MongoDB 的 GridFS 是用于存储和检索超过 16M 文档大小限制的文件的规范。GridFS 不会将文件存储在单个文档中，而是将文件分成多个部分或大块。并将每个大块存储为单独的文档。
GridFS 可以更好的存储大于 16M 的文件。
GridFS 会将大文件对象分割成多个小的 chunk（文件片段），一般为 256k/个。每个 chunk 将作为 MongoDB 的一个文档（document）被存储在 chunks 集合中。
GridFS 用两个集合来存储一个文件：fs.files 与 fs.chunks。
每个文件的实际内容被存在 chunks（二进制数据）中，和文件有关的 meta 数据（filename，content_type，还有用户自定义的属性）将会被存在 files 集合中。
GridFS 使用两个集合来存储文件，一个集合存储文件块（fs.chunks），另一个集合存储文件元数据（fs.files）。当查询文件时，驱动程序将根据需要重新组装文件块。如下图：
注意：我们可以对 GridFS 存储的文件进行范围查询，也可以从文件的任意部分访问信息，比如跳到视频或音频文件的中间部分。如下：
（1）files 集合：File块，存储每个文件的元数据，一个文档代表 GridFS 中的一个文件。如下：
{
" _id": <ObjectId>, #该文档的唯一标识符。该_id是你选择的原始文档中的数据类型。
"length": <num>, # 文档的大小（以字节为单位）。
"chunkSize": <num>, # 每个块的大小（以字节为单位）。
"uploadDate": <时间戳>, # GridFS首次存储文档的日期。此值具有 Date类型。
"md5": <哈希>,
"filename": <字符串>, # 可选的。GridFS文件的可读名称。
"contentType": <字符串>,
"aliases": <字符串数组>,
"metadata": <任何>, # 元数据字段,可以是任何数据类型，并且可以包含您要存储的任何其他信息。
# 如果希望向files 集合中的文档添加其他任意字段，请将其添加到元数据字段中的对象。
}（2）chunks 集合：Chunk块，存储每个文件的内容，存放二进制块，如下：
集合中的每个文档代表一个单独的文件块，如下：
{
"_id": <ObjectId>, # 块的唯一ObjectId
"files_id": <ObjectId >, # 在_id“父”的文件，如在指定的files 集合。
"n": <num>, # 块的序列号。GridFS从0开始对所有块进行编号。
"data": <二进制> # 块的有效载荷作为BSON Binary类型。
}（1）如果文件系统限制了目录中文件的数量，则可以使用 GridFS 来存储所需数量的文件。
（2）当您要访问大文件的部分信息而不必将整个文件加载到内存中时，可以使用 GridFS 来查看文件的某些部分，而无需将整个文件读入内存。
（3）当您想要使文件和元数据自动同步并跨多个系统和设施部署时，可以使用 GridFS。使用地理上分散的副本集时，MongoDB 可以自动将文件及其元数据分发到许多 mongod实例和设施。
注意：如果文件均小于 16 MB 的限制，请考虑将每个文件存储在单个文档中，而不要使用 GridFS 存储。
将 D:\mongo_demo.txt 文件上传到本地 Mongodb 服务的 files 数据库中，如：
D:\mongodb-win32-x86_64-windows-5.0.20\bin> mongofiles.exe -d files put D:\mongo_demo.txt 2023-09-21T12:40:33.279+0800 connected to: mongodb://localhost/ 2023-09-21T12:40:33.358+0800 adding gridFile: D:\mongo_demo.txt 2023-09-21T12:40:34.230+0800 added gridFile: D:\mongo_demo.txt
上传成功后，查看 files 数据库信息，你会发现多出了 fs.chunks 和 fs.files 集合，它们的内容分别如下图：
通过上图可知，fs.files 集合中存储的是文件的基础信息，如文件名、大小、日期等信息。fs.chunks 集合存储的是文件的正文部分，总共使用了 176 个文档来存储该文件。
（1）将根据文件名下载文件，将下载的文件存放到当前目录下的 tmp 目录下，名为 mongo_demo.txt。
D:\mongodb-win32-x86_64-windows-5.0.20\bin> mongofiles.exe -d files get D:\mongo_demo.txt --local .\tmp\mongo_demo.txt 2023-09-21T16:36:54.701+0800 connected to: mongodb://localhost/ 2023-09-21T16:36:55.045+0800 finished writing to .\tmp\mongo_demo.txt D:\mongodb-win32-x86_64-windows-5.0.20\bin>cd tmp D:\mongodb-win32-x86_64-windows-5.0.20\bin\tmp>dir 驱动器 D 中的卷是 数据盘 卷的序列号是 10E3-09C5 D:\mongodb-win32-x86_64-windows-5.0.20\bin\tmp 的目录 2023/09/21 16:36 <DIR> . 2023/09/21 16:36 <DIR> .. 2023/09/21 16:36 45,888,890 mongo_demo.txt 1 个文件 45,888,890 字节 2 个目录 253,072,306,176 可用字节
（2）根据文件的 objectId 下载文件，下载的文件存放到当前目录下的 tmp 目录下，名为 mongo_demo.txt。
D:\mongodb-win32-x86_64-windows-5.0.20\bin> mongofiles.exe get_id 'ObjectId("650bc941e9d07e82851d1e9d")' --local .\tmp\mongo_demo.txt
