Firestore: una inmersión profunda en la base de datos NoSQL de Firebase

Firestore, también conocido como Cloud Firestore, es la solución de base de datos NoSQL de Google Firebase diseñada para proporcionar a los desarrolladores una plataforma escalable y versátil para crear aplicaciones web y móviles modernas. Firestore permite la sincronización, el almacenamiento y la recuperación de datos en tiempo real y, al mismo tiempo, ofrece una potente funcionalidad, que incluye soporte fuera de línea, organización jerárquica de datos y un conjunto completo de capacidades de consulta.

Firebase , una plataforma de desarrollo proporcionada por Google, ofrece un conjunto de herramientas para crear, administrar e implementar aplicaciones con facilidad. Firestore es parte de esta suite y actúa como una solución de base de datos poderosa y confiable que simplifica el proceso de persistencia y administración de datos en las aplicaciones.

Beneficios de Firestore

Firestore ofrece varias ventajas a los desarrolladores, lo que lo convierte en una opción atractiva para administrar datos en aplicaciones web y móviles. Algunos de los beneficios importantes de Firestore incluyen:

Sincronización en tiempo real

Las capacidades de sincronización en tiempo real de Firestore permiten la entrega de datos sin esfuerzo a través de múltiples dispositivos y plataformas, asegurando que las actualizaciones y cambios relevantes se reflejen instantáneamente para todos los usuarios. Esta función de sincronización ayuda a los desarrolladores a crear aplicaciones colaborativas y altamente interactivas con un mínimo esfuerzo.

Soporte sin conexión

Firestore proporciona soporte integrado sin conexión para aplicaciones web y móviles, lo que permite a los desarrolladores crear aplicaciones que funcionan sin problemas, incluso cuando los usuarios no están conectados a Internet. Firestore almacena en caché los datos localmente en los dispositivos y sincroniza las actualizaciones con el servidor una vez que se restablece la conexión.

Soporte integral de consultas

Firestore ofrece una API de consultas enriquecida que permite a los desarrolladores crear consultas complejas que filtran, clasifican y manipulan datos con facilidad. Firestore también admite la paginación basada en cursores, lo que permite que las aplicaciones carguen y muestren grandes conjuntos de datos de manera eficiente.

Estructura de datos jerárquica

Firestore utiliza un modelo de datos jerárquico que organiza los datos en colecciones y documentos, acomodando estructuras de datos complejas y anidadas. Este enfoque facilita la estructuración y gestión de datos al tiempo que ofrece alta flexibilidad y escalabilidad.

Fuerte escalabilidad

Firestore está diseñado para alta escala, maneja millones de conexiones simultáneas y administra grandes conjuntos de datos sin comprometer el rendimiento. Esta característica convierte a Firestore en una opción viable para aplicaciones de alto tráfico con requisitos de rendimiento exigentes.

Modelo de datos de Firestore

El modelo de datos de Firestore se basa en el concepto de colecciones y documentos, que proporcionan una organización y gestión jerárquica de los datos. Esta sección describirá los elementos clave del modelo de datos de Firestore y explicará cómo funcionan.

Colecciones

En Firestore, las colecciones son contenedores que contienen documentos. Las colecciones ayudan a organizar los datos de una manera que facilita su consulta y administración. Las colecciones también pueden contener subcolecciones, lo que permite una mayor subdivisión de agrupaciones lógicas de datos relacionados.

Documentos

Los documentos son los registros individuales dentro de Firestore que contienen los valores de datos reales. En general, los documentos constan de pares clave-valor conocidos como campos, cada uno con un nombre y un valor correspondiente. Firestore admite varios tipos de datos para campos, incluidas cadenas, números, valores booleanos, matrices, mapas y más. Los documentos en Firestore se pueden considerar como contenedores que pueden contener tanto datos como subcolecciones. Esta estructura anidada permite una mayor flexibilidad al diseñar y administrar estructuras de datos complejas en sus aplicaciones.

