Lesen und schreiben Sie Daten auf Android

Dieses Dokument behandelt die Grundlagen zum Lesen und Schreiben von Firebase-Daten.

Firebase-Daten werden in eine FirebaseDatabase Referenz geschrieben und abgerufen, indem ein asynchroner Listener an die Referenz angehängt wird. Der Listener wird einmal für den Anfangszustand der Daten ausgelöst und erneut, wenn sich die Daten ändern.

(Optional) Erstellen Sie einen Prototyp und testen Sie ihn mit der Firebase Local Emulator Suite

Bevor wir darüber sprechen, wie Ihre App aus der Realtime Database liest und in sie schreibt, stellen wir Ihnen eine Reihe von Tools vor, die Sie zum Prototyping und Testen der Realtime Database-Funktionalität verwenden können: Firebase Local Emulator Suite. Wenn Sie verschiedene Datenmodelle ausprobieren, Ihre Sicherheitsregeln optimieren oder daran arbeiten, den kostengünstigsten Weg zur Interaktion mit dem Back-End zu finden, kann es eine gute Idee sein, lokal arbeiten zu können, ohne Live-Dienste bereitzustellen.

Ein Realtime Database-Emulator ist Teil der Local Emulator Suite, die es Ihrer App ermöglicht, mit Ihren emulierten Datenbankinhalten und -konfigurationen sowie optional mit Ihren emulierten Projektressourcen (Funktionen, andere Datenbanken und Sicherheitsregeln) zu interagieren.

Die Verwendung des Realtime Database-Emulators umfasst nur wenige Schritte:

  1. Hinzufügen einer Codezeile zur Testkonfiguration Ihrer App, um eine Verbindung mit dem Emulator herzustellen.
  2. Führen Sie im Stammverzeichnis Ihres lokalen Projektverzeichnisses firebase emulators:start .
  3. Aufrufe aus dem Prototypcode Ihrer App wie gewohnt mit einem SDK der Realtime Database-Plattform oder mit der REST-API der Realtime Database.

Eine detaillierte Anleitung zu Realtime Database und Cloud Functions ist verfügbar. Sie sollten sich auch die Einführung in die Local Emulator Suite ansehen .

Holen Sie sich eine Datenbankreferenz

Um Daten aus der Datenbank zu lesen oder zu schreiben, benötigen Sie eine Instanz von DatabaseReference :

Kotlin+KTX

private lateinit var database: DatabaseReference
// ...
database = Firebase.database.reference
ReadAndWriteSnippets.kt

Java

private DatabaseReference mDatabase;
// ...
mDatabase = FirebaseDatabase.getInstance().getReference();
ReadAndWriteSnippets.java

Daten schreiben

Grundlegende Schreiboperationen

Für grundlegende Schreibvorgänge können Sie setValue() verwenden, um Daten in einer angegebenen Referenz zu speichern und alle vorhandenen Daten in diesem Pfad zu ersetzen. Sie können diese Methode verwenden, um:

  • Übergeben Sie Typen, die den verfügbaren JSON-Typen entsprechen, wie folgt:
    • String
    • Long
    • Double
    • Boolean
    • Map<String, Object>
    • List<Object>
  • Übergeben Sie ein benutzerdefiniertes Java-Objekt, wenn die Klasse, die es definiert, über einen Standardkonstruktor verfügt, der keine Argumente akzeptiert und über öffentliche Getter für die zuzuweisenden Eigenschaften verfügt.

Wenn Sie ein Java-Objekt verwenden, wird der Inhalt Ihres Objekts automatisch verschachtelt untergeordneten Speicherorten zugeordnet. Die Verwendung eines Java-Objekts macht Ihren Code normalerweise auch lesbarer und einfacher zu warten. Wenn Sie beispielsweise eine App mit einem einfachen Benutzerprofil haben, könnte Ihr User wie folgt aussehen:

Kotlin+KTX

@IgnoreExtraProperties
data class User(val username: String? = null, val email: String? = null) {
    // Null default values create a no-argument default constructor, which is needed
    // for deserialization from a DataSnapshot.
}
User.kt

