• GridFS实现原理


    GridFS在数据库中,默认使用fs.chunksfs.files来存储文件。

    其中fs.files集合存放文件的信息,fs.chunks存放文件数据。

    一个fs.files集合中的一条记录内容如下,即一个file的信息如下:

    { 
    "_id" : ObjectId("4f4608844f9b855c6c35e298"),   	//唯一id,可以是用户自定义的类型
    "filename" : "CPU.txt", 	 //文件名
    "length" : 778, 	 //文件长度
    "chunkSize" : 262144, 	 //chunk的大小
    "uploadDate" : ISODate("2012-02-23T09:36:04.593Z"), //上传时间
    "md5" : "e2c789b036cfb3b848ae39a24e795ca6", 	 //文件的md5值
    "contentType" : "text/plain" 	 //文件的MIME类型
    "meta" : null	 //文件的其它信息,默认是没有”meta”这个key,用户可以自己定义为任意BSON对象
    }
    

    对应的fs.chunks中的chunk如下:

    { 
    "_id" : ObjectId("4f4608844f9b855c6c35e299"), 	 //chunk的id
    "files_id" : ObjectId("4f4608844f9b855c6c35e298"), 	//文件的id,对应fs.files中的对象,相当于fs.files集合的外键
    "n" : 0, 	 //文件的第几个chunk块,如果文件大于chunksize的话,会被分割成多个chunk块
    "data" : BinData(0,"QGV...")	 //文件的二进制数据,这里省略了具体内容
    }
    

    默认chunk的大小是256K

    public static final int DEFAULT_CHUNKSIZE = 256 * 1024;

    所以在把文件存入到GridFS过程中,如果文件大于chunksize,则把文件分割成多个chunk,再把这些chunk保存到fs.chunks中,最后再把文件信息存入到fs.files中。

    在读取文件的时候,先据查询的条件,在fs.files中找到一个合适的记录,得到“_id”的值,再据这个值到fs.chunks中查找所有“files_id”为“_id”的chunk,并按“n”排序,最后依次读取chunk中“data”对象的内容,还原成原来的文件。

    自定义Gridfshash函数

    尽管从理论上,无论用什么hash函数,都有可能出现hash值相同,但内容不相同的文件,但是对于GridFS默认使用的md5算法,目前已出现长度和md5值都相同但内容不一样的文件。

    如果想要自已改用其它hash算法,可以从驱动入手。因为GridFSMongoDB中实际也只是两个普通的集合,所以完全可以自已修改驱动,替换下hash算法即可。

    目前java版的驱动比较简单,可以很容易修改实现。

    但是要注意,这样不符合GridFS的规范了。

    注意事项

    1. GridFS不自动处理md5相同的文件,对于md5相同的文件,如果想在GridFS中只有一个存储,要用户自已处理。Md5值的计算由客户端完成。

    2. 因为GridFS在上传文件过程中是先把文件数据保存到fs.chunks,最后再把文件信息保存到fs.files中,所以如果在上传文件过程中失败,有可能在fs.chunks中出现垃圾数据。这些垃圾数据可以定期清理掉。

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