Codelab do Cloud Firestore para iOS

1. Visão geral

Metas

Neste codelab, você criará um app de recomendação de restaurantes com suporte do Firestore no iOS em Swift. Você aprenderá o seguinte:

  1. Ler e gravar dados no Firestore usando um app iOS
  2. Detectar mudanças nos dados do Firestore em tempo real
  3. Usar o Firebase Authentication e as regras de segurança para proteger os dados do Firestore
  4. Criar consultas complexas do Firestore

Pré-requisitos

Antes de iniciar este codelab, verifique se você instalou o seguinte:

  • Xcode versão 14.0 (ou mais recente)
  • CocoaPods 1.12.0 (ou versão mais recente)

2. Criar projeto do console do Firebase

Adicionar o Firebase ao projeto

  1. Acesse o Console do Firebase.
  2. Selecione Criar novo projeto e nomeie seu projeto como "Firestore iOS Codelab".

3. Acessar o projeto de amostra

Faça o download do código

Comece clonando o projeto de exemplo e executando pod update no diretório do projeto:

git clone https://github.com/firebase/friendlyeats-ios
cd friendlyeats-ios
pod update

Abra FriendlyEats.xcworkspace no Xcode e execute-o (Cmd+R). O app vai ser compilado corretamente e apresentará falhas imediatamente após a inicialização, já que não tem um arquivo GoogleService-Info.plist. Vamos corrigir isso na próxima etapa.

Configurar o Firebase

Siga a documentação para criar um novo projeto do Firestore. Quando tiver seu projeto, faça o download do arquivo GoogleService-Info.plist dele no Console do Firebase e arraste-o para a raiz do projeto Xcode. Execute o projeto novamente para garantir que o app seja configurado corretamente e não apresente mais falhas na inicialização. Depois de fazer login, você verá uma tela em branco como a do exemplo abaixo. Se não for possível fazer login, verifique se você ativou o método de login "E-mail/senha" em "Autenticação" no console do Firebase.

d5225270159c040b.png

4. Gravar dados no Firestore

Nesta seção, vamos gravar alguns dados no Firestore para preencher a interface do app. Isso pode ser feito manualmente no Console do Firebase, mas vamos fazer isso no próprio app para demonstrar uma gravação básica no Firestore.

O principal objeto do modelo no app é um restaurante. Os dados do Firestore são divididos em documentos, coleções e subcoleções. Armazenaremos cada restaurante como um documento em uma coleção de nível superior chamada restaurants. Para saber mais sobre o modelo de dados do Firestore, leia sobre documentos e coleções na documentação.

Antes de adicionar dados ao Firestore, precisamos obter uma referência à coleção de restaurantes. Adicione o código abaixo à repetição "for" interna no método RestaurantsTableViewController.didTapPopulateButton(_:).

let collection = Firestore.firestore().collection("restaurants")

Agora que temos uma referência de coleção, podemos gravar alguns dados. Adicione o seguinte logo após a última linha do código que adicionamos:

let collection = Firestore.firestore().collection("restaurants")

// ====== ADD THIS ======
let restaurant = Restaurant(
  name: name,
  category: category,
  city: city,
  price: price,
  ratingCount: 0,
  averageRating: 0
)

collection.addDocument(data: restaurant.dictionary)

O código acima adiciona um novo documento à coleção de restaurantes. Os dados do documento vêm de um dicionário, que obtemos de um struct de restaurante.

Estamos quase lá. Antes de gravar documentos no Firestore, precisamos abrir as regras de segurança dele e descrever quais partes do banco de dados podem ser gravadas por quais usuários. Por enquanto, vamos permitir que apenas usuários autenticados leiam e gravem em todo o banco de dados. Isso é um pouco permissivo demais para um app de produção, mas durante o processo de criação do app queremos algo relaxado o suficiente para não ter problemas de autenticação constantemente durante os experimentos. Ao final deste codelab, vamos falar sobre como aumentar a proteção das regras de segurança e limitar a possibilidade de leituras e gravações não intencionais.

Na guia Regras do Console do Firebase, adicione as regras a seguir e clique em Publicar.

rules_version = '2';
service cloud.firestore {
  match /databases/{database}/documents {
    match /{document=**} {
      //
      // WARNING: These rules are insecure! We will replace them with
      // more secure rules later in the codelab
      //
      allow read, write: if request.auth != null;
    }
  }
}

Discutiremos as regras de segurança em detalhes mais tarde, mas, se estiver com pressa, consulte a documentação das regras de segurança.

