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BSON

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목차

1. 개요

BSON은 JSON과 유사한 바이너리 데이터 직렬화 형식으로, 공개된 명세를 가지고 있다. BSON 문서는 필드 이름, 데이터 형식, 값으로 구성된 요소들을 포함하는 BSON 객체 유형으로 시작한다. JSON에 없는 데이터 형식을 지원하며, 저장 공간 및 검색 속도 측면에서 효율성을 고려하여 설계되었다.

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BSON - [IT 관련 정보]에 관한 문서
기본 정보
BSON 웹사이트 로고
확장.bson
마임 유형application/bson
기반JSON
개발10gen (현재 MongoDB Inc.)
최초 출시2009년
최신 버전1.3 (2023년 4월 25일)
상태활성
유형 코드application/bson
상세 정보
설명BSON (Binary JSON)은 JSON과 유사한 이진 직렬화 형식으로, MongoDB에 사용하기 위해 설계되었다.

2. 데이터 형식 및 구문

BSON은 공개된 명세를 가지고 있으며,[4][5] BSON 문서의 최상위 요소는 BSON 객체 유형이어야 한다. 이 객체는 하나 이상의 요소(element)를 포함하며, 각 요소는 필드 이름, 데이터 형식, 값으로 구성된다. 필드 이름은 문자열이다.

BSON이 지원하는 다양한 데이터 형식은 #지원하는 데이터 형식 하위 섹션에, JSON과의 주요 차이점 및 추가적인 내용은 #JSON과의 차이점 하위 섹션에 상세히 설명되어 있다.

2. 1. 지원하는 데이터 형식

BSON은 다음과 같은 데이터 형식을 지원한다.[4][5]

  • 유니코드 문자열 (UTF-8 인코딩 사용)
  • 32비트 정수
  • 64비트 정수
  • 배정밀도 (64비트 IEEE 754 부동 소수점 숫자, NaN/Inf 포함)
  • decimal128 (128비트 IEEE 754-2008 부동 소수점 숫자, 이진 정수 십진수(BID) 변형), 소수점 자리수에 민감한 금융 데이터 및 최대 106145 정도의 값과 34자리의 소수점 정확도를 가진 임의 정밀도 숫자를 처리하는 데 적합함
  • 시간대 없는 날짜 및 시간 (유닉스 시간 이후의 밀리초 단위의 긴 정수)
  • 바이트 배열 (임의의 바이너리 데이터용)
  • 부울 (true 및 false)
  • null
  • BSON 객체
  • BSON 배열
  • 자바스크립트 코드
  • MD5 바이너리 데이터
  • 정규 표현식 (Perl 호환 정규 표현식 ("PCRE") 버전 8.41, UTF-8 지원)[6]


BSON은 JSON에 없는 날짜 및 시간, 바이트 배열, IEEE 754 부동 소수점 등의 유형을 포함하고, 여러 숫자 유형에 대한 유형별 처리를 제공한다는 점에서 JSON과 중요한 차이점을 갖는다. 이러한 추가 유형을 텍스트 방식으로 표현해야 하는 경우, MongoDB의 확장 JSON 형식을 사용할 수 있다.[7]

2. 1. 1. 기본 데이터 형식

BSON은 공개된 명세를 가지고 있다.[4][5] 구조의 최상위 요소는 BSON 객체 유형이어야 하며 1개 이상의 요소를 포함하는데, 여기서 요소는 필드 이름, 유형 및 값으로 구성된다. 필드 이름은 문자열이다. 유형은 다음과 같다.

