Almacene archivos grandes

Overview

En esta guía, aprenderá a almacenar y recuperar archivos grandes en MongoDB usando GridFS. GridFS es una especificación implementada por el controlador de C que describe cómo dividir archivos en fragmentos al almacenarlos y reensamblarlos al recuperarlos. La implementación de GridFS en el controlador es una abstracción que gestiona las operaciones y la organización del almacenamiento de archivos.

Utiliza GridFS si el tamaño de los archivos supera el límite del tamaño del documento BSON de 16MB. Para obtener información más detallada sobre si GridFS es adecuado para tu caso de uso, consulta GridFS en el manual del MongoDB Server.

Cómo funciona GridFS

GridFS organiza los archivos en un bucket, un grupo de colecciones de MongoDB que contienen los fragmentos de archivos e información que los describe. El bucket contiene las siguientes colecciones, nombradas según la convención definida en la especificación GridFS:

• La chunks la colección almacena los fragmentos de archivos binarios.

• La colección files almacena los metadatos del archivo.

El driver crea el bucket de GridFS, si no existe, cuando ejecutas la primera operación de guardar. El bucket contiene las colecciones anteriores con el prefijo del nombre de bucket por defecto fs, a menos que indiques un nombre diferente. Para asegurar la recuperación eficiente de los archivos y metadatos relacionados, el driver también crea un índice en cada colección si no existen y cuando el bucket está vacío.

Para obtener más información sobre los índices de GridFS, consulta Índices de GridFS en el manual del servidor MongoDB.

Al usar GridFS para almacenar archivos, el controlador divide los archivos en fragmentos más pequeños, cada uno representado por un documento independiente en la colección chunks. También crea un documento en la colección files que contiene el ID, el nombre y otros metadatos del archivo. Puede cargar el archivo pasando una secuencia al controlador de C para que la consuma o creando una nueva secuencia y escribiendo en ella directamente.

El siguiente diagrama muestra cómo GridFS divide los archivos cuando se cargan en un bucket.

Al recuperar archivos de GridFS, este obtiene los metadatos de la colección files en el contenedor especificado y utiliza la información para reconstruir el archivo a partir de los documentos de la colección chunks. Puede leer el archivo escribiendo su contenido en una secuencia existente o creando una nueva que apunte al archivo.

Crear un bucket de GridFS

Para usar GridFS, primero llama a la función mongoc_gridfs_bucket_new(). Esta función crea una nueva estructura mongoc_gridfs_bucket_t o accede a una existente mongoc_gridfs_bucket_t y acepta los siguientes parámetros:

• Base de datos: Especifica la base de datos en la que se va a crear el bucket

• Documento de opciones: especifica las opciones para personalizar el bucket, o NULL

• Preferencia de lectura: especifica la preferencia de lectura que se debe utilizar en las operaciones de lectura, o NULL para heredar la preferencia de lectura de la base de datos

• Ubicación del error: Especifica una ubicación para un valor de error o NULL

El siguiente ejemplo llama a la función mongoc_gridfs_bucket_new() y pasa la base de datos db como parámetro:

mongoc_database_t *db = mongoc_client_get_database(client, "db");
bson_error_t error;
mongoc_gridfs_bucket_t *bucket = mongoc_gridfs_bucket_new(db, NULL, NULL, &error);
if (!bucket) {
    fprintf(stderr, "Failed to create bucket: %s\n", error.message);
}

mongoc_database_t *db = mongoc_client_get_database(client, "db");
bson_t opts = BSON_INITIALIZER;
BSON_APPEND_UTF8(&opts, "bucketName", "myCustomBucket");
bson_error_t error;
if (!mongoc_gridfs_bucket_new(db, &opts, NULL, &error)) {
    fprintf(stderr, "Failed to create bucket: %s\n", error.message);
}

Cargar archivos

Puede cargar archivos en un bucket GridFS utilizando las siguientes funciones:

• mongoc_gridfs_bucket_open_upload_stream(): Abre un nuevo flujo de carga al que se pueden guardar los contenidos del archivo

• mongoc_gridfs_bucket_upload_from_stream(): Carga el contenido de una transmisión existente a un archivo GridFS

bson_error_t error;
mongoc_stream_t *upload_stream = mongoc_gridfs_bucket_open_upload_stream(bucket, "my_file", NULL, NULL, &error);
if (upload_stream == NULL) {
        fprintf(stderr, "Failed to create upload stream: %s\n", error.message);
} else {
        const char *data = "Data to store";
        mongoc_stream_write(upload_stream, data, strlen(data), -1);
}
mongoc_stream_close(upload_stream);
mongoc_stream_destroy(upload_stream);

mongoc_stream_t *file_stream = mongoc_stream_file_new_for_path("/path/to/input_file", O_RDONLY, 0);
bson_error_t error;
if (!mongoc_gridfs_bucket_upload_from_stream(bucket, "new_file", file_stream, NULL, NULL, &error)) {
    fprintf(stderr, "Failed to upload file: %s\n", error.message);
}
mongoc_stream_close(file_stream);
mongoc_stream_destroy(file_stream);

