このドキュメントでは、Firebase データの読み取りと書き込みの基本について説明します。
Firebase データは FirebaseDatabase 参照に書き込まれ、取得する際にはその参照に非同期リスナーをアタッチします。リスナーはデータの初期状態で 1 回トリガーされます。さらに、データが変更されると、そのたびに再トリガーされます。
DatabaseReference を取得する
データベースでデータの読み書きを行うには、DatabaseReference のインスタンスが必要です。
Java
private DatabaseReference mDatabase; // ... mDatabase = FirebaseDatabase.getInstance().getReference();
Kotlin+KTX
private lateinit var database: DatabaseReference // ... database = Firebase.database.reference
データの読み取りと書き込み
基本的な書き込みオペレーション
基本的な書き込みオペレーションには、setValue() を使用してデータを特定の参照に保存できます。そのパスにある既存のデータが置換されます。このメソッドを使用して行える操作は次のとおりです。
- 次のような、使用可能な JSON 型に対応する型を渡します。
StringLongDoubleBooleanMap<String, Object>List<Object>
- カスタム Java オブジェクトを渡します。そのオブジェクトを定義するクラスに、引数を取らないデフォルト コンストラクタと、代入するプロパティのパブリック ゲッターが存在することが条件です。
Java オブジェクトを使用した場合、オブジェクトのコンテンツが子の場所にネスト式に自動マッピングされます。一般に、Java オブジェクトを使用するとコードが読みやすくなり、メンテナンスが容易になります。たとえば、アプリでユーザーの基本的なプロフィールを使用する場合、User オブジェクトは次のようになります。
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;
}
}Kotlin+KTX
@IgnoreExtraProperties
data class User(
var username: String? = "",
var email: String? = ""
)次のように setValue() でユーザーを追加できます。
Java
private void writeNewUser(String userId, String name, String email) {
User user = new User(name, email);
mDatabase.child("users").child(userId).setValue(user);
}Kotlin+KTX
private fun writeNewUser(userId: String, name: String, email: String?) {
val user = User(name, email)
database.child("users").child(userId).setValue(user)
}setValue() をこの方法で使用すると、特定の場所にあるデータ（子ノードも含む）が上書きされます。ただし、オブジェクト全体を書き換えずに子を更新することもできます。ユーザーに自分のプロフィールの更新を許可する場合、次のように username を更新できます。
Java
mDatabase.child("users").child(userId).child("username").setValue(name);
Kotlin+KTX
database.child("users").child(userId).child("username").setValue(name)
value イベントのリッスン
パスにあるデータを読み取って、変更をリッスンするには、addValueEventListener() メソッドまたは addListenerForSingleValueEvent() メソッドを使用して、ValueEventListener を DatabaseReference に追加します。
| リスナー | イベント コールバック | 一般的な使用方法 |
|---|---|---|
ValueEventListener |
onDataChange() |
パスのコンテンツ全体に対する変更の読み取りとリッスンを行います。 |
onDataChange() メソッドを使用して、特定のパスにあるコンテンツの静的スナップショットを、イベントの発生時に存在していたとおりに読み取ることができます。このメソッドはリスナーがアタッチされたときに 1 回トリガーされます。さらに、データ（子も含む）が変更されると、そのたびに再びトリガーされます。イベントのコールバックには、その場所にあるすべてのデータ（子のデータも含む）を含んでいるスナップショットが渡されます。データが存在しない場合、スナップショットから返されるのは、exists() を呼び出した場合は false、getValue() を呼び出した場合は null です。
次の例は、データベースから投稿の詳細を取得するソーシャル ブログ アプリケーションを示しています。
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);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)リスナーは DataSnapshot を受信します。これには、イベントのときにデータベース内の指定された場所にあったデータが含まれています。スナップショットの getValue() を呼び出すと、そのデータの Java オブジェクト表現が返されます。その場所にデータが存在しない場合、getValue() を呼び出すと、null が返されます。
この例では、ValueEventListener は onCancelled() メソッドも定義しています。読み取りがキャンセルされた場合、このメソッドが呼び出されます。たとえば、Firebase データベースの場所から読み取る権限がクライアントにない場合、読み取りをキャンセルできます。このメソッドには、エラーが発生した理由を示す DatabaseError オブジェクトが渡されます。
データの 1 回読み取り
変更を想定していない UI 要素を初期化するときなど、コールバックを 1 回呼び出してから直ちに削除したい場合があります。addListenerForSingleValueEvent() メソッドを使用して、このシナリオを簡素化できます。このメソッドは 1 回トリガーされ、その後再びトリガーされることはありません。
これは 1 回読み込む必要があるだけで頻繁な変更やアクティブなリッスンを行うことは想定していないデータに対して有用です。たとえば、前述の例のブログアプリでは、このメソッドを使用して、ユーザーが新しい投稿を作成し始めたときにユーザーのプロフィールを読み込んでいます。
データの更新または削除
特定のフィールドの更新
他の子ノードを上書きすることなく、ノードの特定の複数の子に同時に書き込むには、updateChildren() メソッドを使用します。
updateChildren() の呼び出し時に、キーのパスを指定して下位レベルの子の値を更新できます。スケーラビリティを向上させるためにデータが複数の場所に保存されている場合、データのファンアウトを使用してそのデータのすべてのインスタンスを更新できます。たとえば、ソーシャル ブログアプリでは、次のような Post クラスを使用することがあります。
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;
}
}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
