MongoDB是一個介于關系數據庫和非關系數據庫之間的產品，是非關系數據庫當中功能最豐富，最像關系數據庫的。他支持的數據結構非常松散，是類似json的bjson格式，因此可以存儲比較復雜的數據類型。Mongo最大的特點是他支持的查詢語言非常強大，其語法有點類似于面向對象的查詢語言，幾乎可以實現類似關系數據庫單表查詢的絕大部分功能，而且還支持對數據建立索引。

對于大多數的MongoDB的用戶來說，MongoDB就像是一個大黑盒。但是如果你能夠了解到MongoDB一些內部構造的話，將有利于你更好地理解和使用MongoDB。

BSON

在MongoDB中，文檔是對數據的抽象，它被使用在Client端和Server端的交互中。所有的Client端（各種語言的Driver）都會使用這種抽象，它的表現形式就是我們常說的BSON（Binary JSON）。

BSON 是一個輕量級的二進制數據格式。MongoDB能夠使用BSON，并將BSON作為數據的存儲存放在磁盤中。

當Client端要將寫入文檔，使用查詢等操作時，需要將文檔編碼為BSON格式，然后再發送給Server端。同樣，Server端的返回結果也是編碼為BSON格式再返回給Client端的。

使用BSON格式出于以下3種目的：

效率。BSON是為效率而設計的，它只需要使用很少的空間。即使在最壞的情況下，BSON格式也比JSON格式在最好的情況下存儲效率高。
傳輸性。在某些情況下，BSON會犧牲額外的空間讓數據的傳輸更加方便。比如，字符串的傳輸的前綴會標識字符串的長度，而不是在字符串的末尾打上結束的標記。這樣的傳輸形式有利于MongoDB修改傳輸的數據。
性能。最后，BSON格式的編碼和解碼都是非常快速的。它使用了C風格的數據表現形式，這樣在各種語言中都可以高效地使用。

寫入協議

Client端訪問Server端使用了輕量級的TCP/IP寫入協議。這種協議在MongoDB Wiki中有詳細介紹，它其實是在BSON數據上面做了一層簡單的包裝。比如說，寫入數據的命令中包含了1個20字節的消息頭（由消息的長度和寫入命令標識組成），需要寫入的Collection名稱和需要寫入的數據。

數據文件

在MongoDB的數據文件夾中（默認路徑是/data/db）由構成數據庫的所有文件。每一個數據庫都包含一個.ns文件和一些數據文件，其中數據文件會隨著數據量的增加而變多。所以如果有一個數據庫名字叫做foo，那么構成foo這個數據庫的文件就會由foo.ns，foo.0，foo.1，foo.2等等組成。

數據文件每新增一次，大小都會是上一個數據文件的2倍，每個數據文件最大2G。這樣的設計有利于防止數據量較小的數據庫浪費過多的空間，同時又能保證數據量較大的數據庫有相應的空間使用。

MongoDB會使用預分配方式來保證寫入性能的穩定（這種方式可以使用