Firestore: глубокое знакомство с базой данных NoSQL Firebase

Firestore, также известный как Cloud Firestore, — это решение для работы с базами данных NoSQL от Google Firebase, предназначенное для предоставления разработчикам масштабируемой и универсальной платформы для создания современных веб-приложений и мобильных приложений. Firestore обеспечивает синхронизацию, хранение и извлечение данных в режиме реального времени, предлагая при этом мощные функциональные возможности, включая автономную поддержку, иерархическую организацию данных и полный набор возможностей запросов.

Firebase , платформа разработки, предоставляемая Google, предлагает набор инструментов для простого создания, управления и развертывания приложений. Firestore является частью этого пакета и действует как мощное и надежное решение для баз данных, которое упрощает процесс сохранения данных и управления ими в приложениях.

Преимущества Firestore

Firestore предлагает разработчикам различные преимущества, что делает его привлекательным выбором для управления данными в веб- и мобильных приложениях. Некоторые из существенных преимуществ Firestore включают в себя:

Синхронизация в реальном времени

Возможности синхронизации Firestore в реальном времени позволяют легко доставлять данные на несколько устройств и платформ, гарантируя, что соответствующие обновления и изменения мгновенно отражаются для всех пользователей. Эта функция синхронизации помогает разработчикам создавать высокоинтерактивные приложения для совместной работы с минимальными усилиями.

Оффлайн поддержка

Firestore обеспечивает встроенную автономную поддержку как веб-, так и мобильных приложений, что позволяет разработчикам создавать приложения, которые бесперебойно работают, даже если пользователи не подключены к Интернету. Firestore кэширует данные локально на устройствах и синхронизирует обновления с сервером после восстановления соединения.

Комплексная поддержка запросов

Firestore предлагает богатый API запросов, позволяющий разработчикам создавать сложные запросы, которые с легкостью фильтруют, сортируют и манипулируют данными. Firestore также поддерживает нумерацию страниц на основе курсора, что позволяет приложениям эффективно загружать и отображать большие наборы данных.

Иерархическая структура данных

Firestore использует иерархическую модель данных, которая организует данные в коллекциях и документах, включая сложные и вложенные структуры данных. Такой подход упрощает структурирование данных и управление ими, обеспечивая при этом высокую гибкость и масштабируемость.

Сильная масштабируемость

Firestore предназначен для крупномасштабной обработки миллионов одновременных подключений и управления обширными наборами данных без ущерба для производительности. Эта функция делает Firestore жизнеспособным выбором для приложений с высоким трафиком и высокими требованиями к производительности.

Модель данных пожарного хранилища

Модель данных Firestore основана на концепции коллекций и документов, которые обеспечивают иерархическую организацию и управление данными. В этом разделе будут описаны ключевые элементы модели данных Firestore и объяснено, как они функционируют.

Коллекции

В Firestore коллекции — это контейнеры, в которых хранятся документы. Коллекции помогают организовать данные таким образом, чтобы их можно было легко запрашивать и управлять ими. Коллекции также могут содержать подколлекции, что позволяет осуществлять дальнейшее подразделение логических групп связанных данных.

Документы

Документы — это отдельные записи в Firestore, содержащие фактические значения данных. Как правило, документы состоят из пар ключ-значение, известных как поля, каждое из которых имеет имя и соответствующее значение. Firestore поддерживает различные типы данных для полей, включая строки, числа, логические значения, массивы, карты и многое другое. Документы в Firestore можно рассматривать как контейнеры, которые могут содержать как данные, так и подколлекции. Эта вложенная структура обеспечивает большую гибкость при проектировании и управлении сложными структурами данных в ваших приложениях.

Источник изображения: Документация Firebase.

Организация данных в Firestore

Иерархическая модель данных Firestore позволяет разработчикам эффективно и интуитивно структурировать и организовывать свои данные. Например, приложение электронной коммерции может хранить свои данные в Firestore со следующей структурой:

• Коллекция продуктов
• Документ о продукте
• Поле имени
• Поле цены
• Поле категории
• Подколлекция отзывов
• Обзор документа
• Текстовое поле
• Поле рейтинга
• Поле даты

В этой структуре коллекция Products содержит документы Product, каждый из которых представляет отдельный продукт. Эти документы содержат поля для имени, цены и информации о категории. Каждый документ о продукте имеет подколлекцию «Отзывы», содержащую документы «Обзор» для обзоров продуктов, созданных пользователями. Используя иерархическую модель данных Firestore, разработчики могут с легкостью создавать сложные структуры данных и управлять ими, гарантируя, что их приложения останутся производительными, масштабируемыми и удобными в обслуживании.