Fuente de la imagen: documentación de Firebase

Organizar datos en Firestore

El modelo de datos jerárquico de Firestore permite a los desarrolladores estructurar y organizar sus datos de manera eficiente e intuitiva. Por ejemplo, una aplicación de comercio electrónico podría almacenar sus datos en Firestore con la siguiente estructura:

• Colección de productos
• Documento de producto
• Campo de nombre
• Campo de precio
• Campo de categoría
• Subcolección de reseñas
• Revisar documento
• Campo de texto
• Campo de calificación
• Campo de fecha

En esta estructura, una colección de Productos contiene documentos de Producto, cada uno de los cuales representa un producto individual. Estos documentos contienen campos para información de nombre, precio y categoría. Cada documento de Producto tiene una subcolección de Reseñas que contiene documentos de Revisión para reseñas de productos generadas por los usuarios. Al utilizar el modelo de datos jerárquico de Firestore, los desarrolladores pueden crear y administrar estructuras de datos complejas con facilidad, asegurando que sus aplicaciones sigan siendo eficientes, escalables y mantenibles.

Try AppMaster no-code today!

Platform can build any web, mobile or backend application 10x faster and 3x cheaper

Start Free

Configurando Firestore en sus aplicaciones

Configurar Firestore en sus aplicaciones es un proceso sencillo. El primer paso es crear un proyecto de Firebase, que proporcionará un espacio centralizado para administrar todos los productos y servicios de Firebase. Estos son los pasos esenciales para configurar Firestore:

1. Cree un proyecto de Firebase: regístrese para obtener una cuenta de Firebase, cree un nuevo proyecto o use uno existente si ya tiene uno. Navegue hasta la consola Firebase y siga las instrucciones en pantalla.
2. Agregue Firestore a su proyecto: una vez que su proyecto esté configurado, haga clic en la sección "Base de datos" en el menú de la izquierda. Seleccione "Crear base de datos" y elija "Firestore" en la ventana emergente. Siga las opciones de configuración y cree una nueva instancia de base de datos de Firestore dentro de su proyecto de Firebase.
3. Configure el SDK de Firebase: para usar Firestore en su aplicación web o móvil, deberá agregar el SDK de Firebase a su proyecto. Puede encontrar el fragmento de código de configuración del SDK en Firebase console en "Configuración del proyecto". El código de configuración incluirá la clave API única de su proyecto, el dominio de autenticación, el ID del proyecto y otras configuraciones necesarias para conectarse con los servicios de Firebase. Agregue el fragmento de código al proyecto HTML, JavaScript, Android o iOS de su aplicación.
4. Inicialice Firestore: después de agregar el SDK de Firebase a su proyecto, inicialice Firestore con el siguiente fragmento de código:
   Para JavaScript:

    import { initializeApp } from 'firebase/app'; import { getFirestore } from 'firebase/firestore'; const firebaseApp = initializeApp({ apiKey: "[API_KEY]", authDomain: "[AUTH_DOMAIN]", projectId: "[PROJECT_ID]", ... }); const db = getFirestore(firebaseApp);

   Para Android (Kotlin):

    import com.google.firebase.FirebaseApp import com.google.firebase.firestore.FirebaseFirestore val firebaseApp = FirebaseApp.initializeApp(this) val db = FirebaseFirestore.getInstance()

   Para iOS (rápido):

    import FirebaseFirestore let db = Firestore.firestore()

5. Comience a usar Firestore: con Firestore inicializado, ahora puede usarlo para leer y escribir datos, configurar escuchas en tiempo real y realizar varias operaciones con sus datos.

Base de datos en tiempo real de Firebase frente a Firestore

Firebase proporciona dos soluciones de bases de datos: Firebase Realtime Database y Firestore. Si bien ambas bases de datos ofrecen sincronización de datos en tiempo real y SDK de cliente para plataformas web y móviles, difieren en varios aspectos. Comparemos las dos bases de datos:

Modelo y estructura de datos

Firebase Realtime Database utiliza un modelo de datos similar a JSON que es un gran árbol de nodos. Este modelo de datos puede dificultar la consulta y estructuración de datos complejos, especialmente para datos jerárquicos o matrices anidadas. Firestore, por otro lado, utiliza un modelo de datos jerárquico con colecciones y documentos, lo que proporciona una forma más intuitiva de estructurar y consultar datos. El modelo de datos de Firestore permite subcolecciones anidadas, lo que puede ayudar a administrar datos complejos y anidados de manera más eficiente.

Capacidades de consulta

Firestore ofrece capacidades de consulta más completas en comparación con Realtime Database. Con Firestore, los desarrolladores pueden realizar consultas complejas, como encadenar múltiples cláusulas orderBy y Where, realizar operaciones de matriz y paginar resultados. Por el contrario, las capacidades de consulta de Realtime Database son más limitadas, lo que dificulta la realización de consultas complejas o paginación sin el costo de cómputo adicional y la complejidad de la lógica del lado del cliente o del servidor.

Escalabilidad

Firestore está diseñado para aplicaciones a escala global con una fuerte escalabilidad horizontal y la capacidad de manejar millones de usuarios simultáneos y miles de millones de documentos. La base de datos en tiempo real, si bien es más adecuada para ciertos casos, puede tener dificultades para escalar sin depender de estrategias de fragmentación de datos. Firestore garantiza acceso de baja latencia y replicación automática en varias regiones para mantener una alta disponibilidad y durabilidad, lo que lo hace adecuado para casos de uso empresariales y de alto tráfico.

Precios

Las estructuras de precios de Firestore y Realtime Database son diferentes. Los cargos de Firestore se basan en las lecturas, escrituras y eliminaciones de documentos, así como en el almacenamiento de datos y el uso de la red. Los cargos de Realtime Database se basan en la cantidad de datos almacenados, la cantidad de conexiones a la base de datos y el uso de la red. Dependiendo de los patrones de acceso a datos y el uso de su aplicación, una base de datos puede ser más rentable.

Try AppMaster no-code today!

Platform can build any web, mobile or backend application 10x faster and 3x cheaper

Start Free

Si bien Firestore y Realtime Database ofrecen capacidades de sincronización de datos en tiempo real, Firestore es más adecuado para aplicaciones que requieren consultas complejas, estructuras de datos jerárquicas y rendimiento a escala global. La base de datos en tiempo real puede ser más adecuada para casos de uso más simples, donde el modelo de datos tipo JSON y la estructura de precios de menor costo tienen más sentido.

Consulta de datos en Firestore

Firestore proporciona un conjunto completo de capacidades de consulta, lo que permite a los desarrolladores recuperar y filtrar datos de manera efectiva. Las consultas básicas incluyen recuperar un solo documento, recuperar una colección de documentos y filtrar documentos según los valores de los campos. Las consultas más avanzadas implican ordenar, limitar y paginar los resultados. Exploremos algunas consultas comunes de Firestore:

Obteniendo un solo documento

Para recuperar un solo documento por su ID, puede utilizar los siguientes fragmentos de código:

 // JavaScript import { getDoc, doc } from 'firebase/firestore'; async function getDocument(documentId) { const documentRef = doc(db, 'collection_name', documentId); const documentSnapshot = await getDoc(documentRef); if (documentSnapshot.exists()) { console.log('Document data:', documentSnapshot.data()); } else { console.log('No such document'); } }

Obtener una colección de documentos

Para recuperar todos los documentos de una colección, utilice los siguientes fragmentos de código:

 // JavaScript import { getDocs, collection } from 'firebase/firestore'; async function getAllDocuments() { const collectionRef = collection(db, 'collection_name'); const querySnapshot = await getDocs(collectionRef); querySnapshot.forEach((doc) => { console.log(doc.id, '=>', doc.data()); }); }

Filtrar documentos

Firestore le permite filtrar documentos según una o varias condiciones de campo. Los siguientes fragmentos de código muestran cómo filtrar documentos en función de un único campo:

 // JavaScript import { query, where, getDocs, collection } from 'firebase/firestore'; async function getFilteredDocuments() { const collectionRef = collection(db, 'collection_name'); const q = query(collectionRef, where('field_name', '==', 'value')); const querySnapshot = await getDocs(q); querySnapshot.forEach((doc) => { console.log(doc.id, '=>', doc.data()); }); }