  • 유니코드 문자열 (UTF-8 인코딩 사용)
  • 32비트 정수
  • 64비트 정수
  • 배정밀도 (64비트 IEEE 754 부동 소수점 숫자, NaN/Inf 포함)
  • decimal128 (128비트 IEEE 754-2008 부동 소수점 숫자, 이진 정수 십진수(BID) 변형), 소수점 자리수에 민감한 금융 데이터 및 최대 106145 정도의 값과 34자리의 소수점 정확도를 가진 임의 정밀도 숫자를 처리하는 데 적합함
  • 시간대 없는 날짜 및 시간 (유닉스 시간 이후의 밀리초 단위의 긴 정수)
  • 바이트 배열 (임의의 바이너리 데이터용)
  • 부울 (true 및 false)
  • null
  • BSON 객체
  • BSON 배열
  • 자바스크립트 코드
  • MD5 바이너리 데이터
  • 정규 표현식 (Perl 호환 정규 표현식 ("PCRE") 버전 8.41, UTF-8 지원)[6]


JSON과의 중요한 차이점은 BSON에는 JSON에 없는 유형(예: 날짜 및 시간, 바이트 배열, 적절한 IEEE 754 부동 소수점)이 포함되어 있고, 보편적인 "숫자" 유형 대신 여러 숫자 유형에 대한 유형별 처리를 제공한다는 것이다. 이러한 추가 유형을 텍스트 방식으로 표현해야 하는 경우, MongoDB의 확장 JSON 형식[7]을 사용할 수 있다.

2. 1. 2. 복합 데이터 형식

BSON은 공개된 명세를 가지고 있다.[4][5] 구조의 최상위 요소는 BSON 객체 유형이어야 하며 1개 이상의 요소를 포함하는데, 여기서 요소는 필드 이름, 유형 및 값으로 구성된다. 필드 이름은 문자열이다. 유형은 다음과 같다.

  • 유니코드 문자열 (UTF-8 인코딩 사용)
  • 32비트 정수
  • 64비트 정수
  • 배정밀도 (64비트 IEEE 754 부동 소수점 숫자, NaN/Inf 포함)
  • decimal128 (128비트 IEEE 754-2008 부동 소수점 숫자, 이진 정수 십진수(BID) 변형), 소수점 자리수에 민감한 금융 데이터 및 최대 106145 정도의 값과 34자리의 소수점 정확도를 가진 임의 정밀도 숫자를 처리하는 데 적합함
  • 시간대 없는 날짜 및 시간 (유닉스 시간 이후의 밀리초 단위의 긴 정수)
  • 바이트 배열 (임의의 바이너리 데이터용)
  • 부울 (true 및 false)
  • null
  • BSON 객체
  • BSON 배열
  • 자바스크립트 코드
  • MD5 바이너리 데이터
  • 정규 표현식 (Perl 호환 정규 표현식 ("PCRE") 버전 8.41, UTF-8 지원)[6]


JSON과의 중요한 차이점은 BSON에는 JSON에 없는 유형(예: 날짜 및 시간, 바이트 배열, 적절한 IEEE 754 부동 소수점)이 포함되어 있고, 보편적인 "숫자" 유형 대신 여러 숫자 유형에 대한 유형별 처리를 제공한다는 것이다. 이러한 추가 유형을 텍스트 방식으로 표현해야 하는 경우, MongoDB의 확장 JSON 형식[7]을 사용할 수 있다.

2. 1. 3. 기타 데이터 형식

BSON은 공개된 명세를 가지고 있다.[4][5] 구조의 최상위 요소는 BSON 객체 유형이어야 하며 1개 이상의 요소를 포함하는데, 여기서 요소는 필드 이름, 유형 및 값으로 구성된다. 필드 이름은 문자열이다. 유형은 다음과 같다.

  • 유니코드 문자열 (UTF-8 인코딩 사용)
  • 32비트 정수
  • 64비트 정수
  • 배정밀도 (64비트 IEEE 754 부동 소수점 숫자, NaN/Inf 포함)
  • decimal128 (128비트 IEEE 754-2008 부동 소수점 숫자, 이진 정수 십진수(BID) 변형), 소수점 자리수에 민감한 금융 데이터 및 최대 106145 정도의 값과 34자리의 소수점 정확도를 가진 임의 정밀도 숫자를 처리하는 데 적합함
  • 시간대 없는 날짜 및 시간 (유닉스 시간 이후의 밀리초 단위의 긴 정수)
  • 바이트 배열 (임의의 바이너리 데이터용)
  • 부울 (true 및 false)
  • null
  • BSON 객체
  • BSON 배열
  • 자바스크립트 코드
  • MD5 바이너리 데이터
  • 정규 표현식 (Perl 호환 정규 표현식 ("PCRE") 버전 8.41, UTF-8 지원)[6]