Настройка Firestore в ваших приложениях

Настройка Firestore в ваших приложениях — простой процесс. Первым шагом является создание проекта Firebase, который обеспечит централизованное пространство для управления всеми продуктами и услугами Firebase. Вот основные шаги по настройке Firestore:

1. Создайте проект Firebase: зарегистрируйте учетную запись Firebase, создайте новый проект или используйте существующий, если он у вас уже есть. Перейдите в консоль Firebase и следуйте инструкциям на экране.
2. Добавьте Firestore в свой проект. После настройки проекта нажмите раздел «База данных» в меню слева. Выберите «Создать базу данных» и во всплывающем окне выберите «Firestore». Следуйте параметрам настройки и создайте новый экземпляр базы данных Firestore в своем проекте Firebase.
3. Настройте Firebase SDK. Чтобы использовать Firestore в своем веб-приложении или мобильном приложении, вам необходимо добавить Firebase SDK в свой проект. Вы можете найти фрагмент кода конфигурации SDK в консоли Firebase в разделе «Настройки проекта». Код конфигурации будет включать уникальный ключ API вашего проекта, домен аутентификации, идентификатор проекта и другие настройки, необходимые для подключения к сервисам Firebase. Добавьте фрагмент кода в проект HTML, JavaScript, Android или iOS вашего приложения.
4. Инициализация Firestore. После добавления Firebase SDK в проект инициализируйте Firestore с помощью следующего фрагмента кода:
   Для 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);

   Для Android (Котлин):

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

   Для iOS (Свифт):

   import FirebaseFirestore let db = Firestore.firestore()

5. Начните использовать Firestore: после инициализации Firestore вы можете использовать его для чтения и записи данных, настройки прослушивателей в реальном времени и выполнения различных операций с вашими данными.

Попробуйте no-code платформу AppMaster

AppMaster поможет создать любое веб, мобильное или серверное приложение в 10 раз быстрее и 3 раза дешевле

Начать бесплатно

База данных Firebase Realtime против Firestore

Firebase предоставляет два решения для баз данных: базу данных Firebase Realtime и Firestore. Хотя обе базы данных предлагают синхронизацию данных в реальном времени и клиентские SDK для веб- и мобильных платформ, они различаются в нескольких аспектах. Давайте сравним две базы данных:

Модель и структура данных

База данных Firebase Realtime использует JSON -подобную модель данных, которая представляет собой большое дерево узлов. Эта модель данных может усложнить запрос и структурирование сложных данных, особенно для иерархических данных или вложенных массивов. Firestore, с другой стороны, использует иерархическую модель данных с коллекциями и документами, обеспечивая более интуитивный способ структурирования и запроса данных. Модель данных Firestore допускает вложенные подколлекции, которые помогают более эффективно управлять сложными и вложенными данными.

Возможности запросов

Firestore предлагает более широкие возможности запросов по сравнению с базой данных реального времени. С помощью Firestore разработчики могут выполнять сложные запросы, например объединять несколько предложений orderBy иwhere, выполнять операции с массивами и разбивать результаты на страницы. Напротив, возможности запросов в базе данных реального времени более ограничены, что затрудняет выполнение сложных запросов или разбиение на страницы без дополнительных затрат на вычисления и сложности логики на стороне клиента или сервера.

Масштабируемость

Firestore предназначен для приложений глобального масштаба с высокой горизонтальной масштабируемостью и способностью обрабатывать миллионы одновременных пользователей и миллиарды документов. База данных реального времени, хотя и больше подходит для определенных случаев, может с трудом масштабироваться, не полагаясь на стратегии сегментирования данных. Firestore обеспечивает доступ с малой задержкой и автоматическую репликацию в нескольких регионах для поддержания высокой доступности и надежности, что делает его подходящим для корпоративных случаев и случаев использования с высоким трафиком.