Clasificación y paginación de documentos

Para ordenar y paginar los resultados, puede utilizar los métodos orderBy, limit y startAfter o startAt. A continuación se explica cómo ordenar y paginar documentos:

 // JavaScript import { query, orderBy, limit, getDocs, collection, startAfter } from 'firebase/firestore'; async function getSortedAndPaginatedDocuments(lastVisible) { const collectionRef = collection(db, 'collection_name'); const q = query( collectionRef, orderBy('field_name', 'asc'), startAfter(lastVisible), limit(10) ); const querySnapshot = await getDocs(q); querySnapshot.forEach((doc) => { console.log(doc.id, '=>', doc.data()); }); }

Estos son solo algunos ejemplos de las capacidades de consulta que Firestore ofrece a los desarrolladores, lo que hace que sea fácil y eficiente acceder y filtrar datos según sea necesario para diversas aplicaciones.

Reglas de seguridad de Firestore

Las reglas de seguridad de Firestore son una forma poderosa de controlar el acceso a sus datos de Firestore, según la autenticación del usuario y las condiciones personalizadas. Al escribir y configurar reglas de seguridad, puede garantizar que los usuarios solo tengan acceso a los recursos que deberían, protegiendo la información confidencial y evitando modificaciones no deseadas de los datos.

Las reglas de seguridad en Firestore se almacenan en Firebase console y se implementan junto con su base de datos de Firestore. Utilizan una sintaxis personalizada y se pueden escribir y probar desde Firebase console o mediante un entorno de desarrollo local. Para comenzar con las reglas de seguridad de Firestore, veamos algunos escenarios comunes y cómo implementarlos:

1. Permitir el acceso de lectura a datos públicos: para permitir que cualquier usuario lea datos públicos, puede configurar una regla de seguridad que otorgue acceso a una colección específica sin requerir autenticación. rules_version = '2'; service cloud.firestore { match /databases/{database}/documents { match /public_data/{document=**} { allow read; } } }
2. Restringir el acceso de lectura a usuarios autenticados: si desea asegurarse de que solo los usuarios autenticados puedan leer ciertos documentos, puede usar el objeto request.auth para verificar el estado de autenticación del usuario. rules_version = '2'; service cloud.firestore { match /databases/{database}/documents { match /private_data/{document=**} { allow read: if request.auth != null; } } }
3. Permitir acceso de escritura a datos propiedad del usuario: para otorgar a los usuarios la capacidad de crear, actualizar o eliminar sus datos, puede usar reglas de seguridad que hagan coincidir la ID de usuario del documento con la ID del usuario autenticado. rules_version = '2'; service cloud.firestore { match /databases/{database}/documents { match /user_data/{userId}/{document=**} { allow write: if request.auth.uid == userId; } } }
4. Validar datos antes de escribir: las reglas de seguridad de Firestore también pueden imponer la validación de datos antes de permitir operaciones de escritura. Por ejemplo, puede asegurarse de que el nombre para mostrar de un usuario no exceda un límite de caracteres específico. rules_version = '2'; service cloud.firestore { match /databases/{database}/documents { match /user_profiles/{userId} { allow create, update: if request.auth.uid == userId && request.resource.data.displayName.size() < 30; } } }

Try AppMaster no-code today!

Platform can build any web, mobile or backend application 10x faster and 3x cheaper

Start Free

Estos ejemplos demuestran algunos casos de uso comunes de las reglas de seguridad de Firestore, pero las posibilidades son casi infinitas. Con la sintaxis expresiva y las potentes funciones de coincidencia, puedes crear reglas de seguridad complejas que protejan tus datos de Firestore y mantengan un entorno seguro.