Execute o app e faça login. Depois, toque no botão Preencher no canto superior esquerdo, o que criará um lote de documentos do restaurante, embora você ainda não veja isso no aplicativo.

Em seguida, navegue até a guia Dados do Firestore no Console do Firebase. Agora você verá novas entradas na coleção "Restaurantes":

Captura de tela 2017-07-06 às 12.45.38 PM.png

Parabéns, você acabou de gravar dados no Firestore a partir de um app iOS. Na próxima seção, você vai aprender a recuperar dados do Firestore e exibi-los no app.

5. Mostrar dados do Firestore

Nesta seção, você vai aprender a recuperar dados do Firestore e exibi-los no app. As duas etapas principais são criar uma consulta e adicionar um listener de snapshot. Esse listener será notificado sobre todos os dados existentes que correspondem à consulta e receberá atualizações em tempo real.

Primeiro, vamos criar a consulta que exibirá a lista não filtrada de restaurantes padrão. Confira a implementação de RestaurantsTableViewController.baseQuery():

return Firestore.firestore().collection("restaurants").limit(to: 50)

Essa consulta recupera até 50 restaurantes da coleção de nível superior chamada "restaurantes". Agora que temos uma consulta, precisamos anexar um listener de snapshot para carregar dados do Firestore em nosso app. Adicione o código abaixo ao método RestaurantsTableViewController.observeQuery() logo após a chamada para stopObserving().

listener = query.addSnapshotListener { [unowned self] (snapshot, error) in
  guard let snapshot = snapshot else {
    print("Error fetching snapshot results: \(error!)")
    return
  }
  let models = snapshot.documents.map { (document) -> Restaurant in
    if let model = Restaurant(dictionary: document.data()) {
      return model
    } else {
      // Don't use fatalError here in a real app.
      fatalError("Unable to initialize type \(Restaurant.self) with dictionary \(document.data())")
    }
  }
  self.restaurants = models
  self.documents = snapshot.documents

  if self.documents.count > 0 {
    self.tableView.backgroundView = nil
  } else {
    self.tableView.backgroundView = self.backgroundView
  }

  self.tableView.reloadData()
}

O código acima faz o download da coleção do Firestore e a armazena localmente em uma matriz. A chamada addSnapshotListener(_:) adiciona um listener de snapshot à consulta que atualizará o controlador de visualizações sempre que os dados mudarem no servidor. Recebemos atualizações automaticamente, e não precisamos enviar alterações manualmente. Esse listener de snapshot pode ser invocado a qualquer momento como resultado de uma mudança no lado do servidor. Por isso, é importante que nosso app consiga processar as mudanças.

Depois de mapear nossos dicionários para structs (consulte Restaurant.swift), exibir os dados basta atribuir algumas propriedades de visualização. Adicione as linhas abaixo a RestaurantTableViewCell.populate(restaurant:) em RestaurantsTableViewController.swift.

nameLabel.text = restaurant.name
cityLabel.text = restaurant.city
categoryLabel.text = restaurant.category
starsView.rating = Int(restaurant.averageRating.rounded())
priceLabel.text = priceString(from: restaurant.price)

Esse método de preenchimento é chamado pelo método tableView(_:cellForRowAtIndexPath:) da fonte de dados de visualização em tabela, que é responsável pelo mapeamento da coleção de tipos de valores anterior às células individuais de visualização de tabela.

Execute o app novamente e verifique se os restaurantes que vimos anteriormente no console estão visíveis no simulador ou dispositivo. Se você concluiu esta seção, seu app agora lê e grava dados com o Cloud Firestore.

391c0259bf05ac25.png

6. Como classificar e filtrar dados

No momento, nosso app mostra uma lista de restaurantes, mas o usuário não consegue filtrar com base nas necessidades dele. Nesta seção, você vai usar as consultas avançadas do Firestore para ativar a filtragem.

Aqui está um exemplo de uma consulta simples para buscar todos os restaurantes de dim sum:

let filteredQuery = query.whereField("category", isEqualTo: "Dim Sum")

Como o nome indica, com o método whereField(_:isEqualTo:), a consulta faz o download apenas de membros da coleção com campos que atendam às restrições definidas. Nesse caso, ele só vai fazer o download de restaurantes em que category é "Dim Sum".

Neste aplicativo, o usuário pode encadear vários filtros para criar consultas específicas, como "Pizza em São Francisco" ou "Frutos do mar em Los Angeles pedidos por popularidade".

