在Mongodb中，客户端和服务端进行通信是基于mongodb wire protocol
。说白了，该协议是一个简单的基于socket，请求/响应方式的协议，客户端使用常规的TCP/IP套接字（socket）进行通信。
客户端与服务端使用约定的消息(格式)进行通信，其消息头结构与C语言中的struct类似。具体的代码（位于message.cpp）：
struct
MSGHEADER {
int32 messageLength;
//
消息长度（字节），包括它自身
int32 requestID;
//
消息标识符，用于在请求响应过程中唯一标识该消息
int32 responseTo;
//
源请求id（用于服务端发送应答信息时）requestID from the original request
//
(used in reponses from db)
int32 opCode;
//
消息类型，参见enum中描述
};
enum
Operations {
opReply
=
1
,
/*
对客户端请求的响应.
*/
dbMsg
=
1000
,
/*
通常的消息命令（跟着字符串）
*/
dbUpdate
=
2001
,
/*
更新document消息
*/
dbInsert
=
2002
,
/*
插入新document消息
*/
//
dbGetByOID = 2003,/*保留*/
dbQuery
=
2004
,
/*
查询一个集合
*/
dbGetMore
=
2005
,
/*
从（一个）查询中获取更多数据，参见 Cursors
*/
dbDelete
=
2006
,
/*
删除一个或多个document
*/
dbKillCursors
=
2007
/*
通知数据库，客户端已执行完毕，可以关闭该Cursors
*/
};
注：客户端可以使用除上面Reply之外的所有消息类型，因为Reply是数据库保留使用的。同时客户端可以使用QUERY和GETMORE消息来让服务端发送响应信息，其它消息类型则不会。
下面分别进行介绍。
Client 请求消息包括：
1.对于更新
(document)消息,其消息结构如下：
OP_UPDATE {
MsgHeader header;
//
前面介绍的标准消息类信息
int32 ZERO;
//
0 - 为将来使用而保留的数据位
cstring fullCollectionName;
//
完整的集合名称，形如:"dbname.collectionname"
int32 flags;
//
位向量，参见下面介绍
document selector;
//
查询选择器，用于指定查询条件
document update;
//
指定要执行的更新(document)
}
flags 标志位向量:
bit 名称 描述
0 Upsert 如设置该位为0，同时未查询到相关document时，数据库会把提供的对象插入到集合中
1 MultiUpdate 如设置该位为1，则数据库会更新所有查询到的document，否则仅更新查询到的第一个
document
2-31 Reserved 必须设置为0.
2.对于插入
(document)消息，其结构如下：
{
MsgHeader header;
//
前面介绍的标准消息类信息
int32 ZERO;
//
0 - 为将来使用而保留的数据位
cstring fullCollectionName;
//
完整的集合名称，形如:"dbname.collectionname"
document
*
documents;
//
要插入的一个或多个document,如为多个时，这些document会依次逐个写到socket里
}
3. 对于查询
(document)消息，其结构如下：
OP_QUERY {
MsgHeader header;
//
标准消息类信息
int32 flags;
//
位向量，参见下面介绍
cstring fullCollectionName;
//
完整的集合名称，形如:"dbname.collectionname"
int32 numberToSkip;
//
设置从第一个document起，跳过（忽略）的document数
int32 numberToReturn;
//
返回的document数
//
in the first OP_REPLY batch
document query;
//
查询对象，该对象同时包括一个或多个元素（$query, $orderby, $hint, $explain, $snapshot），这些元素用于匹配(match)包含在结果集（result set）中的对象
[ document returnFieldSelector; ]
//
可选顶. 要求返回的document应包含的字段（fields）
}
flags 标志位向量:
bit 名称 描述
0 保留 必须设置为0
1 TailableCursor Tailable 表示在返回最后一条数据后，不要关闭当前 cursor。这是因为系统
考虑到稍后你可以再次使用该cursor.
2 SlaveOk 是否允许查询replica slave结点. 通过返回错误信息，除非是在"local"名空间.
3 OplogReplay 仅限内部replication时使用
4 NoCursorTimeout 服务器为了防止内存使用过量，会在一段时间(10分钟)后将空闲的cursors
暂停(times out).
5 AwaitData 与TailableCursor配合使用. 如果在数据尾部, 阻塞一会而不是返回无数据信息
（no data). 当（阻塞）时间之后，通常执行返回（return）操作.
6 Exhaust 个人理解：把数据作为一个包，整个下载下来。后面是英文原文说明：
Stream the data down full blast in multiple "more" packages,
on the assumption that the client will fully read all data queried.
