GridFS

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分类专栏： MongoDB 文章标签： mongodb

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GridFS

前言：

mongo对document有限制16M大小，如果插入超过此限制的数据则会报错。为了解决此问题，我们可以使用mongo的另一个特性GridFS来存储超大文件（文本文件，视频，音频等）

说明：

GridFS的使用机制就是将大文件拆分成小数据块chunk块，有序存放到mongo数据集合当中，以文档document的形式存在，这样的数据块我们称之为chunk；
chunk块的单位大小为255K，文件的最后一个chunk块除外，因为最后一个不一定正好是255Kb；

什么时候用GridFS

在MongoDB里，使用GridFS去存储超过16M的文件；
如下情况下将大文件存放在mongo中比在OS层面更有效：

如果系统对目录下的文件数量有限制，那么你可以考虑使用GridFS；
如果你想要访问大文件的部分信息，并且不想把整个文件都加载到内存中，则可以考虑使用GridFS；

如何存储：

GridFS使用两个集合来存储超大文件—- fs.files , fs.chunks:
- fs.files: 存放超大文件的元数据(medata)，用来描述文件的大小，上传时间，文件名，md5校验码等等信息;
- fs.chunks: 存放超大的chunk块的二进制数据
fs.files集合结构：

{
    "_id" : ObjectId("598d3f5693e6c2353332c68b"),          ---文件id
    "chunkSize" : 261120,        ---chunk块的单位大小，一般情况下是255K
    "uploadDate" : ISODate("2017-08-11T05:23:34.362Z"),   ---此大文件的第一次上传时间
    "length" : 0,                                       ---文件大小
    "md5" : "d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e",         ---文件校验码
    "filename" : "testfile2"                            ---文件名
}

注: 此集合中其实还保留了三个可选字段，contentType, aliases, metadata, 当然应用也可以创建额外的任意字段供业务需要；
fs.chunks集合结构：

{
    "_id" : ObjectId("598d3fd593e6c238c21e693d"),          ---主键id
    "files_id" : ObjectId("598d3fd593e6c238c21e693c"),      ---文件id，对应fs.files中的id，类似于外键
    "n" : 0,         ---chunk序列号，一个大文件有很多的chunk，序列从0开始
 "data" : BinData(0,"VGhpcyBpcyBhIHRlc3QgZmlsZSBmcm9tIEpvaG5ueQo=") 
                         ---chunk块对应的二进制数据
}

索引：

默认情况下，在第一次使用GridFS特性插入文件到mongo实例时，会自动在上述两个集合中分别创建一个索引(_id索引除外),如下：
注:如果索引不存在，还需自行创建

rs1:PRIMARY> db.fs.files.getIndexes()
[
    {
        "v" : 1,
        "key" : {
            "filename" : 1,
            "uploadDate" : 1
        },
        "name" : "filename_1_uploadDate_1",
        "ns" : "Johnny.fs.files"
    }
]
rs1:PRIMARY> db.fs.chunks.getIndexes()
[
    {
        "v" : 1,
        "unique" : true,
        "key" : {
            "files_id" : 1,
            "n" : 1
        },
        "name" : "files_id_1_n_1",
        "ns" : "Johnny.fs.chunks"
    }
]

如何使用GridFS

两种方法：驱动调用，命令行工具mongofiles
①驱动调用：
基本mongo支持的驱动都提供调用方法，在此就不多赘述了，具体如何使用还请参阅各自驱动文档
② 命令行工具:
mongofiles格式

mongofiles <options> <commands> <filename>

options：主要就是连接mongo实例的一些参数值，比如IP，端口，用户密码等等；
commands:mongfile的一些操作处理命令，比如写文件，读文件，查看文件列表等等；
filename：待操作的文件名称，或者GridFS中文件对象名（fs.files集合中的filename字段值）；

权限：
如果mongo实例开启了auth认证服务，则在执行mongofile命令需要给予用户readWrite权限即可；
详细参数：
options其实没什么可说的，基本上就是一些连接参数；
filename也没什么讲的，就是文件对象名称，如果你要get文件，则必须使用的是fs.files集合中filename字段的值（如果有update过，则使用最近更新过的名称）

commands：
这个需要好好说说
list: 列出GridFS存储的所有文件名，以及对应的大小
search:搜索文件名包含某些字符串的文件，并列出, search “test”
put: 将文件写入GridFS存储中 put “testfile”
get: 从GridFS中提取文件到当前路径下，如果想要更改存放目录，则可以在options中使用–local 参数指定，get “testfile”
get_id: 根据GridFS中文件对应的file_id提取文件到当前路径下，3.2以后的新功能，get_id ‘ObjectId(“598d3fd593e6c238c21e693c”)’
delete: 从GridFS中删除指定文件，delete “testfile”
delete_id: 根据file_id删除指定文件， delete_id ‘ObjectId(“598d3fd593e6c238c21e693c”)’
例子：

mongofiles --host 10.25.161.14:27027 -uAdmin -padmin123 -d Johnny --authenticationDatabase admin put testfile.pdf

参数说明：
      --host, --port, -u, -p, --authenticationDatabase都与其他mongo命令参数一致的用法，不再赘述
      put： 就是上述讲过的commands命令
      testfile：对应你想要存储到数据库的超大文件名

上述例子就是将testfile.pdf图片存放到数据库中