Abra RestaurantsTableViewController.swift e adicione o seguinte bloco de código ao meio de query(withCategory:city:price:sortBy:):

if let category = category, !category.isEmpty {
  filtered = filtered.whereField("category", isEqualTo: category)
}

if let city = city, !city.isEmpty {
  filtered = filtered.whereField("city", isEqualTo: city)
}

if let price = price {
  filtered = filtered.whereField("price", isEqualTo: price)
}

if let sortBy = sortBy, !sortBy.isEmpty {
  filtered = filtered.order(by: sortBy)
}

O snippet acima adiciona várias cláusulas whereField e order para criar uma única consulta composta com base na entrada do usuário. Agora, nossa consulta retornará apenas restaurantes que atendem aos requisitos do usuário.

Execute seu projeto e verifique se você consegue filtrar por preço, cidade e categoria (digite a categoria e os nomes das cidades corretamente). Durante os testes, talvez você encontre erros nos seus registros da seguinte forma:

Error fetching snapshot results: Error Domain=io.grpc Code=9 
"The query requires an index. You can create it here: https://console.firebase.google.com/project/project-id/database/firestore/indexes?create_composite=..." 
UserInfo={NSLocalizedDescription=The query requires an index. You can create it here: https://console.firebase.google.com/project/project-id/database/firestore/indexes?create_composite=...}

Isso ocorre porque o Firestore requer índices para a maioria das consultas compostas. A exigência de índices em consultas mantém o Firestore rápido em escala. Abrir o link a partir da mensagem de erro abrirá automaticamente a interface de criação do índice no Console do Firebase com os parâmetros corretos preenchidos. Para saber mais sobre os índices no Firestore, acesse a documentação.

7. Gravar dados em uma transação

Nesta seção, os usuários poderão enviar avaliações sobre restaurantes. Até agora, todas as nossas gravações foram atômicas e relativamente simples. Se algum deles apresentar um erro, provavelmente pediremos ao usuário para tentar de novo ou automaticamente.

Para adicionar uma classificação a um restaurante, precisamos coordenar várias leituras e gravações. Primeiro, a avaliação em si precisa ser enviada e, em seguida, a contagem de avaliações e a classificação média do restaurante precisam ser atualizadas. Se uma delas falhar, mas não a outra, ficaremos em um estado inconsistente em que os dados em uma parte do nosso banco de dados não correspondem aos dados em outra.

Felizmente, o Firestore oferece uma funcionalidade de transação que permite realizar várias leituras e gravações em uma única operação atômica, garantindo a consistência dos dados.

Adicione o código abaixo abaixo de todas as declarações de permissão no RestaurantDetailViewController.reviewController(_:didSubmitFormWithReview:).

let firestore = Firestore.firestore()
firestore.runTransaction({ (transaction, errorPointer) -> Any? in

  // Read data from Firestore inside the transaction, so we don't accidentally
  // update using stale client data. Error if we're unable to read here.
  let restaurantSnapshot: DocumentSnapshot
  do {
    try restaurantSnapshot = transaction.getDocument(reference)
  } catch let error as NSError {
    errorPointer?.pointee = error
    return nil
  }

  // Error if the restaurant data in Firestore has somehow changed or is malformed.
  guard let data = restaurantSnapshot.data(),
        let restaurant = Restaurant(dictionary: data) else {

    let error = NSError(domain: "FireEatsErrorDomain", code: 0, userInfo: [
      NSLocalizedDescriptionKey: "Unable to write to restaurant at Firestore path: \(reference.path)"
    ])
    errorPointer?.pointee = error
    return nil
  }

  // Update the restaurant's rating and rating count and post the new review at the 
  // same time.
  let newAverage = (Float(restaurant.ratingCount) * restaurant.averageRating + Float(review.rating))
      / Float(restaurant.ratingCount + 1)

  transaction.setData(review.dictionary, forDocument: newReviewReference)
  transaction.updateData([
    "numRatings": restaurant.ratingCount + 1,
    "avgRating": newAverage
  ], forDocument: reference)
  return nil
}) { (object, error) in
  if let error = error {
    print(error)
  } else {
    // Pop the review controller on success
    if self.navigationController?.topViewController?.isKind(of: NewReviewViewController.self) ?? false {
      self.navigationController?.popViewController(animated: true)
    }
  }
}

Dentro do bloco de atualização, todas as operações que fizermos usando o objeto de transação serão tratadas como uma única atualização atômica pelo Firestore. Se a atualização falhar no servidor, o Firestore vai tentar novamente algumas vezes automaticamente. Isso significa que nossa condição de erro provavelmente é um único erro que ocorre repetidamente, por exemplo, se o dispositivo está completamente off-line ou o usuário não está autorizado a gravar no caminho em que está tentando gravar.