)
}
}投稿を作成して、それと同時にその投稿から最近のアクティビティ フィードと投稿ユーザーのアクティビティ フィードを更新するには、ブログアプリで次のようなコードを使用します。
Java
private void writeNewPost(String userId, String username, String title, String body) {
// Create new post at /user-posts/$userid/$postid and at
// /posts/$postid simultaneously
String key = mDatabase.child("posts").push().getKey();
Post post = new Post(userId, username, title, body);
Map<String, Object> postValues = post.toMap();
Map<String, Object> childUpdates = new HashMap<>();
childUpdates.put("/posts/" + key, postValues);
childUpdates.put("/user-posts/" + userId + "/" + key, postValues);
mDatabase.updateChildren(childUpdates);
}Kotlin+KTX
private fun writeNewPost(userId: String, username: String, title: String, body: String) {
// Create new post at /user-posts/$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 = HashMap<String, Any>()
childUpdates["/posts/$key"] = postValues
childUpdates["/user-posts/$userId/$key"] = postValues
database.updateChildren(childUpdates)
}この例では、push() を使用して、/posts/$postid にある全ユーザーの投稿が格納されているノード内に投稿を作成すると同時に、getKey() でキーを取得しています。その後、このキーを使用して、/user-posts/$userid/$postid にあるユーザーの投稿に別のエントリを作成できます。
これらのパスを使用すると、上記の例で両方の場所に新しい投稿を作成したように、updateChildren() を 1 回呼び出すだけで JSON ツリー内の複数の場所に対して更新を同時に実行できます。この方法による同時更新はアトミック（不可分）です。つまり、すべての更新が成功するか、すべての更新が失敗するかのどちらかです。
完了コールバックの追加
データがいつ commit されたのかを把握する場合は、完了リスナーを追加します。setValue() と updateChildren() はどちらも、完了コールバックをオプションとして取ります。このコールバックは、書き込みがデータベースに commit されたときに呼び出されます。呼び出しに失敗すると、障害が発生した理由を示すエラー オブジェクトがリスナーに渡されます。
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
// ...
}
});Kotlin+KTX
database.child("users").child(userId).setValue(user)
.addOnSuccessListener {
// Write was successful!
// ...
}
.addOnFailureListener {
// Write failed
// ...
}データの削除
データを削除する最も簡単な方法は、そのデータの場所への参照の removeValue() を呼び出すことです。
また、他の書き込みオペレーション（setValue() や updateChildren() など）の値として null を指定する方法でも削除できます。この方法と updateChildren() を併用すると、API を 1 回呼び出すだけで複数の子を削除できます。
リスナーのデタッチ
コールバックを削除するには、Firebase データベース参照の removeEventListener() メソッドを呼び出します。
1 つのデータの場所にリスナーが複数回追加されると、そのリスナーはイベントごとに複数回呼び出されるため、そのリスナーを完全に削除するには同じ回数だけデタッチする必要があります。
親リスナーの removeEventListener() を呼び出しても、その子ノードに登録されているリスナーが自動的に削除されるわけではありません。また、コールバックを削除するために子リスナーの removeEventListener() も呼び出す必要があります。
トランザクションとしてのデータの保存
増分カウンタなど、同時変更によって破損する可能性があるデータを操作する場合は、transaction オペレーションを使用できます。このオペレーションには、2 つの引数（update 関数とオプションの完了コールバック）を与えます。update 関数はデータの現在の状態を引数として取り、書き込みたい新しい状態を返します。新しい値が正常に書き込まれる前に別のクライアントがその場所に書き込んだ場合、update 関数が現在の新しい値で再度呼び出されて、書き込みが再試行されます。
たとえば、このソーシャル ブログアプリの例では、次のようにして、投稿にスターを付ける操作と投稿のスターを取り消す操作をユーザーに許可し、投稿で得られたスターの数を追跡できます。
Java
private void onStarClicked(DatabaseReference postRef) {
postRef.runTransaction(new Transaction.Handler() {
@Override
public Transaction.Result doTransaction(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);
}
});
}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!!)
}
})
}トランザクションを使用することで、複数のユーザーが同じ投稿にスターを同時に付けた場合や、クライアントのデータが古くなった場合でも、スターの数が不正確になることを防ぎます。トランザクションが拒否された場合、サーバーは現在の値をクライアントに返します。クライアントは更新された値でトランザクションを再度実行します。この処理は、トランザクションが受け入れられるか、試行が上限の回数に達するまで繰り返されます。
オフラインでのデータの書き込み
クライアントでネットワーク接続が切断された場合でも、アプリは引き続き適切に機能します。
Firebase データベースに接続しているクライアントはそれぞれ、アクティブ データの内部バージョンを独自に保持しています。データが書き込まれると、まず、このローカル バージョンに書き込まれます。次に Firebase クライアントは、「ベスト エフォート」ベースでそのデータをリモート データベース サーバーや他のクライアントと同期します。
その結果、データベースへの書き込みが発生すると、実際にサーバーへデータが書き込まれるよりも早く、ローカル イベントが直ちにトリガーされます。つまり、ネットワークのレイテンシや接続に関係なく、アプリは応答性の高い状態を維持します。
接続が再確立されると、アプリは適切な一連のイベントを受信して、クライアントが現在のサーバー状態と同期するようにします。この処理のためにカスタムコードを記述する必要はありません。