Optimización del rendimiento de Firestore

Firestore está diseñado para ofrecer una sincronización de datos en tiempo real rápida y confiable, pero es esencial optimizar el rendimiento de su base de datos de Firestore para garantizar la mejor experiencia de usuario. A continuación se ofrecen varios consejos que le ayudarán a aprovechar Firestore al máximo:

1. Operaciones por lotes: cuando necesite realizar varias operaciones de escritura en un período corto, considere utilizar escrituras por lotes para agrupar operaciones. Las escrituras por lotes pueden mejorar el rendimiento al reducir la cantidad de viajes de ida y vuelta entre su cliente y el backend de Firestore.
2. Limite los resultados de las consultas: el rendimiento de Firestore depende de la cantidad de documentos que devuelvan sus consultas. Para mejorar el rendimiento, utilice la paginación para limitar la cantidad de documentos devueltos y solicite solo los datos que su aplicación necesita.
3. Utilice datos desnormalizados: en algunos casos, puede resultar beneficioso almacenar datos redundantes o desnormalizados para reducir la necesidad de consultas y uniones complejas. Al duplicar datos en colecciones o documentos relacionados, puede simplificar sus consultas y reducir las lecturas requeridas.
4. Optimice el almacenamiento de datos: asegúrese de que sus datos estén estructurados de manera eficiente y almacenados de una manera que minimice los gastos generales. Esto puede incluir el uso de nombres de campo más cortos para reducir el tamaño de almacenamiento o el uso de marcas de tiempo enteras en lugar de cadenas ISO para valores de fecha y hora.
5. Almacenar en caché los datos en el cliente: para mejorar la capacidad de respuesta de sus aplicaciones, considere almacenar en caché los datos recuperados de Firestore en el lado del cliente. Esto puede ayudar a reducir la dependencia de la sincronización de datos en tiempo real y minimizar la cantidad de lecturas de Firestore necesarias para operaciones comunes.
6. Monitorear el rendimiento de Firestore: Firebase proporciona herramientas para monitorear el rendimiento de su base de datos de Firestore, como el SDK de Firebase Performance Monitoring. Revisar periódicamente estas métricas puede ayudar a identificar áreas potenciales de optimización y garantizar que su base de datos funcione sin problemas.

Si sigue estos consejos de optimización del rendimiento y monitorea el uso de Firestore, puede asegurarse de que sus aplicaciones basadas en Firestore brinden la mejor experiencia posible a sus usuarios.

Precios de Firestore

Firestore opera con un modelo de precios de pago por uso, con costos determinados por el uso de diversos recursos, que incluyen:

1. Almacenamiento de documentos: la cantidad de datos almacenados en sus documentos de Firestore afecta los costos, ya que se le factura el almacenamiento por GiB.
2. Lecturas, escrituras y eliminaciones de documentos: con Firestore, se le factura por cada operación de lectura, escritura y eliminación en su base de datos. Monitorear el recuento de operaciones es crucial para controlar los costos a medida que crece el uso.
3. Uso de la red: Firestore cobra por el tráfico de red saliente que supera un determinado umbral. Este cargo depende de la cantidad de datos transferidos y de la región de destino.

Además de estos cargos de pago por uso, Firestore ofrece un generoso nivel gratuito como parte del plan gratuito de Firebase, que incluye:

• 1 GiB de almacenamiento
• 50.000 lecturas de documentos por día
• 20.000 escrituras de documentos por día
• 20.000 eliminaciones de documentos por día
• 10 GiB de uso de red por mes

El modelo de precios de Firestore permite flexibilidad y escalabilidad a medida que evolucionan los requisitos de su aplicación. Es crucial monitorear su uso y optimizar su implementación de Firestore para equilibrar el rendimiento y la rentabilidad.

Try AppMaster no-code today!

Platform can build any web, mobile or backend application 10x faster and 3x cheaper

Start Free

Al comprender las reglas de seguridad de Firestore, optimizar su rendimiento y administrar los costos de manera efectiva, puede aprovechar al máximo esta poderosa solución de base de datos NoSQL en sus aplicaciones de Firebase. Recuerde considerar integrar Firestore con AppMaster para obtener una experiencia eficiente de creación de aplicaciones sin código .