JSON과의 중요한 차이점은 BSON에는 JSON에 없는 유형(예: 날짜 및 시간, 바이트 배열, 적절한 IEEE 754 부동 소수점)이 포함되어 있고, 보편적인 "숫자" 유형 대신 여러 숫자 유형에 대한 유형별 처리를 제공한다는 것이다. 이러한 추가 유형을 텍스트 방식으로 표현해야 하는 경우, MongoDB의 확장 JSON 형식[7]을 사용할 수 있다.

2. 2. JSON과의 차이점

JSON과의 중요한 차이점은 BSON에는 JSON에 없는 유형(예: 날짜 및 시간, 바이트 배열, 적절한 IEEE 754 부동 소수점)이 포함되어 있고, 보편적인 "숫자" 유형 대신 여러 숫자 유형에 대한 유형별 처리를 제공한다는 것이다.[7] 이러한 추가 유형을 텍스트 방식으로 표현해야 하는 경우, MongoDB의 확장 JSON 형식을 사용할 수 있다.[7]

타입은 명목상 JSON의 상위 집합이지만 (예를 들어 JSON은 "date"와 "byte array"를 갖지 않는다[10]), 예외적으로 JSON이 사용할 수 있는 "number"를 사용할 수 없다.

3. 효율성

BSON은 JSON에 비해 저장 공간 및 검색 속도 면에서 효율성을 고려하여 설계되었다. BSON 문서 내의 큰 요소들은 검색을 용이하게 하기 위해 길이 필드로 시작한다. 어떤 경우에는 길이 접두사와 명시적인 배열 인덱스 때문에 BSON이 JSON보다 더 많은 공간을 사용할 수 있다.[9]

4. 예제

JSON영어 문서 {"hello": "world"}는 BSON 형식으로 다음과 같이 저장된다.



\x16\x00\x00\x00          // 전체 문서 크기

\x02                      // 0x02 = 문자열 타입

hello\x00                 // 필드 이름

\x06\x00\x00\x00world\x00 // 필드 값 (값의 크기, 값, 널 종결자)

\x00                      // 0x00 = EOO 타입 ('객체 종료')


참조

[1] 웹사이트 BSON Support in ASP.NET Web API 2.1 - ASP.NET 4.x https://docs.microso[...] 2014-01-20
[2] 웹사이트 BSON (Binary JSON) Serialization https://bsonspec.org[...] 2021-11-23
[3] 웹사이트 BSON Implementation Projects https://bsonspec.org[...] 2021-11-24
[4] 웹사이트 BSON (Binary JSON): Specification https://bsonspec.org[...] 2021-11-24
[5] 웹사이트 Introducing NoSQL and MongoDB {{!}} What Is NoSQL? {{!}} InformIT https://www.informit[...] 2018-01-17
[6] 웹사이트 regex – Tools for representing MongoDB regular expressions — PyMongo 3.6.0 documentation https://api.mongodb.[...] 2018-01-17
[7] 웹사이트 MongoDB Extended JSON documentation https://docs.mongodb[...] 2020-05-03
[8] 문서 MIME Media Types - The Internet Assigned Numbers Authority http://www.iana.org/[...]
[9] 문서 BSON Specification http://bsonspec.org
[10] 문서 JSON Specification http://www.json.org/
[11] 웹인용 BSON Support in ASP.NET Web API 2.1 - ASP.NET 4.x https://docs.microso[...] 2014-01-20
[12] 웹인용 BSON (Binary JSON) Serialization https://bsonspec.org[...] 2021-11-23
[13] 웹인용 BSON Implementation Projects https://bsonspec.org[...] 2021-11-24


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