MongoDB中的bson介紹和使用實(shí)例

一、什么是bson

BSON是一種類json的一種二進(jìn)制形式的存儲(chǔ)格式，簡(jiǎn)稱Binary JSON，它和JSON一樣，支持內(nèi)嵌的文檔對(duì)象和數(shù)組對(duì)象，但是BSON有JSON沒(méi)有的一些數(shù)據(jù)類型，如Date和BinData類型。

BSON可以做為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換的一種存儲(chǔ)形式，這個(gè)有點(diǎn)類似于Google的Protocol Buffer，但是BSON是一種schema-less的存儲(chǔ)形式，它的優(yōu)點(diǎn)是靈活性高，但它的缺點(diǎn)是空間利用率不是很理想，BSON有三個(gè)特點(diǎn)：輕量性、可遍歷性、高效性，
{“hello":"world"} 這是一個(gè)BSON的例子，其中"hello"是key name，它一般是cstring類型，字節(jié)表示是cstring::= (byte*) "/x00" ,其中*表示零個(gè)或多個(gè)byte字節(jié)，/x00表示結(jié)束符;后面的"world"是value值，它的類型一般是string,double,array,binarydata等類型。
 
二、bson在MongoDB中的使用

MongoDB使用了BSON這種結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換。把這種格式轉(zhuǎn)化成一文檔這個(gè)概念(Document)，因?yàn)锽SON是schema-free的，所以在MongoDB中所對(duì)應(yīng)的文檔也有這個(gè)特征，這里的一個(gè)Document也可以理解成關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中的一條記錄(Record)，只是這里的Document的變化更豐富一些，如Document可以嵌套。
MongoDB以BSON做為其存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的一種重要原因是其可遍歷性。
 
三、幾個(gè)BSON的例子

3.1 一個(gè)Document的BSON表示：

這是一個(gè)簡(jiǎn)單的BSON結(jié)構(gòu)體，其中每一個(gè)element都是由key/value對(duì)組成的

3.2 一個(gè)嵌套的例子

這是一種相對(duì)復(fù)雜點(diǎn)的例子，其中包括了地址對(duì)象和分?jǐn)?shù)對(duì)象數(shù)組，這里使用了嵌套文檔對(duì)象與文檔對(duì)象數(shù)據(jù)來(lái)表示單個(gè)學(xué)生的信息，這種嵌套的文檔結(jié)構(gòu)要使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)做是比較復(fù)雜的。
 
4. BSON c++ 代碼分析

MongoDB源代碼樹中包括了BSON的代碼庫(kù)，你只要包含bson.h這個(gè)頭文件就行了，其中有四個(gè)類是比較重要的：

下面是創(chuàng)建一個(gè)BSON對(duì)象

或者

或者用流的方法來(lái)

或者用宏來(lái)創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象

這里分析一下這四個(gè)類的一些代碼：
mongo::BSONObj主要是用于存儲(chǔ)BSON對(duì)象的，具體的存儲(chǔ)格式如下

一般來(lái)說(shuō)，BSONObj的創(chuàng)建都是通過(guò)BSONObjBuilder來(lái)做的，除非你已經(jīng)得到了其字節(jié)流，那可以直接生成BSONObj
 
mongo::BSONElement 它主要是用于存儲(chǔ)對(duì)象中的單個(gè)元素，存儲(chǔ)格式如下

這個(gè)對(duì)象主要是指向BSONObj對(duì)象中具體元素的地址，它不實(shí)際存儲(chǔ)元素的值。
mongo::BSONObjBuilder 它主要是用于生成BSONObj，這個(gè)對(duì)象集成了StringBuilder,它主要用于存儲(chǔ)實(shí)際的字節(jié)點(diǎn)，用于替換std::stringstream，而這個(gè)StringBuilder集成了BufBuilder,這是一個(gè)可以動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)內(nèi)存緩沖區(qū)，但最大容量不能超過(guò)64MB的大小，也就是說(shuō)一個(gè)BSONObj最大不能超過(guò)64MB。
 
mongo::BSONOBjIterator 它主要是用來(lái)遍歷BSONObj對(duì)象中的每一個(gè)元素，提供了類似于stl iterator的一些接口，它還提供了一個(gè)ForEach宏來(lái)提供更方便的操作，如