MongoDB 的 GridFS 原理和应用详解-JavaScript中文网-JavaScript教程资源分享门户

MongoDB 是一种 NoSQL 数据库，它使用文档储存方式来存储数据。然而在实际应用中，我们可能需要在数据库中储存那些大于 16 MB 的文件，如图像、音频、视频等等。这时候我们就要用到 MongoDB 的 GridFS。

GridFS 简介

GridFS 是 MongoDB 的一种文件储存方式，它能够处理存储大文件的情况。GridFS 将大文件分割成若干个 Chunk，每个 Chunk 的默认大小为 255 KB，然后将每个 Chunk 数据以二进制形式存储在一个文件集合中。同时，GridFS 使用一个元数据集合保存文件的元数据信息，例如文件名、上传时间等等。

GridFS 可以看作是在 MongoDB 上的一层抽象，它提供了类似于文件操作的 API，例如上传文件、下载文件等等。但是不同于传统的文件系统，GridFS 会将大文件进行切割和储存，并且给每个块附加元数据信息。

GridFS 的应用

上传文件

GridFS 的上传文件需要分成两个步骤：

将文件分块并储存到集合中
将文件的元数据信息储存到元数据集合中

下面是一个简单的 Node.js 示例：

// javascriptcn.com 代码示例
const { MongoClient } = require('mongodb');
const fs = require('fs');

const uri = "mongodb+srv://<user>:<password>@cluster0.mongodb.net/test?retryWrites=true&w=majority";
const client = new MongoClient(uri, { useNewUrlParser: true });

const fileName = "example.txt";

async function uploadFile() {
  try {
    await client.connect();
    const database = client.db('test');
    const bucket = new mongodb.GridFSBucket(database);
    const writestream = bucket.openUploadStream(fileName);
    const readStream = fs.createReadStream(__dirname + '/' + fileName);
    await readStream.pipe(writestream);
    console.log(`Uploading file ${fileName} completed`);
  } catch (err) {
    console.error(err);
  } finally {
    client.close();
  }
}

uploadFile();

下载文件

GridFS 的下载文件同样需要分成两个步骤：

通过文件 ID 查询该文件对应的块的元数据信息
将块读出并合并成原始文件数据

下面是一个简单的 Node.js 示例：

// javascriptcn.com 代码示例
const { MongoClient } = require('mongodb');
const fs = require('fs');

const uri = "mongodb+srv://<user>:<password>@cluster0.mongodb.net/test?retryWrites=true&w=majority";
const client = new MongoClient(uri, { useNewUrlParser: true });

const fileName = "example.txt";
const fileId = new mongodb.ObjectId("<file_id>");

async function downloadFile() {
  try {
    await client.connect();
    const database = client.db('test');
    const bucket = new mongodb.GridFSBucket(database);
    const options = { _id: fileId };
    const downloadStream = bucket.openDownloadStreamByName(fileName, options);
    downloadStream.pipe(fs.createWriteStream(__dirname + '/' + fileName));
    downloadStream.on('end', () => {
      console.log(`Downloading file ${fileName} completed`);
    })
  } catch (err) {
    console.error(err);
  } finally {
    client.close();
  }
}

downloadFile();

GridFS 的优势

对比传统的文件系统，GridFS 有以下几个优势：

处理大文件快速，因为 GridFS 储存的是将文件拆分成若干个块的数据，这些块都是以 255 KB 的大小进行存储的。多个节点可以同时与数据库通信，这样就可以更快地访问数据库。
巨大的可扩展性，因为 GridFS 可以在不同的节点上同时运行。
更容易管理和部署，因为 MongoDB 可以作为 SaaS 提供，并且兼容大量的技术栈，如 JavaScript、Java、Python 等等。
更安全，因为 MongoDB 的安全性相对于传统的文件系统会更高。

总结

如果你需要在 MongoDB 中管理和储存大文件，GridFS 是一个不错的选择。相比于传统的文件系统，它提供了更好的可扩展性和更好的安全性。本文介绍了 GridFS 的原理、Node.js 示例及其优势，希望能对开发者们有所帮助。

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