この記事の要点

BSON（Binary JSON）は MongoDB 開発元の MongoDB Inc. が 2009 年に策定したバイナリ形式の JSON。.bson 拡張子 JSON を効率よくシリアライズしつつ、JSON にない型（ObjectId・Date・Decimal128・Binary・Timestamp 等）を扱える 各ドキュメントは 先頭 4 バイトに長さ を持つ「length-prefixed」構造。スキップ・並列読みが容易 主用途は MongoDB の内部ストレージ形式・wire protocol。mongodump の出力ファイルも BSON bsondump コマンドで JSON に変換でき、mongorestore で書き戻せる JSON より読み書きが速いが、サイズは JSON より大きくなることも多い（型タグや長さフィールドのオーバーヘッド） 一般的な API のペイロード形式としてはほぼ使われない。MongoDB エコシステム以外で見ることは稀

概要

BSON（Binary JSON、読み: ビーソン）は、MongoDB Inc.（当時は 10gen）が 2009 年に策定したバイナリ形式のドキュメント表現です。MongoDB の 内部ストレージ形式・wire protocol・ダンプファイル（mongodump 出力）の中核で、ファイル拡張子は .bson を使います。仕様は bsonspec.org で公開されており、各言語向けに公式ドライバが用意されています。

狙いは「JSON のセマンティクスを保ちつつ、機械処理で速く、JSON にない型も扱えるようにする」こと。JSON テキストはパースに文字列処理が必要で、数値表現や日付の扱いに揺れがあります。BSON はバイナリで型タグを直接持つため、パースが速く・型が正確。ObjectId（12 バイトの一意 ID）、Date（64bit 整数の UTC ミリ秒）、Decimal128（金融計算向け 10 進浮動小数）、Binary（バイト列 + サブタイプ）など、MongoDB が必要とする型を ネイティブに表現 できます。

その一方、JSON 配列やオブジェクトの境界に長さフィールドを持つため、必ずしも JSON より小さくならない という特徴があります。短い文字列ばかりだと BSON のほうが大きいこともあり、サイズ最適化が目的なら MessagePack・Protobuf・CBOR のほうが適しています。BSON の利点は「速さ」「型」「MongoDB との親和性」であり、汎用の通信フォーマットとして使うことは稀です。

内部構造（バイナリレイアウト）

1 つの BSON ドキュメントは次のような並びです。

+---------+------------------------+------+
|  int32  |  element*               | 0x00 |
| (length)|  (type + name + value) | (end)|
+---------+------------------------+------+

• length: ドキュメント全体のバイト数（自分自身を含む int32 リトルエンディアン）。これにより読み手は ドキュメントを丸ごとスキップ できる
• element: 「1 バイトの型タグ + null 終端の C 文字列フィールド名 + 値」を 0 個以上並べる
• 0x00: ドキュメントの終端マーカー

主な型タグ（抜粋）。

タグ	型	用途
0x01	double	64bit 浮動小数
0x02	string	UTF-8 文字列（長さプレフィックス + 本体 + \\0）
0x03	embedded document	BSON 入れ子
0x04	array	キーが "0","1","2" の埋め込みドキュメント
0x05	binData	バイト列 + サブタイプ（UUID 等）
0x07	ObjectId	12 バイトの一意 ID（タイムスタンプ + マシン + プロセス + カウンタ）
0x08	boolean	0x00 / 0x01
0x09	UTC datetime	int64 ミリ秒
0x10	int32	32bit 整数
0x12	int64	64bit 整数
0x13	decimal128	IEEE 754 10 進 128bit

JSON 風に書くと { "name": "alice", "age": 30 } という単純なドキュメントが、BSON では 0x18 0x00 0x00 0x00 0x02 name\\0 0x06 0x00 0x00 0x00 alice\\0 0x10 age\\0 0x1E 0x00 0x00 0x00 0x00 のような並びになります（手書き例）。

主な用途

• MongoDB の内部ストレージ: WiredTiger ストレージエンジンが BSON 単位でドキュメントを管理
• MongoDB wire protocol: クライアントとサーバ間の通信がすべて BSON
• mongodump / mongorestore: バックアップは collection.bson + collection.metadata.json の 2 ファイル構成。BSON 側に全ドキュメントが連結されている
• Change Streams のイベント: MongoDB の変更ストリームも BSON で配信される
• 言語ドライバの DTO: PyMongo の bson.SON、Node.js の bson パッケージなど、ドライバ層で BSON ↔ ネイティブ型を変換

関連形式との比較

項目	BSON	JSON	MessagePack	Protobuf	CBOR
形式	バイナリ	テキスト	バイナリ	バイナリ + スキーマ	バイナリ
サイズ	中〜大	大	小	最小	小
拡張型	豊富（ObjectId・Date・Decimal128）	なし	少（ext type）	スキーマで定義	豊富（タグ）
スキーマ不要	○	○	○	×	○
代表用途	MongoDB	汎用	Redis・msgpack-rpc	gRPC・大規模配信	IoT・COSE

BSON が他に勝るのは 「JSON と意味互換 + 豊富な型 + 高速パース」 の組み合わせです。逆に純粋な圧縮率や汎用性では他のバイナリ JSON 系（MessagePack / CBOR）に譲る場面が多いです。

コマンド・ツール

# MongoDB のダンプ（collection.bson と metadata.json が dump/ に出力）
mongodump --db=shop --out=dump/

# BSON をテキスト JSON で表示
bsondump dump/shop/users.bson | head

# BSON をリストア
mongorestore --db=shop_new dump/shop/

# Python から BSON を生成
python -c "
from bson import BSON
data = {'id': 1, 'name': 'alice', 'tags': ['admin', 'ops']}
with open('out.bson', 'wb') as f:
    f.write(BSON.encode(data))
"

言語ドライバは Python の pymongo / bson、Node.js の bson、Go の go.mongodb.org/mongo-driver/bson、Java の org.mongodb:bson など。bsondump は MongoDB 公式 Database Tools に同梱されています。

注意点

• 「BSON は JSON より速くて小さい」は半分しか正しい: 速いのは事実だが、サイズは型タグや長さフィールドのオーバーヘッドで JSON より大きくなるケースがある。短文字列が多いデータほどその傾向
• ObjectId と UUID は別物: ObjectId は 12 バイト、UUID は 16 バイト。互換性はない。MongoDB 以外で ObjectId をそのまま採用するメリットは薄い
• Decimal128 のサポート: 金融計算で必要な完全 10 進数。ドライバや言語によっては str 経由でしか扱えない場合がある。JS では BSON.Decimal128.fromString("3.14")
• JSON ↔ BSON で型が失われる: bsondump の --type=json は型情報を落とす。Extended JSON（{ "$oid": "..." }）形式を使えば往復可能
• 大きすぎるドキュメント: BSON ドキュメント単体は 16 MB が MongoDB の上限。これを超えるデータは GridFS で分割するしかない
• 汎用 API には不向き: MongoDB エコシステム外では取り扱えるツールが少なく、ログやイベントを BSON で投げる利点はほぼない

関連リンク

• 親カテゴリ: データベース・データ交換
• 概論: ファイル拡張子とは
• 関連: JSON（.json）
• 関連する形式: SQL ダンプ / SQLite / NDJSON / DB ダンプ