Java

@IgnoreExtraProperties
public class User {

    public String username;
    public String email;

    public User() {
        // Default constructor required for calls to DataSnapshot.getValue(User.class)
    }

    public User(String username, String email) {
        this.username = username;
        this.email = email;
    }

}
User.java

Sie können einen Benutzer mit setValue() wie folgt hinzufügen:

Kotlin+KTX

fun writeNewUser(userId: String, name: String, email: String) {
    val user = User(name, email)

    database.child("users").child(userId).setValue(user)
}
ReadAndWriteSnippets.kt

Java

public void writeNewUser(String userId, String name, String email) {
    User user = new User(name, email);

    mDatabase.child("users").child(userId).setValue(user);
}
ReadAndWriteSnippets.java

Die Verwendung setValue() auf diese Weise überschreibt Daten an der angegebenen Position, einschließlich aller untergeordneten Knoten. Sie können jedoch ein untergeordnetes Objekt aktualisieren, ohne das gesamte Objekt neu zu schreiben. Wenn Sie Benutzern erlauben möchten, ihre Profile zu aktualisieren, können Sie den Benutzernamen wie folgt aktualisieren:

Kotlin+KTX

database.child("users").child(userId).child("username").setValue(name)

Java

mDatabase.child("users").child(userId).child("username").setValue(name);

Daten lesen

Daten mit persistenten Listenern lesen

Um Daten in einem Pfad zu lesen und auf Änderungen zu lauschen, verwenden Sie die addValueEventListener() -Methode, um einen ValueEventListener zu einer DatabaseReference hinzuzufügen.

Hörer Ereignisrückruf Typische Verwendung
ValueEventListener onDataChange() Lesen und hören Sie auf Änderungen am gesamten Inhalt eines Pfads.

Sie können die Methode onDataChange() verwenden, um eine statische Momentaufnahme der Inhalte in einem bestimmten Pfad zu lesen, wie sie zum Zeitpunkt des Ereignisses existierten. Diese Methode wird einmal ausgelöst, wenn der Listener angehängt wird, und jedes Mal, wenn sich die Daten, einschließlich der untergeordneten Elemente, ändern. Dem Ereignis-Callback wird ein Snapshot übergeben, der alle Daten an diesem Speicherort enthält, einschließlich untergeordneter Daten. Wenn keine Daten vorhanden sind, gibt der Snapshot false zurück, wenn Sie exists() aufrufen, und null , wenn Sie getValue() darauf aufrufen.

Das folgende Beispiel zeigt eine Social-Blogging-Anwendung, die die Details eines Beitrags aus der Datenbank abruft:

Kotlin+KTX

val postListener = object : ValueEventListener {
    override fun onDataChange(dataSnapshot: DataSnapshot) {
        // Get Post object and use the values to update the UI
        val post = dataSnapshot.getValue<Post>()
        // ...
    }

    override fun onCancelled(databaseError: DatabaseError) {
        // Getting Post failed, log a message
        Log.w(TAG, "loadPost:onCancelled", databaseError.toException())
    }
}
postReference.addValueEventListener(postListener)
ReadAndWriteSnippets.kt

Java

ValueEventListener postListener = new ValueEventListener() {
    @Override
    public void onDataChange(DataSnapshot dataSnapshot) {
        // Get Post object and use the values to update the UI
        Post post = dataSnapshot.getValue(Post.class);
        // ..
    }

    @Override
    public void onCancelled(DatabaseError databaseError) {
        // Getting Post failed, log a message
        Log.w(TAG, "loadPost:onCancelled", databaseError.toException());
    }
};
mPostReference.addValueEventListener(postListener);
ReadAndWriteSnippets.java

Der Listener empfängt einen DataSnapshot , der die Daten an der angegebenen Position in der Datenbank zum Zeitpunkt des Ereignisses enthält. Der Aufruf von getValue() für einen Snapshot gibt die Java-Objektdarstellung der Daten zurück. Wenn an der Position keine Daten vorhanden sind, gibt der Aufruf von getValue() null zurück.