Faster when you are pulling a lot of data and know you want to pull it
all down. Note: the client is not allowed to not read all the data unless
it closes the connection.
7 Partial 如一些shards宕掉，为了不抛出异常，则从 mongos 那里返回部分结果
8-31 Reserved 必须设置为0
4. 对于查询更多
(document)消息，其结构如下：
{
MsgHeader header;
//
标准消息类信息
int32 ZERO;
//
0 - 为将来使用而保留的数据位
cstring fullCollectionName;
//
完整的集合名称，形如:"dbname.collectionname"
int32 numberToReturn;
//
返回的document数
int64 cursorID;
//
在REPLY消息中的Cursor标识符，其必须来自于数据库
}
5. 对于删除
(document)消息，其结构如下：
{
MsgHeader header;
//
标准消息类信息
int32 ZERO;
//
0 - 为将来使用而保留的数据位
cstring fullCollectionName;
//
完整的集合名称，形如:"dbname.collectionname"
int32 flags;
//
位向量，参见下面介绍
document selector;
//
查询条件
}
flags 标志位向量:
bit 名称 描述
0 SingleRemove 如设置，则仅删除查询到的第一个document,否则删除所有查询到的document
1-31 Reserved 必须设置为0
6.对于KILL_CURSORS
消息，该消息用于在数据库里关闭一个活动（active）的游标, 其结构如下：
{
MsgHeader header;
//
标准消息类信息
int32 ZERO;
//
0 - 为将来使用而保留的数据位
int32 numberOfCursorIDs;
//
消息中游标数
int64
*
cursorIDs;
//
cursorIDs的关闭顺序，其会依次写入到socket中
}
注意：如果游标正在读时，如果未exhausted (直到 OP_QUERY 或 OP_GETMORE 返回 zero ), 则不必关闭游标
7.对于MSG
(document)消息，它是向数据库发送诊断消息（diagnostic message）. 而数据库到发送确定(fixed)顺应其结构如下：
{
MsgHeader header;
//
标准消息类信息
cstring message;
//
message for the database
}
数据库响应消息（针对QUERY或GET_MORE的顺应）包括：
对于REPLY 消息，其结构如下：
{
MsgHeader header;
//
标准消息类信息
int32 responseFlags;
//
位向量，参见下面介绍
int64 cursorID;
//
cursor id if client needs to do get more's
int32 startingFrom;
//
应答(reply)的游标中的起始位置
int32 numberReturned;
//
应答中的document数
document
*
documents;
//
应答的document（一或多个）
}
responseFlags 标志位向量:
bit 名称 描述
0 CursorNotFound 当执行getMore时，服务器上当前游标失效.返回 zero 结果信息.
1 QueryFailure 查询失败时. 在返回信息（document）中包括一个 "$err" 字段对该
失败加以描述.
2 ShardConfigStale Drivers should ignore this. Only mongos will ever see this set,
in which case, it needs to update config from the server.
3 AwaitCapable 在服务器支持AwaitData查询选项时进行设置. 如不设置，客户端会在
一个Tailable 游标的两个getMore操作之间停止(sleep)一会.
在Mongod 1.6版本中支持该选项并一直设置.
4-31 Reserved 可忽略
上面是一些关于消息类型的介绍，下面让我们来看一下MongoDB的具体实现类。
在mongodb中，其提供了如下几个类对消息进行定义，封装及解析, 接收/发送等操作(位于message.h和dbmessage.h)：
其中：
MsgData
（struct类型）：提供了对消息数据信息部分的结构定义，如操作标志位_operation，以及上面所说的flags.
Message
: 对MsgData封装以及对消息的操作方法（比如：设置消息数信息(MsgData)，获取消息头信息，消息信息重置，消息设置追加等）
MessagingPort
：提供消息的发送，接收等。并将接收到的信息（如char *类型）进行分解，并调用消息（Message）的相关方法将分解结果作为参数传入，反之一样，这里它相当于一个转换器。
DbMessage
：特别的消息类型，它是对Message封装，用于提供针对数据库操作类型消息的访问
QueryMessage
: 对DbMessage中的查询请求消息进行解析封装
好了，今天的内容就先到这里了。
参考链接：http://www.mongodb.org/display/DOCS/Mongo+Wire+Protocol
原文链接:http://www.cnblogs.com/daizhj/archive/2011/04/02/2003335.html
作者: daizhj, 代震军
微博: http://t.sina.com.cn/daizhj
Tags: mongodb,message,protocol,c++