BSON这种格式是专门为MongoDB而开发的,类似json的一种二进制格式。
这种格式不一定比json存储的文件小,其优点是解释快。
官方说明文档:
http://bsonspec.org/#/specification
下面简单列举下:
基本类型都是小端存储。
基本类型:
byte 1字节(8位)
int32 4字节 (32位的有符号整数)
int64 8字节 (64柆的有符号整数)
double 8字节 (64柆的浮点数)
高级类型:
document |
::= |
int32 e_list "\x00" |
BSON Document |
文档=文档的长度+元素列表+"\x00" |
e_list |
::= |
element e_list |
Sequence of elements |
元素列表=一个元素 + 元素列表 |
|
| |
"" |
或者是 "" |
|
元素可以是不同类型,注意元素包含元素名,如"key":"value"的类型是"\x02",元素名是"key"。 |
||||
element |
::= |
"\x01" e_name double |
Floating point |
"\x01"+元素名+double |
|
| |
"\x02" e_name string |
UTF-8 string |
\x02"+元素名+string |
|
| |
"\x03" e_name document |
Embedded document |
嵌入文档(子文档) |
|
| |
"\x04" e_name document |
Array |
数组,一种特殊的子文档 |
|
| |
"\x05" e_name binary |
Binary data |
二进制数据 |
|
| |
"\x06" e_name |
Undefined — Deprecated |
未使用的 |
|
| |
"\x07" e_name (byte*12) |
对象ID,即MongoDB中默认的"_id"的类型。12字节。 |
|
|
| |
"\x08" e_name "\x00" |
Boolean "false" |
|
|
| |
"\x08" e_name "\x01" |
Boolean "true" |
|
|
| |
"\x09" e_name int64 |
UTC datetime |
|
|
| |
"\x0A" e_name |
Null value |
|
|
| |
"\x0B" e_name cstring cstring |
Regular expression |
|
|
| |
"\x0C" e_name string (byte*12) |
DBPointer — Deprecated |
|
|
| |
"\x0D" e_name string |
JavaScript code |
|
|
| |
"\x0E" e_name string |
Symbol |
|
|
| |
"\x0F" e_name code_w_s |
JavaScript code w/ scope |
|
|
| |
"\x10" e_name int32 |
32-bit Integer |
|
|
| |
"\x11" e_name int64 |
Timestamp |
|
|
| |
"\x12" e_name int64 |
64-bit integer |
|
|
| |
"\xFF" e_name |
Min key |
|
|
| |
"\x7F" e_name |
Max key |
|
e_name |
::= |
cstring |
Key name |
|
string |
::= |
int32 (byte*) "\x00" |
String |
长度 + 内容 + '\0' |
cstring |
::= |
(byte*) "\x00" |
CString |
内容 + "\0' |
binary |
::= |
int32 subtype (byte*) |
Binary |
长度+二进制子类型的数据 |
subtype |
::= |
"\x00" |
Binary / Generic |
二进制数据的子类型的数据类型 |
|
| |
"\x01" |
Function |
|
|
| |
"\x02" |
Binary (Old) |
|
|
| |
"\x03" |
UUID |
|
|
| |
"\x05" |
MD5 |
|
|
| |
"\x80" |
User defined |
|
code_w_s |
::= |
int32 string document |
Code w/ scope |
要注意数组实际上也是一个子文档。如["apple", "banana"],实际上是{ "0" : "apple", "1" : "banana"}。
数组之所以用"0","1","2"...来表示第几号元素,这样存储是可以节省空间。因为如果使用int,则会用到4个字节,考虑到数组的元素个数一般比较少。用"0"来表示第0个元素,只使用2个字节的空间。
官方例子详解:
官方网站上虽然有动态演示,不过还是可以详细解释下。
{"hello": "world"} "\x16\x00\x00\x00\x02hello\x00\x06\x00\x00\x00world\x00\x00"
前面"\x16\x00\x00\x00" : 文档的长度,这里是小端表示,即文档的长度是22个字节
第5个字节:\x02 : 元素的类型,即"world"的类型是string,string类型 = 长度 + 内容 + '\0',注意,这里指的是"world"的类型。
hello\x00
: 元素的名字,以"\0"结尾,在这里,元素的名字是hello。注意元素的名字是CString类型,不是String类型。即元素的名字是没有长度信息的。
x06\x00\x00\x00
: string类型的长度
world\x00
: string的内容和结尾的'\0'
最后一个"\x00"
: 文档的结尾
{"BSON": ["awesome", 5.05, 1986]}
|
→ |
"1\x00\x00\x00\x04BSON\x00&\x00
|
第5个字节\x04 : 元素的类型,\x04,即数组类型
BSON\x00
: 元素的名字,以"\0"结尾,在这里,元素的名字是BSON
&\x00\x00\x00
: 数组即一个子文档,子文档的长度,这里子文档实际上是{"0":"awesome","1":5.05,"2":1986}
\x02
: 元素的类型,即"awesome"的类型是string
0\x00
: 即"0"'\0',即元素的名字是"0",字符串以'\0'结尾
\x08\x00\x00\x00awesome\x00
: 长度 + "awesome" + '\0'
\x01
: 元素的类型,即5.05的类型是Floating point
1\x00
: 即"1"'\0',即元素的名字是"1"
333333\x14@
: 即5.05
\x10
: 元素的类型,即1986的类型是32-bit Integer
2\x00
: 即"2"'\0',即元素的名字是"2"
\xc2\x07\x00\x00
: 即1986
\x00
: 子文档,即数组的结尾
\x00
: 文档的结尾
总结:
我们可以看到BSON格式中,对子文档,数组都记录了其长度,所以可以快速地定位并解释数据。
同时,可以发现数组实际上就是特殊的子文档。
另外,我们在为元素起名时,应该尽量短,这样可以提高解释的效率。
比如 {“key" : "value"} 改为 { "k" : "value"} 。
BSON对UTF-8字符串友好。