In diesem Beispiel definiert ValueEventListener auch die Methode onCancelled() , die aufgerufen wird, wenn der Lesevorgang abgebrochen wird. Beispielsweise kann ein Lesevorgang abgebrochen werden, wenn der Client keine Berechtigung zum Lesen von einem Firebase-Datenbankspeicherort hat. Dieser Methode wird ein DatabaseError Objekt übergeben, das angibt, warum der Fehler aufgetreten ist.

Daten einmal lesen

Einmal lesen mit get()

Das SDK wurde entwickelt, um Interaktionen mit Datenbankservern zu verwalten, unabhängig davon, ob Ihre App online oder offline ist.

Im Allgemeinen sollten Sie die oben beschriebenen ValueEventListener Techniken verwenden, um Daten zu lesen, um vom Back-End über Aktualisierungen der Daten benachrichtigt zu werden. Die Listener-Techniken reduzieren Ihre Nutzung und Abrechnung und sind optimiert, um Ihren Benutzern das beste Erlebnis zu bieten, wenn sie online und offline gehen.

Wenn Sie die Daten nur einmal benötigen, können Sie get() einen Snapshot der Daten aus der Datenbank abrufen. Wenn get() aus irgendeinem Grund den Serverwert nicht zurückgeben kann, prüft der Client den lokalen Speichercache und gibt einen Fehler zurück, wenn der Wert immer noch nicht gefunden wird.

Die unnötige Verwendung von get() kann die Nutzung der Bandbreite erhöhen und zu Leistungsverlusten führen, was durch die Verwendung eines Echtzeit-Listeners wie oben gezeigt verhindert werden kann.

Kotlin+KTX

mDatabase.child("users").child(userId).get().addOnSuccessListener {
    Log.i("firebase", "Got value ${it.value}")
}.addOnFailureListener{
    Log.e("firebase", "Error getting data", it)
}

Java

mDatabase.child("users").child(userId).get().addOnCompleteListener(new OnCompleteListener<DataSnapshot>() {
    @Override
    public void onComplete(@NonNull Task<DataSnapshot> task) {
        if (!task.isSuccessful()) {
            Log.e("firebase", "Error getting data", task.getException());
        }
        else {
            Log.d("firebase", String.valueOf(task.getResult().getValue()));
        }
    }
});

Lesen Sie einmal mit einem Zuhörer

In einigen Fällen möchten Sie möglicherweise, dass der Wert aus dem lokalen Cache sofort zurückgegeben wird, anstatt auf dem Server nach einem aktualisierten Wert zu suchen. In diesen Fällen können Sie addListenerForSingleValueEvent verwenden, um die Daten sofort aus dem lokalen Festplattencache abzurufen.

Dies ist nützlich für Daten, die nur einmal geladen werden müssen und sich voraussichtlich nicht häufig ändern oder aktives Zuhören erfordern. Beispielsweise verwendet die Blogging-App in den vorherigen Beispielen diese Methode, um das Profil eines Benutzers zu laden, wenn er mit dem Verfassen eines neuen Beitrags beginnt.

Aktualisieren oder Löschen von Daten

Aktualisieren Sie bestimmte Felder

Um gleichzeitig in bestimmte untergeordnete Knoten eines Knotens zu schreiben, ohne andere untergeordnete Knoten zu überschreiben, verwenden Sie die Methode updateChildren() .

Beim Aufrufen von updateChildren() können Sie untergeordnete Werte auf niedrigerer Ebene aktualisieren, indem Sie einen Pfad für den Schlüssel angeben. Wenn Daten zur besseren Skalierung an mehreren Speicherorten gespeichert werden, können Sie alle Instanzen dieser Daten mithilfe von Datenauffächerung aktualisieren. Beispielsweise könnte eine Social-Blogging-App eine Post Klasse wie diese haben:

Kotlin+KTX

@IgnoreExtraProperties
data class Post(
    var uid: String? = "",
    var author: String? = "",
    var title: String? = "",
    var body: String? = "",
    var starCount: Int = 0,
    var stars: MutableMap<String, Boolean> = HashMap(),
) {

    @Exclude
    fun toMap(): Map<String, Any?> {
        return mapOf(
            "uid" to uid,
            "author" to author,
            "title" to title,
            "body" to body,
            "starCount" to starCount,
            "stars" to stars,
        )
    }
}
Post.kt

