MongoDB中关于64位整型存储解决方案

社区内一哥们@smcboy 提出关于php中操作MongoDB存储整数问题，找到点资料花点时间翻译过来，是个很好的学习方式。@红薯 那篇讨论我的修改回复，仍然没有更新可恶啊~！！说实话我就是高一英语水平 为了这篇文章我算是绞尽脑汁，翻译了大半天，累死我了。科学精神可贵、可贵！！

在我当前项目中大量是MongoDB,正在从传统RDBMS过度到key-value存储。Facebook中用户标识UserID使用64位Int数据类型存储，杯具的是 MongoDB的PHP驱动只支持32位整型数据，导致UserID被截断无法处理Facebook用户信息。

MongoDB数据采用BSON(Binary JSON)文档型存储，BSON有两种整型数据类型，1、32位有符号整型数据(INT); 2、64位有符号型整型数据(LONG)。由于PHP不支持大于8个字节整数，所以MongoDB PHP驱动只支持32位有符号整型数据存储。然而这样不是绝对的，在C类型 long 为64位平台上，PHP仍然可以正常支持64位整型数据; 除了在Windowns上，其他平台上C中long类型总是32位。


当PHP中整型存储到MongoDB中，PHP驱动会采用最低兼容原则用32位进行转换存储到MongoDB文档中。下面是测试案例(测试平台为 64位)：

$m = new Mongo();
$c = $m->selectCollection('test', 'inttest');
$c->remove(array());
//插入大于32位数据
$c->insert(array('number' => 1234567890123456));

$r = $c->findOne();
echo $r['number'], "\n";

输出：

int(1015724736)

二进制解析：

1234567890123456 = 100011000101101010100111100100010101011101011000000
      1015724736 =                      111100100010101011101011000000

上面可以看出数据已被截断，这显然不是我想要的。为了解决这个问题，从PHP中存储到MongoDB，我们可以采用原生的PHP整型数据。注意！不是去修改MongoDB相关驱动程序，而在PHP中配置一个简单参数 mongo.native_long ，从而避免大量应用程序改动。当 mongo.native_long 参数开启之后，我们可以看到如下不同的结果：

代码：

ini_set('mongo.native_long', 1);
$c->insert(array('number' => 1234567890123456));

$r = $c->findOne();
var_dump($r['number']);

输出：

int(1234567890123456)

在64位平台中，PHP程序中配置mongo.native_long 允许使用完整64位整型存储到MongoDB，本例中这种方式存储到MongoDB中类型为BSON LONG， 如果未开启此配置则类型为BSON INT类型。该配置对从MongoDB读取数据到PHP中同样有效。如果关闭该配置，当从MongoDB取出数据时PHP驱动会把 BSON LONG 类型转换为PHP的double类型，造成精度损失。下面看个例子：

ini_set('mongo.native_long', 1);	//开启配置
$c->insert(array('number' => 12345678901234567));

ini_set('mongo.native_long', 0);	//关闭配置
$r = $c->findOne();
var_dump($r['number']);

输出：

float(1.2345678901235E+16)

在32位平台中 mongo.native_log 参数配置不起任何作用，仍然会以BSON INT 类型存储。
然而当该配置开启时从Mongo中取出 BSON LONG类型数据，MongoCursorException 会提示关于精度损失问题。
MongoCursorException: Can not natively represent the long 1234567890123456 on this platform
当该配置关闭时 BSON LONG 数据，为了兼容PHP会把 BSON INT 转成float类型

尽管在64位平台上可以使用该配置mongo.native_long达到支持64位整型的目的，但是并没有提供32平台上的解决方案，去防止BSON LONG 数据的精度丢失问题，仅仅不负责任的抛出一个精度丢失的异常信息( 详情)。

工作中使用64位整位还是比较靠谱的，俺自己添加了两个类库 MongoInt32 和 MongoInt64，这两个类简单的封装了用字符串表示数字。使用方式： 

$int32 = new MongoInt32("32091231");
$int64 = new MongoInt64("1234567980123456");

使用该对象可以像正常使用插入、更新、查询等操作
例如：

$m = new Mongo();
$c = $m->selectCollection('test', 'inttest');
$c->remove(array());

$c->insert(array(
        'int32' => new MongoInt32("1234567890"),
        'int64' => new MongoInt64("12345678901234567"),
));

$r = $c->findOne();
var_dump($r['int32']);
var_dump($r['int64']);

输出结果： 

int(1234567890)
float(1.2345678901235E+16)

可以看到对返回结果没任何改变。BSON INT类型仍然是 int型，BSON LONG 类型变为 double类型。如果我启用 mongo.native_long 配置，通过MongoInt64类库转换，在64位平台上，PHP中获取 BSON LONG 会返回正确int型，在32位平台上MongoCursorException会抛出提示信息。