8. Regras de segurança

Os usuários do app não podem ler e gravar todos os dados do banco de dados. Por exemplo, todos podem ver as avaliações de um restaurante, mas apenas um usuário autenticado pode postar uma avaliação. Não basta escrever um bom código no cliente. Precisamos especificar nosso modelo de segurança de dados no back-end para que ele seja completamente seguro. Nesta seção, vamos aprender a usar as regras de segurança do Firebase para proteger nossos dados.

Primeiro, vamos analisar melhor as regras de segurança que criamos no início do codelab. Abra o console do Firebase e navegue até Banco de dados > Regras na guia Firestore

rules_version = '2';
service cloud.firestore {
  match /databases/{database}/documents {
    match /{document=**} {
      // Only authenticated users can read or write data
      allow read, write: if request.auth != null;
    }
  }
}

A variável request nas regras acima é uma variável global disponível em todas as regras, e a condicional que adicionamos garante que a solicitação seja autenticada antes de permitir que os usuários façam qualquer coisa. Isso impede que usuários não autenticados usem a API Firestore para fazer alterações não autorizadas nos seus dados. Esse é um bom começo, mas podemos usar as regras do Firestore para fazer coisas muito mais poderosas.

Vamos restringir as gravações de avaliações para que o ID do usuário da avaliação corresponda ao ID do usuário autenticado. Isso impede que os usuários falsifiquem a identidade uns dos outros e deixem avaliações fraudulentas. Substitua suas regras de segurança pelas seguintes:

rules_version = '2';
service cloud.firestore {
  match /databases/{database}/documents {
    match /restaurants/{any}/ratings/{rating} {
      // Users can only write ratings with their user ID
      allow read;
      allow write: if request.auth != null 
                   && request.auth.uid == request.resource.data.userId;
    }
  
    match /restaurants/{any} {
      // Only authenticated users can read or write data
      allow read, write: if request.auth != null;
    }
  }
}

A primeira instrução de correspondência corresponde à subcoleção chamada ratings de qualquer documento que pertença à coleção restaurants. A condicional allow write impedirá o envio de qualquer avaliação se o ID do usuário dela não corresponder ao do usuário. A segunda instrução de correspondência permite que qualquer usuário autenticado leia e grave restaurantes no banco de dados.

Isso funciona muito bem para nossas avaliações, já que usamos regras de segurança para declarar explicitamente a garantia implícita que escrevemos no app anteriormente: de que os usuários só podem escrever as próprias avaliações. Se adicionássemos uma função de edição ou exclusão para as avaliações, esse mesmo conjunto de regras também impediria os usuários de modificar ou excluir os e avaliações. No entanto, as regras do Firestore também podem ser usadas de maneira mais granular para limitar gravações em campos individuais dentro dos documentos, em vez de nos documentos inteiros. Podemos usar isso para permitir que os usuários atualizem somente as avaliações, a classificação média e o número de avaliações de um restaurante, eliminando a possibilidade de um usuário malicioso alterar o nome ou o local de um restaurante.

rules_version = '2';
service cloud.firestore {
  match /databases/{database}/documents {
    match /restaurants/{restaurant} {
      match /ratings/{rating} {
        allow read: if request.auth != null;
        allow write: if request.auth != null 
                     && request.auth.uid == request.resource.data.userId;
      }
    
      allow read: if request.auth != null;
      allow create: if request.auth != null;
      allow update: if request.auth != null
                    && request.resource.data.name == resource.data.name
                    && request.resource.data.city == resource.data.city
                    && request.resource.data.price == resource.data.price
                    && request.resource.data.category == resource.data.category;
    }
  }
}

Aqui, dividimos nossa permissão de gravação em criar e atualizar para que possamos ser mais específicos sobre quais operações devem ser permitidas. Qualquer usuário pode gravar restaurantes no banco de dados, preservando a funcionalidade do botão "Preencher" que fizemos no início do codelab. No entanto, depois que um restaurante for escrito, o nome, o local, o preço e a categoria dele não poderão ser alterados. Mais especificamente, a última regra exige que qualquer operação de atualização de restaurante mantenha o mesmo nome, cidade, preço e categoria dos campos já existentes no banco de dados.

Para saber mais sobre o que é possível fazer com as regras de segurança, consulte a documentação.

9. Conclusão

Neste codelab, você aprendeu a realizar leituras e gravações básicas e avançadas com o Firestore, além de usar regras de segurança para proteger o acesso aos dados. Você encontra a solução completa na ramificação codelab-complete (link em inglês).

Para saber mais sobre o Firestore, acesse os seguintes recursos: