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BSON

2025年02月25日
柏拉文
越努力，越幸运

一、认识​

BSON 是一种二进制序列化格式，用于在 MongoDB 中存储文档和进行远程过程调用。

二、数据类型​

2.1 int​

$type: "int" 表示 32 位 整型数据

2.2 bool​

$type: "bool" 表示布尔值

2.3 date​

$type: "date" 是一个 64 位整数，它表示自 UNIX 纪元（1970 年 1 月 1 日）以来的毫秒数。因此，过去与未来的可表示日期范围便可达到约 2.9 亿年。

2.4 null​

$type: "null"

2.5 long​

$type: "long" 表示 64 位整数

2.6 array​

$type: "array"

2.7 regex​

$type: "regex"

2.8 double​

$type: "double" 表示 64 位带符号浮点数

2.9 minKey​

$type: "minKey"

2.10 maxKey​

$type: "maxKey"

2.11 string​

$type: "string" 字符串, UTF-8 编码。

2.12 object​

$type: "object"

2.13 number​

$type: "number" 表示 Int 32 位整型数据、Long 64 位整型数据、Double 浮点数据、Decimal128 数据

2.14 binData​

$type: "binData"

2.15 decimal​

$type: "decimal" 表示基于十进制的 128 位高精度浮点数，它们模拟了精确的十进制舍入。此数据适用于处理货币数据（例如财务、税收和科学计算）的应用程序。Decimal128BSON 类型使用 IEEE 754 十进制 128 浮点编号格式，支持 34 个十进制数字（即 有效数字），指数范围为 −6143 到 +6144。

2.16 objectId​

$type: "objectId" 对象标识符, 可能是唯一的，生成速度快并且是有序的。ObjectId 值的长度为 12 个字节，包含:

  • 一个 4 字节时间戳，它表示 ObjectId 的创建时间，并以自 UNIX 纪元以来的秒数为单位进行测量。

  • 每个进程会生成一次 5 字节随机值。这个随机值对于机器和进程是唯一的。

  • 三字节递增计数器（初始化为随机值）。

对于时间戳和计数器值，最高有效字节在字节序列中最先出现（大端字节序）。对于其他 BSON 值，最低有效字节最先出现（小端字节序）。如果使用整数值创建对象标识符（ObjectId），则该整数将替换时间戳。

在 MongoDB 中，存储在标准集合中的每个文档都需要一个唯一的 _id 字段作为主键。如果插入的文档省略了_id 字段，则MongoDB 驾驶员会自动为 _id 字段生成 ObjectId。MongoDB 客户端应添加一个具有唯一 ObjectId 的 _id 字段。为 _id 字段使用 ObjectId 还能带来以下好处:

  1. 您可以使用 ObjectId.getTimestamp() 方法访问 mongosh 中的 ObjectId 创建时间。

  2. ObjectID 大致按创建时间排序，但并非完全有序。在包含 ObjectId 值的 _id 字段上对集合排序，大致相当于按创建时间排序。但是, 仅有一秒的时间分辨率，因此在同一秒内创建的 ObjectId 值不能保证顺序，并且由可能具有不同系统时钟的客户端生成。

2.17 timestamp​

$type: "timestamp" 时间戳。BSON 具一种特殊的时间戳类型，供 MongoDB 内部使用，与常规的 Date 类型无关。此内部时间戳类型是 64 位值，其中:

  1. 最高的 32 位有效位则是 time_t 值（自 UNIX 纪元以来的秒数）

  2. 对于给定秒内的操作，最低有效的 32 位是递增的 ordinal。

虽然 BSON 格式是小端字节序，因此首先存储最低有效位，但在所有平台上，mongod 实例始终先比较 time_t 值，然后再比较 ordinal 值，不受字节序的影响。在复制中，oplog 有一个 ts 字段。该字段的值反映利用 BSON 时间戳值确定的操作时间。在单个 mongod 实例中，oplog 中的时间戳值总是唯一的。

2.18 javascript​

$type: "javascript"

三、类型函数​

3.1 Date()​

Date() 以字符串或日期对象的形式返回日期。 日期可以包含日期和时间，称为日期时间 。

语法

Date() // 以 mongosh 中的字符串形式返回当前日期

new Date() // 以日期对象的形式返回当前日期。

new Date(<integer>) // 将日期时间指定为自 UNIX 纪元（1970 年 1 月 1 日）以来的毫秒数，并返回所生成的 ISODate 实例。

new Date("<YYYY-mm-dd>") // 返回具有指定日期的 ISODate。

new Date("<YYYY-mm-ddTHH:MM:ss>") // 指定客户端本地时区中的日期时间，并返回具有指定 UTC 日期时间的 ISODate。

new Date("<YYYY-mm-ddTHH:MM:ssZ>") // 指定 UTC 日期时间，并返回具有指定 UTC 日期时间的 ISODate。

3.2 UUID()​

UUID() 生成一个 BSON UUID 对象。

语法

UUID(<string>);
  • string: 字符串, 可选。指定一个 36 个字符的字符串来转换为 UUID BSON 对象。如果未提供，MongoDB 将生成 RFC 4122 v4 格式的随机 UUID。

3.3 Long()​

3.4 Int32()​

3.5 ObjectId()​

ObjectId() 用于创建对象标识符（ObjectId）

语法

const objectId = ObjectId(hexadecimal, integer);

  • hexadecimal: 可选。新对象标识符的 24 个字符十六进制字符串值。

  • integer: 可选。整数值（以秒为单位）被添加到 Unix 纪元 以创建新的时间戳。

  • 返回值: 返回新的对象标识符。12 字节的对象标识符由以下部分组成:

    • 一个 4 字节时间戳，它表示 ObjectId 的创建时间，并以自 UNIX 纪元以来的秒数为单位进行测量。

    • 每个进程会生成一次 5 字节随机值。这个随机值对于机器和进程是唯一的。

    • 三字节递增计数器（初始化为随机值）。

    对于时间戳和计数器值，最高有效字节在字节序列中最先出现（大端字节序）。对于其他 BSON 值，最低有效字节最先出现（小端字节序）。

    如果使用整数值创建对象标识符（ObjectId），则该整数将替换时间戳。

方法: ObjectId() 具有以下方法：

  • ObjectId.toString(): 以十六进制字符串形式返回对象标识符。

  • ObjectId.getTimestamp(): 以日期形式返回对象的时间戳部分。

3.6 Timestamp()​

语法

Timestamp( { "t": <integer>, "i": <integer> } )

  • t: 整型, 默认为 自 UNIX 纪元起的当前时间。可选。 以秒为单位的时间。

  • i: 整型, 默认为 1, 可选。 用于在给定秒数内有多个操作时进行排序。如果不使用 t，则 i 不起作用。

用法

Timestamp();

Timestamp(1627811580, 10)

3.7 Decimal128()​