Recuperar información de archivos

En esta sección, puedes aprender cómo recuperar los metadatos de archivos almacenados en la colección files del bucket de GridFS. Los metadatos de un archivo contienen información sobre el archivo al que se refieren, incluyendo:

• El _id del archivo

• El nombre del archivo

• La longitud/tamaño del archivo

• La fecha y hora de carga

• Un documento metadata en el que puedes almacenar cualquier otra información

Para recuperar archivos de un bucket GridFS, llama a la función mongoc_gridfs_bucket_find() y pasa tu bucket como parámetro. La función devuelve un cursor desde el cual puedes acceder a los resultados.

mongoc_cursor_t *cursor = mongoc_gridfs_bucket_find(bucket, bson_new(), NULL);
const bson_t *file_doc;
while (mongoc_cursor_next(cursor, &file_doc)) {
    char *json = bson_as_relaxed_extended_json(file_doc, NULL);
    printf("%s\n", json);
    bson_free(json);
}
mongoc_cursor_destroy(cursor);

{ "_id" : { "$oid" : "..." }, "length" : 13, "chunkSize" : 261120, "uploadDate" :
{ "$date" : ... }, "filename" : "my_file", "metadata" : {  } }
{ "_id" : { "$oid" : "..." }, "length" : 13, "chunkSize" : 261120, "uploadDate" :
{ "$date" : ... }, "filename" : "new_file", "metadata" : {  } }

Descargar archivos

Puedes descargar archivos de un bucket de GridFS utilizando las siguientes funciones:

• mongoc_gridfs_bucket_open_download_stream():Abre un nuevo flujo de descarga desde el que puedes leer el contenido del archivo

• mongoc_gridfs_bucket_download_to_stream(): Guardar el archivo completo en un flujo de descarga existente

char buf[512];
bson_value_t file_id;
file_id.value_type = BSON_TYPE_OID;
bson_oid_init_from_string(&file_id.value.v_oid, "66fb1b8ea0f84a74ee099e71");
bson_error_t error;
mongoc_stream_t *download_stream = mongoc_gridfs_bucket_open_download_stream(bucket, &file_id, &error);
if (!download_stream) {
    fprintf(stderr, "Failed to create download stream: %s\n", error.message);
}
mongoc_stream_read(download_stream, buf, 1, 1, 0);
mongoc_stream_close(download_stream);
mongoc_stream_destroy(download_stream);

mongoc_stream_t *file_stream = mongoc_stream_file_new_for_path("/path/to/output_file", O_RDWR, 0);
bson_error_t error;
if (!file_stream) {
    fprintf(stderr, "Error opening file stream: %s\n", error.message);
}
bson_value_t file_id;
file_id.value_type = BSON_TYPE_OID;
bson_oid_init_from_string(&file_id.value.v_oid, "66fb1b8ea0f84a74ee099e71");
if (!mongoc_gridfs_bucket_download_to_stream(bucket, &file_id, file_stream, &error)) {
    fprintf(stderr, "Failed to download file: %s\n", error.message);
}
mongoc_stream_close(file_stream);
mongoc_stream_destroy(file_stream);

Borrar archivos

Utiliza la función mongoc_gridfs_bucket_delete_by_id() para remover el documento de colección de un archivo y los fragmentos asociados de tu bucket. Esto borra efectivamente el archivo.

El siguiente ejemplo le muestra cómo borrar un archivo haciendo referencia a su campo _id:

bson_error_t error;
bson_oid_t oid;
bson_oid_init_from_string(&oid, "66fb1b365fd1cc348b031b01");
if (!mongoc_gridfs_bucket_delete_by_id(bucket, &oid, &error)) {
    fprintf(stderr, "Failed to delete file: %s\n", error.message);
}

Documentación de la API

Para obtener más información sobre el uso del controlador C para almacenar y recuperar archivos grandes, consulte la siguiente documentación de API:

• mongoc_gridfs_bucket_new()

• mongoc_gridfs_bucket_open_upload_stream()

• mongoc_gridfs_bucket_upload_from_stream()

• mongoc_gridfs_bucket_find()

• mongoc_gridfs_bucket_open_download_stream()

• mongoc_gridfs_bucket_download_to_stream()

• mongoc_gridfs_file_set_metadata()

• mongoc_gridfs_bucket_delete_by_id()