mongo bsonid 详解

本文将用bsonid=5a17b9d9ab102555b9c38874讲解

bsonid的结构

bsonid是一个12字节的值，前4个字节是unix时间戳的秒数，接着是三字节的机器码，然后是2字节的PID，最后是3个字节的增量

BSONID  0-1-2-3---4-5-6---7-8---9-10-11
释义    time     machine  pid     inc
例子    5a17b9d9 ab1025   55b9    c38874

时间戳

前4位是一个unix的时间戳，精确到秒。是一个int类别，一共四个字节，转换为16进制，共8个字符。例子中的字符串"5a17b9d9"转为10进制是1511504345，也就是北京时间"2017/11/24 14:19:5"

1. 隐藏了文档的创建时间，ObjectId大致会按照插入进行排序
2. 记录了插入该记录的时候，该服务器的时间。
3. 这个值并不是十分的重要，只要能区别就好

机器ID

4字节的时间戳后面是3个自己的机器码，区别不同的服务器产生的bsonid。golang的mongo驱动"gopkg.in/mgo.v2/bson"的实现如下

func readMachineId() []byte {
    var sum [3]byte
    id := sum[:]
    hostname, err1 := os.Hostname()
    if err1 != nil {
        //如果找不到hostname就选择随机字数值
        _, err2 := io.ReadFull(rand.Reader, id)
        if err2 != nil {
            panic(fmt.Errorf("cannot get hostname: %v; %v", err1, err2))
        }
        return id
    }
    hw := md5.New()
    //对hostname MD5，取前三个字节
    hw.Write([]byte(hostname))
    copy(id, hw.Sum(nil))
    return id
}

PID

机器码后面的是两个字节的进程ID，取进程ID的最后两个字节16位, 进程ID一般最大16位够描述了。

b[7] = byte(processId >> 8)
b[8] = byte(processId)

增量

增量也就是一个自动增加的计数器。允许256的3次方等于16777216条记录的唯一性，"gopkg.in/mgo.v2/bson"的实现如下，程序会在初始化的时候给给出一个随机的初始值，之后的增量在此值上增加。

var objectIdCounter uint32 = readRandomUint32()

// readRandomUint32 returns a random objectIdCounter.
func readRandomUint32() uint32 {
    var b [4]byte
    _, err := io.ReadFull(rand.Reader, b[:])
    if err != nil {
        panic(fmt.Errorf("cannot read random object id: %v", err))
    }
    return uint32((uint32(b[0]) << 0) | (uint32(b[1]) << 8) | (uint32(b[2]) << 16) | (uint32(b[3]) << 24))
}

...

i := atomic.AddUint32(&objectIdCounter, 1)
b[9] = byte(i >> 16)
b[10] = byte(i >> 8)
b[11] = byte(i)

...

参考

MongoDB中ObjectId的误区，以及引起的一系列问题
http://bsonspec.org/