Цены

Структуры ценообразования Firestore и Realtime Database различаются. Плата Firestore основана на чтении, записи и удалении документов, а также на хранении данных и использовании сети. Плата за базу данных реального времени зависит от объема хранимых данных, количества подключений к базе данных и использования сети. В зависимости от шаблонов доступа к данным вашего приложения и их использования одна база данных может быть более рентабельной.

Хотя Firestore и база данных реального времени предлагают возможности синхронизации данных в реальном времени, Firestore больше подходит для приложений, требующих сложных запросов, иерархических структур данных и производительности в глобальном масштабе. База данных реального времени может больше подходить для более простых случаев использования, где модель данных в формате JSON и более дешевая структура ценообразования имеют больше смысла.

Запрос данных в Firestore

Firestore предоставляет полный набор возможностей запросов, позволяющих разработчикам эффективно извлекать и фильтровать данные. Базовые запросы включают выборку одного документа, выборку коллекции документов и фильтрацию документов на основе значений полей. Более сложные запросы включают сортировку, ограничение и разбиение на страницы результатов. Давайте рассмотрим некоторые распространенные запросы Firestore:

Получение одного документа

Чтобы получить отдельный документ по его идентификатору, вы можете использовать следующие фрагменты кода:

// 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'); } }

Получение коллекции документов

Чтобы получить все документы в коллекции, используйте следующие фрагменты кода:

// 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()); }); }

Фильтрация документов

Firestore позволяет фильтровать документы на основе одного или нескольких условий поля. Следующие фрагменты кода показывают, как фильтровать документы по одному полю:

// 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()); }); }

Сортировка и нумерация документов

Для сортировки и разбивки результатов на страницы вы можете использовать методы orderBy, limit и startAfter или startAt. Вот как можно сортировать и разбивать документы на страницы:

Попробуйте no-code платформу AppMaster

AppMaster поможет создать любое веб, мобильное или серверное приложение в 10 раз быстрее и 3 раза дешевле

Начать бесплатно

// 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()); }); }

Это всего лишь несколько примеров возможностей запросов, которые Firestore предлагает разработчикам, что позволяет легко и эффективно получать доступ к данным и фильтровать их по мере необходимости для различных приложений.

Правила безопасности Firestore

Правила безопасности Firestore — это мощный способ контролировать доступ к вашим данным Firestore на основе аутентификации пользователя и пользовательских условий. Написав и настроив правила безопасности, вы можете гарантировать, что пользователи будут иметь доступ только к тем ресурсам, которые им нужны, защищая конфиденциальную информацию и предотвращая непреднамеренное изменение данных.

Правила безопасности в Firestore хранятся в консоли Firebase и развертываются вместе с вашей базой данных Firestore. Они используют собственный синтаксис и могут быть написаны и протестированы из консоли Firebase или с использованием локальной среды разработки. Чтобы начать работу с правилами безопасности Firestore, давайте рассмотрим некоторые распространенные сценарии и способы их реализации:

1. Разрешение доступа для чтения к общедоступным данным. Чтобы разрешить любому пользователю читать общедоступные данные, вы можете настроить правило безопасности, которое предоставляет доступ к определенной коллекции без необходимости аутентификации. rules_version = '2'; service cloud.firestore { match /databases/{database}/documents { match /public_data/{document=**} { allow read; } } }
2. Ограничение доступа на чтение для аутентифицированных пользователей. Если вы хотите, чтобы только аутентифицированные пользователи могли читать определенные документы, вы можете использовать объект request.auth для проверки статуса аутентификации пользователя. rules_version = '2'; service cloud.firestore { match /databases/{database}/documents { match /private_data/{document=**} { allow read: if request.auth != null; } } }
3. Разрешение доступа на запись к данным, принадлежащим пользователю. Чтобы предоставить пользователям возможность создавать, обновлять или удалять свои данные, вы можете использовать правила безопасности, которые сопоставляют идентификатор пользователя документа с идентификатором аутентифицированного пользователя. rules_version = '2'; service cloud.firestore { match /databases/{database}/documents { match /user_data/{userId}/{document=**} { allow write: if request.auth.uid == userId; } } }
4. Проверка данных перед записью. Правила безопасности Firestore также могут обеспечивать проверку данных перед разрешением операций записи. Например, вы можете гарантировать, что отображаемое имя пользователя не превышает определенный лимит символов. 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; } } }

Эти примеры демонстрируют несколько распространенных случаев использования правил безопасности Firestore, но возможности практически безграничны. Благодаря выразительному синтаксису и мощным функциям сопоставления вы можете создавать сложные правила безопасности, которые защищают ваши данные Firestore и поддерживают безопасную среду.

