BSON 结构分析

BSON 简介

BSON 全称是 Binary JSON, 和 JSON 很像，但是采用二进制格式进行存储。相比 JSON 有以下优势：

• 访问速度更快。BSON 会存储 Value 的类型，相比于明文存储，不需要进行字符串类型到其他类型的转换操作。以整型 12345678 为例，JSON 需要将字符串转成整型，而 BSON 中存储了整型类型标志，并用 4 个字节直接存储了整型值；
• 存储空间更低。还是以整型 12345678 为例，JSON 采用明文存储的方式需要 8 个字节，但是 BSON 对于 Int32 的值统一采用 4 字节存储，Long 和 Double 采用 8 字节存储。 当然这里说存储空间更低也分具体情况，比如对于小整型，BSON 消耗的空间反而更高；
• 数据类型更丰富。BSON 相比 JSON，增加了 BinData，TimeStamp，ObjectID，Decimal128 等类型。

BSON 存储格式

一条最简单的 BSON 文档，从前向后可以拆解成以下几个部分：

1. 文档的总长度， 占 4 个字节；
2. Value 类型，参考代码定义，占 1 个字节；
3. Key 的 String 表示形式（Key 只能 String 类型），长度不固定，以 ‘\0’ 结尾，占 len(Key)+1 个字节；
4. Value 的二进制存储，比如 Int32 占 4 字节，Long 和 Double 占 8 个字节等；
5. 文档以 ‘\0’ 结尾，也就是在遍历 BSON 到末尾时，常见的 EOO(End Of Object)，占 1 个字节；

紧凑格式的缺点

BSON 的存储格式非常紧凑，不同的键值对之间是无间隔存储。因此，修改 BSON 中的某一字段意味着需要组织处一个新的 BSON 对象。如果增加、删除或者修改了某个字段，要生成新 BSON 文档，而非在原有 BSON 文档上原地修改。

在使用 MongoDB 时，可以使用 JSON 格式来暂时存储数据以便在不同的程序模块之间传递。当数据需要插入 MongoDB 时，再将数据封存，转换为 BSON 格式。