面试题：MongoDB GridFS底层存储机制中文件是如何分块存储的

Question

在MongoDB GridFS的底层存储机制里，详细阐述文件是怎样被分割成块进行存储的，包括块大小的默认设置以及相关的策略。

Answer 1

1. 文件分割成块存储机制
   • 在MongoDB GridFS中，文件会被分割成多个块（chunks）进行存储。GridFS将文件按照一定的块大小，从文件起始位置依次切分成块。每个块在MongoDB中作为一个独立的文档存储在fs.chunks集合中。
   • 每个块文档除了包含文件数据的一部分外，还包含一些元数据信息，如files_id（关联到fs.files集合中对应文件的_id，用于标识该块属于哪个文件）、n（块的序号，从0开始，表示该块在整个文件中的顺序）等。
2. 块大小默认设置
   • 默认情况下，GridFS的块大小为256KB（262144字节）。这个默认值适用于大多数常见的文件存储场景。
3. 相关策略
   • 小文件策略：对于非常小的文件，虽然会按照块大小分割，但由于文件本身数据量小，分割出的块数量也少。在这种情况下，GridFS的额外元数据开销相对文件大小可能占比较大，但整体存储效率仍然较高，因为它利用了MongoDB的文档存储优势，便于管理和检索。
   • 大文件策略：对于大文件，会被分割成大量的块。为了保证数据的连续性和一致性，GridFS通过块序号n来确保块在文件中的正确顺序。在读取文件时，MongoDB会按照n的顺序依次读取各个块，并将它们组合成完整的文件。同时，GridFS会在fs.files集合中记录文件的总大小等信息，以便快速了解文件的基本情况，而不需要读取所有块。