Оптимизация производительности Firestore

Firestore предназначен для быстрой и надежной синхронизации данных в режиме реального времени, но важно оптимизировать производительность вашей базы данных Firestore, чтобы обеспечить максимальное удобство для пользователей. Вот несколько советов, которые помогут вам максимально эффективно использовать Firestore:

1. Пакетные операции. Если вам необходимо выполнить несколько операций записи за короткий период, рассмотрите возможность использования пакетной записи для группировки операций. Пакетная запись может повысить производительность за счет сокращения количества обращений между вашим клиентом и серверной частью Firestore.
2. Ограничьте результаты запросов. Производительность Firestore зависит от количества документов, возвращаемых вашими запросами. Чтобы повысить производительность, используйте нумерацию страниц, чтобы ограничить количество возвращаемых документов, и запрашивайте только те данные, которые необходимы вашему приложению.
3. Используйте денормализованные данные. В некоторых случаях может быть полезно хранить избыточные или денормализованные данные, чтобы уменьшить необходимость в сложных запросах и соединениях. Дублируя данные в связанных коллекциях или документах, вы можете упростить свои запросы и сократить количество необходимых операций чтения.
4. Оптимизируйте хранение данных. Убедитесь, что ваши данные эффективно структурированы и хранятся таким образом, чтобы минимизировать накладные расходы. Это может включать использование более коротких имен полей для уменьшения размера хранилища или использование целочисленных временных меток вместо строк ISO для значений даты и времени.
5. Кэшируйте данные на клиенте. Чтобы улучшить скорость реагирования ваших приложений, рассмотрите возможность кэширования данных, полученных из Firestore, на стороне клиента. Это может помочь снизить зависимость от синхронизации данных в реальном времени и минимизировать количество операций чтения Firestore, необходимых для распространенных операций.
6. Мониторинг производительности Firestore: Firebase предоставляет инструменты для мониторинга производительности вашей базы данных Firestore, такие как Firebase Performance Monitoring SDK. Регулярный просмотр этих показателей может помочь определить потенциальные области для оптимизации и обеспечить бесперебойную работу вашей базы данных.

Следуя этим советам по оптимизации производительности и отслеживая использование Firestore, вы можете быть уверены, что ваши приложения на базе Firestore обеспечивают максимальное удобство для ваших пользователей.

Цены на пожарный магазин

Firestore работает по модели ценообразования с оплатой по мере использования, при этом затраты определяются использованием различных ресурсов, в том числе:

1. Хранение документов. Объем данных, хранящихся в ваших документах Firestore, влияет на затраты, поскольку вам выставляется счет за хранилище на основе каждого ГиБ.
2. Чтение, запись и удаление документов. В Firestore вам выставляется счет за каждую операцию чтения, записи и удаления в вашей базе данных. Мониторинг количества операций имеет решающее значение для контроля затрат по мере роста использования.
3. Использование сети: Firestore взимает плату за исходящий сетевой трафик, превышающий определенный порог. Размер платы зависит от объема передаваемых данных и региона назначения.

Попробуйте no-code платформу AppMaster

AppMaster поможет создать любое веб, мобильное или серверное приложение в 10 раз быстрее и 3 раза дешевле

Начать бесплатно

В дополнение к этим платежам с оплатой по факту использования Firestore предлагает щедрый уровень бесплатного пользования в рамках бесплатного плана Firebase, который включает в себя:

• 1 ГиБ хранилища
• 50 000 прочтений документов в день
• 20 000 записей документов в день
• 20 000 удалений документов в день
• 10 ГиБ использования сети в месяц

Модель ценообразования Firestore обеспечивает гибкость и масштабируемость по мере развития требований вашего приложения. Крайне важно отслеживать использование и оптимизировать реализацию Firestore, чтобы сбалансировать производительность и экономичность.

