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MongoDB中的bson介绍和使用实例

2017年12月08日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

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一、什么是bson

bson是一种类json的一种二进制形式的存储格式，简称binary json，它和json一样，支持内嵌的文档对象和数组对象，但是bson有json没有的一些数据类型，如date和bindata类型。

bson可以做为网络数据交换的一种存储形式，这个有点类似于google的protocol buffer，但是bson是一种schema-less的存储形式，它的优点是灵活性高，但它的缺点是空间利用率不是很理想，bson有三个特点：轻量性、可遍历性、高效性，
{“hello":"world"} 这是一个bson的例子，其中"hello"是key name，它一般是cstring类型，字节表示是cstring::= (byte*) "/x00" ,其中*表示零个或多个byte字节，/x00表示结束符;后面的"world"是value值，它的类型一般是string,double,array,binarydata等类型。
 
二、bson在mongodb中的使用

mongodb使用了bson这种结构来存储数据和网络数据交换。把这种格式转化成一文档这个概念(document)，因为bson是schema-free的，所以在mongodb中所对应的文档也有这个特征，这里的一个document也可以理解成关系数据库中的一条记录(record)，只是这里的document的变化更丰富一些，如document可以嵌套。
mongodb以bson做为其存储结构的一种重要原因是其可遍历性。
 
三、几个bson的例子

3.1 一个document的bson表示：

复制代码 代码如下:

{ 
title:"mongodb", 
last_editor:"192.168.1.122", 
last_modified:new data("27/06/2011"), 
body:"mongodb introduction", 
categories:["database","nosql","bson"], 
revieved:false 
} 

这是一个简单的bson结构体，其中每一个element都是由key/value对组成的

3.2 一个嵌套的例子

复制代码 代码如下:

{ 
name:"lemo", 
age:"12", 
address:{ 
city:"suzhou", 
country:"china", 
code:215000 
} 
scores:[ 
{"name":"english","grade:3.0}, 
{"name":"chinese","grade:2.0} 
] 
} 

这是一种相对复杂点的例子，其中包括了地址对象和分数对象数组，这里使用了嵌套文档对象与文档对象数据来表示单个学生的信息，这种嵌套的文档结构要使用关系数据库来做是比较复杂的。
 
4. bson c++ 代码分析

mongodb源代码树中包括了bson的代码库，你只要包含bson.h这个头文件就行了，其中有四个类是比较重要的：

复制代码 代码如下:

* mongo::bsonobj，这个是bson对象的表示 
* mongo::bsonelement，这个是bson对象中元素的表示方法  
* mongo::bsonobjbuilder,这是构建bson对象的类 
* mongo::bsonobjiterator，这是用来遍历bson对象中每一个元素的一个迭代器 

下面是创建一个bson对象

复制代码 代码如下:

bsonobjbuilder b; 
b.append("name","lemo"), 
b.append("age",23); 
bsonobj p = b.obj(); 

或者

复制代码 代码如下:

bsonobj p = bsonobjbuilder().append("name","lemo").append("age",23).obj(); 

或者用流的方法来

复制代码 代码如下:

bsonobjbuilder b; 
b << "name" << "lemo" << "age" << 23; 
bsonobj p = b.obj(); 

或者用宏来创建一个对象

复制代码 代码如下:

bsonobj p = bson( "name" << "joe" << "age" << 33 ); 

这里分析一下这四个类的一些代码：
mongo::bsonobj主要是用于存储bson对象的，具体的存储格式如下

复制代码 代码如下:

 <unsigned totalsize> {<byte bsontype><cstring fieldname><data>}* eoo 
        --------------------              -------------                -----------------               ----           --- 
totalsize: 一个总的字节长度，包含自身 
bsontype: 对象类型,这里有boolean,string,date等类型，具体可以参考bsontypes.h这个文件 
fieldname: 这里表示字段名 
data: 这里是放具体的数据，数据的存储方式根据不同的bsontype来 
* : 表示可以有多个元素组成 
eoo: 这是一个结束符，一般是/x00来表示 

一般来说，bsonobj的创建都是通过bsonobjbuilder来做的，除非你已经得到了其字节流，那可以直接生成bsonobj
 
mongo::bsonelement 它主要是用于存储对象中的单个元素，存储格式如下

复制代码 代码如下:

<type><fieldname><value> 

这个对象主要是指向bsonobj对象中具体元素的地址，它不实际存储元素的值。
mongo::bsonobjbuilder 它主要是用于生成bsonobj，这个对象集成了stringbuilder,它主要用于存储实际的字节点，用于替换std::stringstream，而这个stringbuilder集成了bufbuilder,这是一个可以动态增长内存缓冲区，但最大容量不能超过64mb的大小，也就是说一个bsonobj最大不能超过64mb。
 
mongo::bsonobjiterator 它主要是用来遍历bsonobj对象中的每一个元素，提供了类似于stl iterator的一些接口，它还提供了一个foreach宏来提供更方便的操作，如

复制代码 代码如下:

if (foo) { 
           bsonforeach(e, obj) 
               dosomething(e); 
       } 

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