MongoDB数据库文件格式详解：从数据存储到索引构建
MongoDB是一种非关系型数据库，它以文档的形式存储数据，文档是一种类似于JSON的数据结构，可以包含不同类型和数量的字段。MongoDB使用BSON（Binary JSON）作为文档的二进制编码格式，BSON具有JSON的灵活性，同时也支持更多的数据类型和更小的存储空间。
MongoDB将文档存储在集合（collection）中，集合是一组相关文档的容器，类似于关系型数据库中的表（table）。每个集合都有一个唯一的名称，可以包含任意数量和结构的文档。MongoDB使用命名空间（namespace）来标识集合，命名空间由数据库名称和集合名称组成，用点号分隔，例如db.collection。
MongoDB将集合中的文档存储在数据文件（data file）中，数据文件是MongoDB数据库的物理存储单元，每个数据文件都有一个固定的大小，可以根据需要自动增长。数据文件的名称由前缀和后缀组成，前缀是数据库名称，后缀是一个递增的数字，从0开始，例如db.0、db.1等。数据文件中的文档按照插入顺序排列，并且有一个固定的偏移量（offset），用于定位文档在文件中的位置。
为了提高查询效率，MongoDB还为集合创建索引（index），索引是一种特殊的数据结构，可以快速找到满足查询条件的文档。索引可以基于一个或多个字段创建，也可以指定排序方向。索引也存储在数据文件中，但是与文档分开，每个索引都有一个唯一的名称和命名空间。索引中存储了字段值和对应文档偏移量的映射关系，通过二分查找或B树查找等算法，可以快速定位到目标文档。
MongoDB数据库文件格式是一种高效且灵活的数据存储方式，它可以适应不同类型和规模的数据需求，并且提供了强大的索引功能来加速查询操作。