为了在32位平台中，从MongoDB内取出 64位整型数据，需要配置另一个参数 mongo.long_as_object ，开启后，BSON LONG取出后以一个MongoInt64对象返回。
案例：

$m = new Mongo();
$c = $m->selectCollection('test', 'inttest');
$c->remove(array());

$c->insert(array(
        'int64' => new MongoInt64("12345678901234567"),
));

ini_set('mongo.long_as_object', 1);
$r = $c->findOne();
var_dump($r['int64']);
echo $r['int64'], "\n";
echo $r['int64']->value, "\n";

输出：

object(MongoInt64)#7 (1) {
  ["value"]=>
  string(17) "12345678901234567"
}
12345678901234567
12345678901234567

MongoInt32和MongoInt64 类基于对象的__toString()实现，所以返回的value值可以直接进行 echo，你只能获取一个整型字符串，所以请意识到MongoDB是类型敏感的，不会用对待字符串的方式对待数字，数字就是数字。
案例(64位平台)：

ini_set('mongo.native_long', 1);

$m = new Mongo();
$c = $m->selectCollection('test', 'inttest');
$c->remove(array());

$nr = "12345678901234567";
$c->insert(array('int64' => new MongoInt64($nr)));

$r = $c->findOne(array('int64' => $nr)); // $nr is a string here
var_dump($r['int64']);
$r = $c->findOne(array('int64' => (int) $nr));
var_dump($r['int64']);

输出：

NULL
int(12345678901234567)

下面列出关于不同的参数启用状态，整型转换情况：

PHP to  MongoDB (32位系统)

From PHP	Stored in Mongo
	native_long=0	native_long=1
1234567	INT(1234567)	INT(1234567)
123456789012	FLOAT(123456789012)	FLOAT(123456789012)
MongoInt32("1234567")	INT(1234567)	INT(1234567)
MongoInt64("123456789012")	LONG(123456789012)	LONG(123456789012)

PHP to  MongoDB (64位系统):

From PHP	Stored in Mongo
	native_long=0	native_long=1
1234567	INT(1234567)	LONG(1234567)
123456789012	garbage	LONG(123456789012)
MongoInt32("1234567")	INT(1234567)	INT(1234567)
MongoInt64("123456789012")	LONG(123456789012)	LONG(123456789012)

Mongo to PHP (32位系统)：

Stored in Mongo	Returned to PHP as
	long_as_object=0		long_as_object=1
	native_long=0	native_long=1
INT(1234567)	int(1234567)	int(1234567)	int(1234567)
LONG(123456789012)	float(123456789012)	MongoCursorException	MongoInt64("123456789012")

Mongo to PHP (64位系统)：

Stored in Mongo	Returned to PHP as
	long_as_object=0		long_as_object=1
	native_long=0	native_long=1
INT(1234567)	int(1234567)	int(1234567)	int(1234567)
LONG(123456789012)	float(123456789012)	int(123456789012)	MongoInt64("123456789012")

总结：
综上所述可以看到想获得64位的支持还是很棘手的，如果你只需要在64为平台上运行代码，我们推荐使用 mongo.native_long=1 配置参数。当整数存储到MongoDB，取出是仍然是整型数据，从而达到支持64位的目的。

如果你丫就是想要在32位平台(包含Windows 64位上的PHP)，你没办法使用得到可靠的整型数据，必须使用MongoInt64 类来实现。这也会带来其他问题，如：你必须在初始化的时候处理字符串类型的数字。也要注意MongoDB Shell 将所有的数字作为float浮点型数据处理，这并不能代表64位整型数字，相反将作为浮点型数字。所有不要在shell模式下进行数据修改，这样会导致类型转换！！

案例：

$m = new Mongo();
$c = $m->selectCollection('test', 'inttest');
$c->remove(array());

$c->insert(array('int64' => new MongoInt64("123456789012345678")));

MongoDB Shell模式下：

$ mongo
MongoDB shell version: 1.4.4
url: test
connecting to: test
type "help" for help
> use test
switched to db test
> db.inttest.find()
{ "_id" : ObjectId("4c5ea6d59a14ce1319000000"), "int64" : { "floatApprox" : 123456789012345680, "top" : 28744523, "bottom" : 2788225870 } }

当我们通过驱动获取支持64位数据，可以得到靠谱的结果：

ini_set('mongo.long_as_object', 1);
$r = $c->findOne();
var_dump($r['int64']);

输出：

object(MongoInt64)#7 (1) {
  ["value"]=>
  string(18) "123456789012345678"
}

这个新函数方式将会在  mongo 1.0.9 release 版本中推出，可以通过PRCL  pecl install mongo 获取。

剩下的就靠命运了，祝你好运。

翻译：OSC民工

原文链接：http://derickrethans.nl/64bit-ints-in-mongodb.html

来源：oschina

链接：https://my.oschina.net/u/225877/blog/122338