Casos de uso de Firestore

Las potentes funciones de Firestore, la sincronización de datos en tiempo real y la arquitectura escalable lo convierten en una solución ideal para una amplia gama de aplicaciones e industrias:

• Aplicaciones colaborativas: la sincronización en tiempo real de Firestore lo hace perfecto para crear herramientas colaborativas como software de gestión de proyectos, aplicaciones de mensajería y editores de documentos compartidos donde los usuarios necesitan acceso instantáneo a información actualizada.
• Aplicaciones de juegos: las estructuras de datos jerárquicas y en tiempo real proporcionadas por Firestore lo convierten en una opción adecuada para crear aplicaciones de juegos multijugador en línea y administrar el estado del juego de manera eficiente.
• Plataformas de comercio electrónico: Firestore puede ayudar a los propietarios de tiendas en línea a administrar grandes catálogos de productos, realizar un seguimiento del inventario y guardar datos de los usuarios (como carritos de compras, historial de pedidos y perfiles de usuarios). Esto permite una experiencia de compra personalizada y un escalamiento fluido a medida que crece el negocio.
• Internet de las cosas (IoT): la capacidad de Firestore para almacenar y sincronizar datos de dispositivos conectados en tiempo real lo convierte en una opción confiable para aplicaciones de IoT , lo que permite a los desarrolladores rastrear y analizar flujos de datos de sensores y otros dispositivos de IoT fácilmente.
• Sistemas de gestión de contenido (CMS): Firestore es un almacén de datos ideal para crear soluciones CMS personalizadas con funciones en tiempo real, capacidades de consulta avanzadas y potentes controles de acceso, lo que simplifica la gestión del contenido de sitios web y aplicaciones.
• Análisis y monitoreo: Firestore se puede integrar en un backend para aplicaciones de monitoreo y análisis para visualizar, agregar y analizar datos entrantes en tiempo real mientras se aplican funciones de consulta complejas.

Integrando Firestore con AppMaster

Para simplificar y acelerar aún más la creación y el mantenimiento de aplicaciones, puede integrar perfectamente Firestore como una solución de almacenamiento de datos principal en sus aplicaciones AppMaster. AppMaster proporciona una plataforma no-code que permite a los usuarios crear aplicaciones backend, web y móviles sin escribir una línea de código.

La integración con Firestore se puede lograr a través de REST API y WSS Endpoints, lo que permite a los desarrolladores acceder y administrar los datos de Firestore de manera eficiente con la plataforma AppMaster. Al combinar la poderosa sincronización de datos en tiempo real de Firestore con la interfaz drag-and-drop de AppMaster, modelos de datos flexibles y sistemas de diseño visual, puede crear aplicaciones web y móviles profesionales y fáciles de usar 10 veces más rápido y 3 veces más costosas. más eficaces que los métodos de desarrollo tradicionales.

Además, AppMaster presenta Business Process (BP) Designer , que permite a los usuarios crear visualmente lógica de aplicaciones backend, web o móviles sin codificación manual. La combinación de Firestore con AppMaster permite la sincronización en tiempo real, elimina la deuda técnica y elimina las costosas dependencias de la codificación manual, lo que hace que Firestore sea más versátil que nunca.

Conclusión

Google Firestore es una solución de base de datos NoSQL potente, escalable y flexible que beneficia el desarrollo de aplicaciones modernas, incluida la sincronización de datos en tiempo real y la compatibilidad sin conexión. Su modelo de datos jerárquico, sus poderosas capacidades de consulta y sus reglas de seguridad lo convierten en una opción atractiva para los desarrolladores que buscan una solución de datos integral para sus aplicaciones web y móviles.

Al integrar Firestore con la plataforma no-code AppMaster, puede aprovechar sus funciones avanzadas mientras se beneficia de la simplicidad, velocidad y rentabilidad de un entorno de desarrollo no-code. Al combinar el poder de Firestore con los sistemas de diseño visual, los modelos de datos flexibles y Business Process Designer de AppMaster, puede crear de manera eficiente aplicaciones de alto rendimiento que se adapten a la esfera digital en constante evolución de hoy.