MongoDB GridFS(命令行+php操作)

一、GridFS是什么 & 为什么需要它

　　我们知道目前MongoDB的BSON文件最大只能是16M，也就是说单个文档最多只能存储16M的数据，那么如果需要MongoDB存储超过16M的大文件该怎么办呢？这就需要通过MongoDB的GridFS规范来实现了。

　　GridFS并不是MongoDB自身的特性，只是一种将大型文件存储在MongoDB的文件规范，借助GridFS，我们可以很好地管理存储在MongoDB中的大文件。由于GridFS只是标准MongoDB框架下存储文件的一种不同的方式而已，所以也是受BSON最大文件大小限制的，单个文档最大不能超过16M。GridFS使用两个集合来存储文件：fs.files和fs.chunks，fs.files用于存储文件名称和大小等元数据，fs.chunks则用于存储文件内容，fs.chunks中每个文档最大为256K，大文件内容被分割成多个块存储于多个fs.chunks文档中，每个fs.chunks文档都存储了文件id（files中的_id键值）和序号（属于文件内容的第几个块）。查看文件时，先查出文件在fs.files中的文档，再根据其ID在fs.chunks中查询存储该文件内容的文档，根据其序号先后顺序进行拼凑，即可读取整个文件的内容了。

二、命令行操作GridFS

　　可以使用MongoDB安装目录下的bin子目录中的mongofiles命令行工具来直接操作GridFS。

1. 存储文件：

　　mongofiles存储文件使用put命令。这里我使用MongoDB的一本电子书作为例子，文件大小为56.9M。

注意：GridFS可以添加相同文件名的文件，而且就算两个文件完全相同，得到的md5值一样，GridFS还是会当成新的文件进行存储，而不会更新原有文件。

2. 查询文件列表：

　　mongofiles查询文件列表使用list命令。

　　使用mongo命令行工具查询该文件在MongoDB中的存储内容（数据库为test）：

（上图中fs.chunks文档只是截取了前几个而已，图中注明了fs.files和fs.chunks集合中文档的字段含义，其中fs.hunks还有一个data字段是用于存储文件二进制数据的，这里为了避免输出一大堆的二进制数据，没有把这个字段查出来。）

3. 搜索文件：

　　mongofiles查询文件列表使用search命令（模糊搜索）。

4. 删除文件：

　　mongofiles查询文件列表使用delete命令（需要输入确切文件名）。

这时再使用mongofile list命令查询发现已经没有这个文件了，集合fs.files和fs.chunks也都已经没有存储该文件的任何文档了。

注意：delete命令是基于文件名删除文件的，将会删除所有同名的文件。

5. 读取文件：

　　mongofiles使用get命令读取文件内容，把MongoDB中存储的某个文件的内容读取出来，写入一个文件中。

（这个命令会把MongoDB中存储的名为“d:\mongodb\files\MongoDB.pdf”的文件内容读取出来输出到文件d:\mongodb\files\MongoDB.pdf中，若文件已存在则会被覆写。）

三、php操作GridFS

MongoDB的PHP驱动也支持使用GridFS进行大文件存储。

1. 存储文件：

　　这里以存储一张图片为例：

$mongo = new mongoClient('mongodb://localhost:27017');//连接MongoDB（ip:port）
$db = $mongo->cdn;//选择一个数据库来存储文件，这里选择数据库cdn
$gridfs = $db->getGridFS();//获取MongoGridFS对象
$ret = $gridfs->storeFile('/data/wwwroot/cdn/myPhoto.jpg');//存储文件
echo '<pre>';
print_r($ret);

　　若文件存储成功，将返回一个MongoId对象，打印出来是这样的：

这个MongoId对象就是文件存储在fs.files集合中的文档的_id键的值，我们可以把’$id’键对应的这个字符串记录起来，以便以后可以根据这个字符串读取这个文件。注意不能根据文件名来读取文件，因为可能存在多个同名文件，只有这个_id键才是唯一的。

　　除了storeFile()方法，你也可以使用storeBytes()方法存储文件的二进制流：

$data = file_get_contents('/data/wwwroot/cdn/ycl.png');
$ret = $gridfs->storeBytes($data, array('desc'=>'这是ycl的照片，哈哈！', 'info' => '无可奉告'));//可以利用第二个参数添加一些额外信息

　　若文件是用户上传的，还可以使用storeUpload()方法直接存储用户上传的文件，该函数的参数就是html页面中上传文件的表单字段名称：

$ret = $gridfs->storeUpload('photo');
或：
$ret = $gridfs->storeFile($_FILES['photo']['tmp_name']);

2. 文件的查询和读取：

　　首先我们查询一下刚刚存储的这张图片在fs.files集合中是怎么存储的，这里就利用刚才返回的MongoId对象进行查看：

$mongo = new mongoClient('192.168.97.200:27020');
$db = $mongo->cdn;
$collection = $db->selectCollection('fs.files');
$doc = $collection->findOne(['_id' => new MongoId('5a73e86f2ff2de2207a4bd2d')]);
echo '<pre>';
print_r($doc); 

　　打印出来是这样的：

（若是利用storeBytes()方法进行存储并且添加了额外信息的，’filename’字段将不复存在，被添加的额外信息字段取代）

　　下面直接读取这个文件，在浏览器上输出来看看：

$mongo = new mongoClient('mongodb://localhost:27017');
$db = $mongo->cdn;//选择存储文件的数据库
$gridfs = $db->getGridFS();
$doc = $gridfs->findOne(['_id' => new MongoId('5a73e86f2ff2de2207a4bd2d')]);
header('Content-type: image/jpg');//输出图片头
echo $doc->getBytes();//输出数据流

以上代码运行即可在浏览器上看到存储的图片了。

　　所以，使用php操作GridFS存储和读取大文件就是这么简单，你只需要调用MongoGridFS类提供的存储文件的方法进行存储，然后将返回的MongoId对象的字符串记录下来，作为读取文件方法的参数进行文件读取就可以了。你甚至完全不必关心文件在fs.files和fs.chunks两个集合中是怎么存储的，读取文件的时候又需要怎么关联查询，这些统统不用你操心！

　　当然，如果你不嫌麻烦，完全可以自己查询fs.chunks集合进行文件读取：

$mongo = new mongoClient('mongodb://localhost:27017');
$db = $mongo->cdn;
$collection = $db->selectCollection('fs.chunks');
$cursor = $collection->find(['files_id' => new MongoId('5a74206f2ff2de1c07a4bd2d')])->sort(['n' => 1]);
header('Content-type: application/pdf');
while($chunk = $cursor->getNext()) {//逐个chunk输出，避免内存超出
	echo $chunk['data']->bin;
}

这种读取方式虽然麻烦了些，但是性能上比使用MongoGridFS类进行查询要好一些，我自己进行了一下测试，读取并在浏览器显示一个56.9M的pdf文档，使用MongoGridFS类读取花费8秒多，而使用下面这种方法只要6秒多，节省了2秒钟的时间！

3. 删除文件：

　　删除MongoDB中存储的文件使用delete()方法：

$mongo = new mongoClient('mongodb://localhost:27017');
$db = $mongo->cdn;
$gridfs = $db->getGridFS();
$ret = $gridfs->delete(new MongoId('5a73e86f2ff2de2207a4bd2d'));
echo '<pre>';
print_r($ret);

　　当然，还有remove()方法也可以进行文件的删除。