Java

@IgnoreExtraProperties
public class Post {

    public String uid;
    public String author;
    public String title;
    public String body;
    public int starCount = 0;
    public Map<String, Boolean> stars = new HashMap<>();

    public Post() {
        // Default constructor required for calls to DataSnapshot.getValue(Post.class)
    }

    public Post(String uid, String author, String title, String body) {
        this.uid = uid;
        this.author = author;
        this.title = title;
        this.body = body;
    }

    @Exclude
    public Map<String, Object> toMap() {
        HashMap<String, Object> result = new HashMap<>();
        result.put("uid", uid);
        result.put("author", author);
        result.put("title", title);
        result.put("body", body);
        result.put("starCount", starCount);
        result.put("stars", stars);

        return result;
    }
}
Post.java

Um einen Beitrag zu erstellen und ihn gleichzeitig mit dem Feed der letzten Aktivität und dem Aktivitätsfeed des postenden Benutzers zu aktualisieren, verwendet die Blogging-Anwendung Code wie den folgenden:

Kotlin+KTX

private fun writeNewPost(userId: String, username: String, title: String, body: String) {
    // Create new post at /user-posts/$userid/$postid and at
    // /posts/$postid simultaneously
    val key = database.child("posts").push().key
    if (key == null) {
        Log.w(TAG, "Couldn't get push key for posts")
        return
    }

    val post = Post(userId, username, title, body)
    val postValues = post.toMap()

    val childUpdates = hashMapOf<String, Any>(
        "/posts/$key" to postValues,
        "/user-posts/$userId/$key" to postValues,
    )

    database.updateChildren(childUpdates)
}
ReadAndWriteSnippets.kt

Java

private void writeNewPost(String userId, String username, String title, String body) {
    // Create new post at /user-posts/$userid/$postid and at
    // /posts/$postid simultaneously
    String key = mDatabase.child("posts").push().getKey();
    Post post = new Post(userId, username, title, body);
    Map<String, Object> postValues = post.toMap();

    Map<String, Object> childUpdates = new HashMap<>();
    childUpdates.put("/posts/" + key, postValues);
    childUpdates.put("/user-posts/" + userId + "/" + key, postValues);

    mDatabase.updateChildren(childUpdates);
}
ReadAndWriteSnippets.java

In diesem Beispiel wird push() verwendet, um einen Beitrag im Knoten zu erstellen, der Beiträge für alle Benutzer unter /posts/$postid enthält, und gleichzeitig den Schlüssel mit getKey() abzurufen. Der Schlüssel kann dann verwendet werden, um einen zweiten Eintrag in den Beiträgen des Benutzers unter /user-posts/$userid/$postid zu erstellen.

Mithilfe dieser Pfade können Sie mit einem einzigen Aufruf von updateChildren() simultane Aktualisierungen an mehreren Stellen in der JSON-Struktur durchführen, so wie in diesem Beispiel der neue Beitrag an beiden Stellen erstellt wird. Auf diese Weise durchgeführte gleichzeitige Aktualisierungen sind atomar: Entweder sind alle Aktualisierungen erfolgreich oder alle Aktualisierungen schlagen fehl.

Fügen Sie einen Abschluss-Callback hinzu

Wenn Sie wissen möchten, wann Ihre Daten festgeschrieben wurden, können Sie einen Abschluss-Listener hinzufügen. Sowohl setValue() als auch updateChildren() verwenden einen optionalen Abschluss-Listener, der aufgerufen wird, wenn der Schreibvorgang erfolgreich in die Datenbank übernommen wurde. Wenn der Aufruf nicht erfolgreich war, wird dem Listener ein Fehlerobjekt übergeben, das angibt, warum der Fehler aufgetreten ist.

Kotlin+KTX

database.child("users").child(userId).setValue(user)
    .addOnSuccessListener {
        // Write was successful!
        // ...
    }
    .addOnFailureListener {
        // Write failed
        // ...
    }
ReadAndWriteSnippets.kt

Java

mDatabase.child("users").child(userId).setValue(user)
        .addOnSuccessListener(new OnSuccessListener<Void>() {
            @Override
            public void onSuccess(Void aVoid) {
                // Write was successful!
                // ...
            }
        })
        .addOnFailureListener(new OnFailureListener() {
            @Override
            public void onFailure(@NonNull Exception e) {
                // Write failed
                // ...
            }
        });
ReadAndWriteSnippets.java

Daten löschen

Der einfachste Weg, Daten zu löschen, besteht darin removeValue() für einen Verweis auf den Speicherort dieser Daten aufzurufen.