Понимая правила безопасности Firestore, оптимизируя его производительность и эффективно управляя затратами, вы сможете максимально эффективно использовать это мощное решение для работы с базами данных NoSQL в своих приложениях Firebase. Не забудьте рассмотреть возможность интеграции Firestore с AppMaster для эффективного создания приложений без программирования.

Варианты использования Firestore

Мощные функции Firestore, синхронизация данных в реальном времени и масштабируемая архитектура делают его идеальным решением для широкого спектра приложений и отраслей:

• Приложения для совместной работы: синхронизация Firestore в реальном времени делает его идеальным для создания инструментов для совместной работы, таких как программное обеспечение для управления проектами, приложения для обмена сообщениями и редакторы общих документов, где пользователям необходим мгновенный доступ к обновленной информации.
• Игровые приложения. Иерархические структуры данных реального времени, предоставляемые Firestore, делают его подходящим выбором для создания многопользовательских онлайн-игр и эффективного управления состоянием игры.
• Платформы электронной коммерции: Firestore может помочь владельцам интернет-магазинов управлять большими каталогами товаров, отслеживать запасы и сохранять пользовательские данные (например, корзины покупок, историю заказов и профили пользователей). Это обеспечивает персонализированный опыт покупок и плавное масштабирование по мере роста бизнеса.
• Интернет вещей (IoT): способность Firestore хранить и синхронизировать данные с подключенных устройств в режиме реального времени делает его надежным выбором для приложений IoT , позволяя разработчикам легко отслеживать и анализировать потоки данных от датчиков и других устройств IoT.
• Системы управления контентом (CMS): Firestore — это идеальное хранилище данных для создания пользовательских решений CMS с функциями реального времени, расширенными возможностями запросов и мощным контролем доступа, упрощающим управление контентом веб-сайтов и приложений.
• Аналитика и мониторинг: Firestore можно интегрировать в серверную часть приложений мониторинга и аналитики для визуализации, агрегирования и анализа входящих данных в режиме реального времени с применением сложных функций запросов.

Интеграция Firestore с AppMaster

Чтобы еще больше упростить и ускорить создание и обслуживание приложений, вы можете легко интегрировать Firestore в качестве основного решения для хранения данных в свои приложения AppMaster. AppMaster предоставляет платформу no-code, которая позволяет пользователям создавать серверные, веб- и мобильные приложения без написания ни строчки кода.

Интеграция с Firestore может быть достигнута через REST API и конечные точки WSS, что позволяет разработчикам эффективно получать доступ к данным Firestore и управлять ими с помощью платформы AppMaster. Объединив мощную синхронизацию данных Firestore в реальном времени с интерфейсом drag-and-drop AppMaster, гибкими моделями данных и системами визуального дизайна, вы можете создавать профессиональные, удобные для пользователя веб- и мобильные приложения в 10 раз быстрее и в 3 раза дороже. эффективны, чем традиционные методы разработки.

Кроме того, AppMaster имеется конструктор бизнес-процессов (BP) , который позволяет пользователям визуально создавать логику серверной части, веб-приложений или мобильных приложений без ручного кодирования. Объединение Firestore с AppMaster обеспечивает синхронизацию в реальном времени, устраняет техническую задолженность и устраняет дорогостоящие зависимости от ручного кодирования, что делает Firestore более универсальным, чем когда-либо прежде.

Заключение

Google Firestore — это мощное, масштабируемое и гибкое решение для работы с базами данных NoSQL, которое помогает при разработке современных приложений, включая синхронизацию данных в реальном времени и автономную поддержку. Иерархическая модель данных, мощные возможности запросов и правила безопасности делают его привлекательным выбором для разработчиков, которым требуется комплексное решение для обработки данных для своих веб-приложений и мобильных приложений.

Интегрировав Firestore с платформой no-code AppMaster, вы сможете использовать ее расширенные функции, одновременно получая выгоду от простоты, скорости и экономичности среды разработки no-code. Объединив возможности Firestore с системами визуального проектирования AppMaster, гибкими моделями данных и Business Process Designer, вы можете эффективно создавать высокопроизводительные приложения, соответствующие современной постоянно развивающейся цифровой сфере.