2023-09-21T17:00:51.015+0800 connected to: mongodb://localhost/
2023-09-21T17:00:51.065+0800 Failed: no such file with _id: 'ObjectId(650bc941e9d07e82851d1e9d)'（1）查看所有文件信息，例如：查询 files 数据库中所有的文件信息
D:\mongodb-win32-x86_64-windows-5.0.20\bin> mongofiles.exe -d files list 2023-09-21T17:02:49.422+0800 connected to: mongodb://localhost/ D:\mongo_demo.txt 45888890
（2）查看指定前缀的文件信息，例如：查询 files 数据库中文件名前缀为 “D:\mongo” 的文件信息
D:\mongodb-win32-x86_64-windows-5.0.20\bin> mongofiles.exe -d files list D:\mongo 2023-09-21T17:05:51.394+0800 connected to: mongodb://localhost/ D:\mongo_demo.txt 45888890 D:\mongodb-win32-x86_64-windows-5.0.20\bin> mongofiles.exe -d files list D:\mongo_demo 2023-09-21T17:06:10.255+0800 connected to: mongodb://localhost/ D:\mongo_demo.txt 45888890
（3）从指定的服务器上查看文件信息，例如：
D:\mongodb-win32-x86_64-windows-5.0.20\bin> mongofiles.exe --host 127.0.0.1 --port 27017 -d files list 2023-09-21T17:11:11.906+0800 connected to: mongodb://127.0.0.1:27017/ D:\mongo_demo.txt 45888890
（1）根据文件名搜索指定文件，例如：在 files 数据库中搜索名为 mongo_demo.txt 的文件信息。
D:\mongodb-win32-x86_64-windows-5.0.20\bin> mongofiles.exe -d files search mongo_demo.txt 2023-09-21T17:16:11.079+0800 connected to: mongodb://localhost/ D:\mongo_demo.txt 45888890
（1）根据文件名删除
D:\mongodb-win32-x86_64-windows-5.0.20\bin> mongofiles.exe -d files delete D:\mongo_demo.txt 2023-09-21T17:18:46.783+0800 connected to: mongodb://localhost/ 2023-09-21T17:18:46.882+0800 successfully deleted all instances of 'D:\mongo_demo.txt' from GridFS
（2）根据 objectid 删除
mongofiles.exe -d files delete_id 'ObjectId("650c0ad578f7d7346999e7ce")'mongofiles 是 MongoDB 的一个命令行工具，用于在 GridFS 中存储、检索和管理文件。语法格式：
mongofiles <选项> <命令> <文件名>
详细说明：
选项：您可以使用这些选项中的一个或多个来控制 mongofiles 的行为，更多选项请参考 mongofiles。
文件名：可以是本地文件系统上的文件名或 GridFS 对象。
命令：让 mongofiles 命令去做具体事情的指令，命令包含：
list <prefix> 列出 GridFS 中存储的文件。在 list（例如 <prefix>）之后指定的字符（可选）将返回的项目列表限制为以该字符串开头的文件。
search <string> 列出 GridFS 中存储的文件名称或任何部分与指定的 <string> 匹配的文件。
put <filename> 将指定的文件从本地文件系统复制到 GridFS 存储中。注意，<filename> 是指对象在 GridFS 中将具有的名称，并且 mongofiles 认为本地文件系统上的文件名字也是该名称。如果本地文件名不同， --local 选项指定。
get <filename> 将指定的文件从 GridFS 存储中复制到本地文件系统。注意，<filename> 是指对象在 GridFS 中将具有的名称。mongofiles 使用 <filename> 将 GridFS 中的文件写入本地文件系统。如果要为本地文件系统上的文件选择其他位置或重命名，请使用 --local 选项。
get_id "<_id>" 3.2.0 版中的新功能。将指定的文件 <_id> 从 GridFS 存储中复制到本地文件系统。这里 <_id> 指的是 GridFS 中对象 id ：
从 MongoDB 4.2 开始，get_id 可以接受的 ObjectId 值或非 ObjectId 值 <_id>。
在 MongoDB 4.0 和更早版本中，get_id 仅接受 <ObjectId> 值。
delete <filename> 从 GridFS 存储中删除指定的文件。
delete_id "<_id>" 3.2.0 版中的新功能。根据 <_id> 从 GridFS 存储中删除指定的文件：
从 MongoDB 4.2 开始，delete_id 可以接受的 ObjectId 值或非 ObjectId 值 <_id>。
在 MongoDB 4.0 和更早版本中，delete_id 仅接受 <ObjectId> 值。