Sie können auch löschen, indem Sie null als Wert für einen anderen Schreibvorgang wie setValue() oder updateChildren() angeben. Sie können diese Technik mit updateChildren() verwenden, um mehrere Kinder in einem einzigen API-Aufruf zu löschen.

Zuhörer trennen

Rückrufe werden entfernt, indem die Methode removeEventListener() für Ihre Firebase-Datenbankreferenz aufgerufen wird.

Wenn ein Listener mehrmals zu einem Datenspeicherort hinzugefügt wurde, wird er für jedes Ereignis mehrmals aufgerufen, und Sie müssen ihn genauso oft trennen, um ihn vollständig zu entfernen.

Das Aufrufen von removeEventListener() für einen übergeordneten Listener entfernt nicht automatisch Listener, die auf seinen untergeordneten Knoten registriert sind; removeEventListener() muss auch für alle untergeordneten Listener aufgerufen werden, um den Rückruf zu entfernen.

Speichern Sie Daten als Transaktionen

Wenn Sie mit Daten arbeiten, die durch gleichzeitige Änderungen beschädigt werden könnten, wie z. B. inkrementelle Zähler, können Sie eine Transaktionsoperation verwenden. Sie geben dieser Operation zwei Argumente: eine Update-Funktion und einen optionalen Abschluss-Callback. Die Update-Funktion nimmt den aktuellen Zustand der Daten als Argument und gibt den neuen gewünschten Zustand zurück, den Sie schreiben möchten. Wenn ein anderer Client an den Speicherort schreibt, bevor Ihr neuer Wert erfolgreich geschrieben wurde, wird Ihre Aktualisierungsfunktion erneut mit dem neuen aktuellen Wert aufgerufen, und der Schreibvorgang wird wiederholt.

In der Beispiel-Social-Blogging-App könnten Sie beispielsweise Benutzern erlauben, Beiträge zu markieren und die Markierung aufzuheben, und nachverfolgen, wie viele Sterne ein Beitrag erhalten hat, wie folgt:

Kotlin+KTX

private fun onStarClicked(postRef: DatabaseReference) {
    // ...
    postRef.runTransaction(object : Transaction.Handler {
        override fun doTransaction(mutableData: MutableData): Transaction.Result {
            val p = mutableData.getValue(Post::class.java)
                ?: return Transaction.success(mutableData)

            if (p.stars.containsKey(uid)) {
                // Unstar the post and remove self from stars
                p.starCount = p.starCount - 1
                p.stars.remove(uid)
            } else {
                // Star the post and add self to stars
                p.starCount = p.starCount + 1
                p.stars[uid] = true
            }

            // Set value and report transaction success
            mutableData.value = p
            return Transaction.success(mutableData)
        }

        override fun onComplete(
            databaseError: DatabaseError?,
            committed: Boolean,
            currentData: DataSnapshot?,
        ) {
            // Transaction completed
            Log.d(TAG, "postTransaction:onComplete:" + databaseError!!)
        }
    })
}
ReadAndWriteSnippets.kt

Java

private void onStarClicked(DatabaseReference postRef) {
    postRef.runTransaction(new Transaction.Handler() {
        @NonNull
        @Override
        public Transaction.Result doTransaction(@NonNull MutableData mutableData) {
            Post p = mutableData.getValue(Post.class);
            if (p == null) {
                return Transaction.success(mutableData);
            }

            if (p.stars.containsKey(getUid())) {
                // Unstar the post and remove self from stars
                p.starCount = p.starCount - 1;
                p.stars.remove(getUid());
            } else {
                // Star the post and add self to stars
                p.starCount = p.starCount + 1;
                p.stars.put(getUid(), true);
            }

            // Set value and report transaction success
            mutableData.setValue(p);
            return Transaction.success(mutableData);
        }

