如何安放你的大文件，MongoDB GridFS可以幫助你
1 簡介
眾所周知（你不知也當你知），MongoDB是以文檔（Document）組織數據的。除了常用於存儲Json數據，它也是可以存儲普通文件的。我們可以把一些文件以BSOON的格式存入MongoDB，十分方便，比較說圖片、文本文件等。但MongoDB的BSON Document有大小限制，最大不能超過16MB。這對我們存儲大文件是不方便的。還好，MongoDB為我們提供了GridFS文件存儲組件，讓我們可以存儲超過16MB的文件，小文件當然也可以了。接下來讓我們一起學習一下這個GridFS存儲。
2 基本原理與概念
GridFS原理比較簡單，就是把大文件拆成小文件來存儲而已。當我們存入一個文件時，默認使用集合fs.files和fs.chunks來存儲文件。其中fs.files存儲的是文件的資訊，fs.chunks用來存放文件內容，以BSON格式存放。
fs.files的一條記錄如下：
{
"_id" : ObjectId("5ec6b44af3760d5999bd1c91"),
"length" : NumberLong(1048576),
"chunkSize" : 261120,
"uploadDate" : ISODate("2020-05-21T17:03:06.217Z"),
"filename" : "pkslow.txt",
"metadata" : {}
}
欄位解釋：
_id：主鍵ID；
length：文件大小；
chunkSize：chunk的大小，決定要分幾個chunk來存放文件；
uploadDate：文件上傳時間；
filename：文件名；
metadata：文件其它資訊，可以自定義加上，這樣有利於後續的檢索和使用等。
fs.chunks的一條記錄如下：
{
"_id" : ObjectId("5ec6b44af3760d5999bd1c94"),
"files_id" : ObjectId("5ec6b44af3760d5999bd1c91"),
"n" : 2,
"data" : { "$binary" : "xxxxxxxxx", "$type" : "00" }
}
欄位解釋：
_id：主鍵ID；
files_id：所存內容對應的文件ID，可以看到與fs._id的值是一樣的；
n：第幾個chunk的索引，從0開始；
data：文件內容；
從感觀上看了兩個集合的欄位，相信大家基本知道GridFS是怎麼組織數據的了。當我們存入一個文件時，如果文件較小，小於chunkSize，則會把文件資訊存入fs.files，只有一條記錄；文件內容會存入fs.chunks，也只有一條記錄。如果存的文件大於chunkSize，也會在fs.files生成一條記錄，但在fs.chunks中會生成多條記錄來存放文件內容。如下圖所示：
MongoDB為我們建立了相關索引，可以加速查詢，如fs.files的文件名和上傳時間；fs.chunks的文件ID和n。
3 常用mongofiles命令
講了基本原理，我們來實際操作一下，使用MongoDB給我們準備好的命令來做一些操作。當然，首先要有一個安裝好的資料庫，可以參考《用Docker安裝一個MongoDB最新版玩玩》。
我們都是使用mongofiles命令進行操作的，需要指定比較多的參考，例如下面的命令用於列出所有文件：
mongofiles --username user --password 123456 --host 127.0.0.1 --port 27017 --authenticationDatabase admin --db testdb list
為了不要每次都輸入這麼長的命令，我們加個別名：
alias mf='mongofiles --username user --password 123456 --host 127.0.0.1 --port 27017 --authenticationDatabase admin --db testdb'
列出文件：
mf list
存入文件：存入的文件名與本地文件名一樣。
mf put pksow.txt
讀取文件：
mf get pkslow.txt
查找文件：
mf search pkslow
刪除文件：
mf delete pkslow.txt
指定自定義文件名：
mf --local pkslow.txt put /com/pkslow.txt
4 總結
發揮你的想像力，GridFS能做的事很多，存圖片、音頻、影片等，有時我們只想查看大文件的部分內容，也能方便實現。
註：本文使用的MongoDB版本為4.2.1。
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