BSON格式解释

http://bsonspec.org/

BSON这种格式是专门为MongoDB而开发的，类似json的一种二进制格式。

这种格式不一定比json存储的文件小，其优点是解释快。

官方说明文档：

http://bsonspec.org/#/specification

下面简单列举下：

基本类型都是小端存储。

基本类型：

byte         1字节（8位）

int32        4字节 （32位的有符号整数）

int64        8字节 （64柆的有符号整数）

double     8字节 （64柆的浮点数）

高级类型：

document	::=	int32 e_list "x00"	BSON Document	文档=文档的长度+元素列表+"x00"
e_list	::=	element e_list	Sequence of elements	元素列表=一个元素 + 元素列表
	|	""	或者是 ""
元素可以是不同类型，注意元素包含元素名，如"key":"value"的类型是"x02"，元素名是"key"。
element	::=	"x01" e_name double	Floating point	"x01"+元素名+double
	|	"x02" e_name string	UTF-8 string	x02"+元素名+string
	|	"x03" e_name document	Embedded document	嵌入文档（子文档）
	|	"x04" e_name document	Array	数组，一种特殊的子文档
	|	"x05" e_name binary	Binary data	二进制数据
	|	"x06" e_name	Undefined — Deprecated	未使用的
	|	"x07" e_name (byte*12)	ObjectId	对象ID，即MongoDB中默认的"_id"的类型。12字节。
	|	"x08" e_name "x00"	Boolean "false"
	|	"x08" e_name "x01"	Boolean "true"
	|	"x09" e_name int64	UTC datetime
	|	"x0A" e_name	Null value
	|	"x0B" e_name cstring cstring	Regular expression
	|	"x0C" e_name string (byte*12)	DBPointer — Deprecated
	|	"x0D" e_name string	JavaScript code
	|	"x0E" e_name string	Symbol
	|	"x0F" e_name code_w_s	JavaScript code w/ scope
	|	"x10" e_name int32	32-bit Integer
	|	"x11" e_name int64	Timestamp
	|	"x12" e_name int64	64-bit integer
	|	"xFF" e_name	Min key
	|	"x7F" e_name	Max key
e_name	::=	cstring	Key name
string	::=	int32 (byte*) "x00"	String	长度 + 内容 + ""
cstring	::=	(byte*) "x00"	CString	内容 + ""
binary	::=	int32 subtype (byte*)	Binary	长度+二进制子类型的数据
subtype	::=	"x00"	Binary / Generic	二进制数据的子类型的数据类型
	|	"x01"	Function
	|	"x02"	Binary (Old)
	|	"x03"	UUID
	|	"x05"	MD5
	|	"x80"	User defined
code_w_s	::=	int32 string document	Code w/ scope

要注意数组实际上也是一个子文档。如["apple", "banana"]，实际上是{ "0" : "apple", "1" : "banana"}。

数组之所以用"0","1","2"...来表示第几号元素，这样存储是可以节省空间。因为如果使用int，则会用到4个字节，考虑到数组的元素个数一般比较少。用"0"来表示第0个元素，只使用2个字节的空间。

官方例子详解：

官方网站上虽然有动态演示，不过还是可以详细解释下。

{"hello": "world"}   "x16x00x00x00x02hellox00x06x00x00x00worldx00x00"

前面"x16x00x00x00" ： 文档的长度，这里是小端表示，即文档的长度是22个字节

第5个字节：x02        ： 元素的类型，即"world"的类型是string，string类型 = 长度 + 内容 + ""，注意，这里指的是"world"的类型。

hellox00              :  元素的名字，以""结尾，在这里，元素的名字是hello。注意元素的名字是CString类型，不是String类型。即元素的名字是没有长度信息的。

x06x00x00x00        ： string类型的长度

worldx00              ： string的内容和结尾的""

最后一个"x00"         ： 文档的结尾

{"BSON": ["awesome", 5.05, 1986]}

→

"1x00x00x00x04BSONx00&x00   x00x00x020x00x08x00x00   x00awesomex00x011x00333333   x14@x102x00xc2x07x00x00   x00x00"

1x00x00x00          ： 文档的长度

第5个字节x04          ： 元素的类型，x04，即数组类型

BSONx00               :  元素的名字，以""结尾，在这里，元素的名字是BSON

&x00x00x00          ： 数组即一个子文档，子文档的长度，这里子文档实际上是{"0":"awesome","1":5.05,"2":1986}

x02                   ： 元素的类型，即"awesome"的类型是string

0x00                  :  即"0"""，即元素的名字是"0"，字符串以""结尾

x08x00x00x00awesomex00      ： 长度 + "awesome" + ""

x01                   :   元素的类型，即5.05的类型是Floating point

1x00                  ： 即"1"""，即元素的名字是"1"

333333x14@            ： 即5.05

x10                   ： 元素的类型，即1986的类型是32-bit Integer

2x00                  ： 即"2"""，即元素的名字是"2"

xc2x07x00x00       ： 即1986

x00                   ： 子文档，即数组的结尾

x00                   ： 文档的结尾

总结：

我们可以看到BSON格式中，对子文档，数组都记录了其长度，所以可以快速地定位并解释数据。

同时，可以发现数组实际上就是特殊的子文档。

另外，我们在为元素起名时，应该尽量短，这样可以提高解释的效率。

比如 ｛“key" : "value"}  改为 { "k" : "value"} 。

BSON对UTF-8字符串友好。