        @Override
        public void onComplete(DatabaseError databaseError, boolean committed,
                               DataSnapshot currentData) {
            // Transaction completed
            Log.d(TAG, "postTransaction:onComplete:" + databaseError);
        }
    });
}
ReadAndWriteSnippets.java

Durch die Verwendung einer Transaktion wird verhindert, dass die Anzahl der Sterne falsch ist, wenn mehrere Benutzer denselben Beitrag gleichzeitig markieren oder der Client veraltete Daten hatte. Wenn die Transaktion abgelehnt wird, gibt der Server den aktuellen Wert an den Client zurück, der die Transaktion mit dem aktualisierten Wert erneut ausführt. Dies wiederholt sich, bis die Transaktion akzeptiert wird oder zu viele Versuche unternommen wurden.

Atomare serverseitige Inkremente

Im obigen Anwendungsfall schreiben wir zwei Werte in die Datenbank: die ID des Benutzers, der den Beitrag markiert/entmarkiert, und die erhöhte Anzahl der Sterne. Wenn wir bereits wissen, dass der Benutzer den Beitrag markiert, können wir anstelle einer Transaktion eine atomare Inkrementoperation verwenden.

Kotlin+KTX

private fun onStarClicked(uid: String, key: String) {
    val updates: MutableMap<String, Any> = hashMapOf(
        "posts/$key/stars/$uid" to true,
        "posts/$key/starCount" to ServerValue.increment(1),
        "user-posts/$uid/$key/stars/$uid" to true,
        "user-posts/$uid/$key/starCount" to ServerValue.increment(1),
    )
    database.updateChildren(updates)
}
ReadAndWriteSnippets.kt

Java

private void onStarClicked(String uid, String key) {
    Map<String, Object> updates = new HashMap<>();
    updates.put("posts/"+key+"/stars/"+uid, true);
    updates.put("posts/"+key+"/starCount", ServerValue.increment(1));
    updates.put("user-posts/"+uid+"/"+key+"/stars/"+uid, true);
    updates.put("user-posts/"+uid+"/"+key+"/starCount", ServerValue.increment(1));
    mDatabase.updateChildren(updates);
}
ReadAndWriteSnippets.java

Dieser Code verwendet keine Transaktionsoperation, sodass er nicht automatisch erneut ausgeführt wird, wenn eine widersprüchliche Aktualisierung vorliegt. Da die Inkrementierungsoperation jedoch direkt auf dem Datenbankserver stattfindet, besteht keine Möglichkeit eines Konflikts.

Wenn Sie anwendungsspezifische Konflikte erkennen und zurückweisen möchten, z. B. wenn ein Benutzer einen Beitrag markiert, den er bereits zuvor markiert hat, sollten Sie benutzerdefinierte Sicherheitsregeln für diesen Anwendungsfall schreiben.

Offline mit Daten arbeiten

Wenn ein Client seine Netzwerkverbindung verliert, funktioniert Ihre App weiterhin ordnungsgemäß.

Jeder Client, der mit einer Firebase-Datenbank verbunden ist, verwaltet seine eigene interne Version aller Daten, für die Listener verwendet werden oder die gekennzeichnet sind, um mit dem Server synchron gehalten zu werden. Wenn Daten gelesen oder geschrieben werden, wird zuerst diese lokale Version der Daten verwendet. Der Firebase-Client synchronisiert diese Daten dann nach bestem Wissen und Gewissen mit den Remote-Datenbankservern und mit anderen Clients.

Daher lösen alle Schreibvorgänge in die Datenbank sofort lokale Ereignisse aus, bevor eine Interaktion mit dem Server stattfindet. Das bedeutet, dass Ihre App unabhängig von Netzwerklatenz oder Konnektivität reaktionsfähig bleibt.

Sobald die Konnektivität wiederhergestellt ist, empfängt Ihre App die entsprechenden Ereignisse, sodass der Client mit dem aktuellen Serverstatus synchronisiert wird, ohne benutzerdefinierten Code schreiben zu müssen.

Wir werden mehr über das Offline-Verhalten in Erfahren Sie mehr über Online- und Offline-Funktionen sprechen.

Nächste Schritte