iOS のオフライン機能

永続性の処理

永続性を有効にすると、オンライン中に Firebase Realtime Database クライアントによって同期されるすべてのデータがディスクに永続化され、オフラインになってもそれらのデータを使用できます。これはユーザーまたはオペレーティング システムがアプリを再起動した場合でも変わりません。つまり、アプリはキャッシュに保存されているローカルデータを使用して、あたかもオンラインであるかのように動作します。ローカルの更新に対するリスナーのコールバックは引き続き発生します。

Firebase Realtime Database クライアントは、アプリのオフライン中に実行されたすべての書き込みオペレーションのキューを自動的に保持します。永続性が有効になっている場合はこのキューもディスクに永続化されるため、ユーザーまたはオペレーティング システムがアプリを再起動したときにもすべての書き込みが維持されます。アプリの接続が回復すると、すべてのオペレーションが Firebase Realtime Database サーバーに送信されます。

アプリで Firebase Authentication を使用している場合、Firebase Realtime Database クライアントはアプリの再起動後もユーザーの認証トークンを保持します。アプリのオフライン中に認証トークンが期限切れになった場合、再認証が行われるまでクライアントは書き込みオペレーションを一時停止します。一時停止しないと、セキュリティ ルールによって書き込みオペレーションが失敗する可能性があります。

データを最新の状態に保つ

Firebase Realtime Database は、データを同期するとともに、そのデータのローカルコピーをアクティブ リスナーのために保存します。さらに、特定の場所を同期した状態に保つことができます。

let scoresRef = Database.database().reference(withPath: "scores")
scoresRef.keepSynced(true)

FIRDatabaseReference *scoresRef = [[FIRDatabase database] referenceWithPath:@"scores"];
[scoresRef keepSynced:YES];

これらの場所にあるデータは、参照にアクティブ リスナーが設定されていない場合でも自動的にダウンロードされ、データの同期が維持されます。次のコード行で同期を解除できます。

scoresRef.keepSynced(false)

[scoresRef keepSynced:NO];

デフォルトでは、すでに同期されているデータのうち 10 MB がキャッシュされます。ほとんどのアプリケーションでは、この量で十分です。キャッシュが構成済みのサイズより大きくなった場合は、最も長い間使われていないデータが消去されます。同期が維持されているデータは、キャッシュから消去されません。

オフラインでのデータのクエリ

Firebase Realtime Database は、オフラインのときでも使用できるように、クエリから返されたデータを保存します。オフライン中に作成されたクエリについては、それまでに読み込まれたデータを使用して引き続き動作します。要求したデータが読み込まれていない場合は、ローカル キャッシュからデータが読み込まれます。ネットワーク接続が回復すると、データが読み込まれ、クエリに反映されます。

たとえば次のコードは、スコアが下位から 4 番目までのアイテムを Firebase Realtime Database に照会します。

let scoresRef = Database.database().reference(withPath: "scores")
scoresRef.queryOrderedByValue().queryLimited(toLast: 4).observe(.childAdded) { snapshot in
  print("The \(snapshot.key) dinosaur's score is \(snapshot.value ?? "null")")
}

FIRDatabaseReference *scoresRef = [[FIRDatabase database] referenceWithPath:@"scores"];
[[[scoresRef queryOrderedByValue] queryLimitedToLast:4]
    observeEventType:FIRDataEventTypeChildAdded withBlock:^(FIRDataSnapshot *snapshot) {
      NSLog(@"The %@ dinosaur's score is %@", snapshot.key, snapshot.value);
    }];

ユーザーが接続を失ってオフラインになり、アプリを再起動したとします。まだ接続が回復していないときにアプリが同じ場所から下位 2 つのアイテムを照会しました。上記のクエリで下位 4 つのアイテムがすべて読み込まれているため、このクエリは下位 2 つのアイテムを正常に返します。

scoresRef.queryOrderedByValue().queryLimited(toLast: 2).observe(.childAdded) { snapshot in
  print("The \(snapshot.key) dinosaur's score is \(snapshot.value ?? "null")")
}

[[[scoresRef queryOrderedByValue] queryLimitedToLast:2]
    observeEventType:FIRDataEventTypeChildAdded withBlock:^(FIRDataSnapshot *snapshot) {
      NSLog(@"The %@ dinosaur's score is %@", snapshot.key, snapshot.value);
    }];

上記の例では、永続キャッシュを使用することで、最もスコアが高い 2 頭の恐竜の 'child added' イベントが発生します。ただし、'value' イベントは発生しません。これは、オンライン中にそのクエリが実行されていないためです。

オフライン中にアプリが下位 6 つのアイテムをリクエストした場合、キャッシュに保存された 4 つのアイテムの 'child added' イベントがすぐに取得されます。デバイスがオンラインに戻ると、データがサーバーと同期され、残り 2 つの 'child added' イベントと 'value' イベントが取得されます。

オフラインでのトランザクションの処理

アプリがオフラインの間に実行されたトランザクションはすべてキューに格納されます。ネットワーク接続が回復すると、それらのトランザクションは Realtime Database サーバーに送信されます。

onDisconnect の仕組み

onDisconnect() オペレーションを確立すると、そのオペレーションは Firebase Realtime Database サーバー上に存続します。サーバーはセキュリティをチェックして、ユーザーにリクエストされた書き込みイベントを実行する権限があることを確認し、書き込みイベントが無効な場合はアプリに通知します。サーバーはその後、接続をモニタリングします。いずれかの時点で接続がタイムアウトした場合、または Realtime Database クライアントによって接続が能動的に閉じられた場合、サーバーはセキュリティをもう一度チェックして（オペレーションがまだ有効であることを確認して）からイベントを呼び出します。

アプリで書き込みオペレーションに対するコールバックを使用して、onDisconnect が正しくアタッチされたことを確認できます。

presenceRef.onDisconnectRemoveValue { error, reference in
  if let error = error {
    print("Could not establish onDisconnect event: \(error)")
  }
}

[presenceRef onDisconnectRemoveValueWithCompletionBlock:^(NSError *error, FIRDatabaseReference *reference) {
  if (error != nil) {
    NSLog(@"Could not establish onDisconnect event: %@", error);
  }
}];

.cancel() を呼び出して onDisconnect イベントをキャンセルすることも可能です。

presenceRef.onDisconnectSetValue("I disconnected")
// some time later when we change our minds
presenceRef.cancelDisconnectOperations()

[presenceRef onDisconnectSetValue:@"I disconnected"];
// some time later when we change our minds
[presenceRef cancelDisconnectOperations];

サーバーのタイムスタンプ

Firebase Realtime Database サーバーには、サーバー上で生成されたタイムスタンプをデータとして挿入するメカニズムが用意されています。この機能を onDisconnect と組み合わせることで、Realtime Database クライアントの接続が解除された日時を確実かつ簡単に記録できます。

let userLastOnlineRef = Database.database().reference(withPath: "users/morgan/lastOnline")
userLastOnlineRef.onDisconnectSetValue(ServerValue.timestamp())

FIRDatabaseReference *userLastOnlineRef = [[FIRDatabase database] referenceWithPath:@"users/morgan/lastOnline"];
[userLastOnlineRef onDisconnectSetValue:[FIRServerValue timestamp]];

クロックのずれ

firebase.database.ServerValue.TIMESTAMP は精度が高く、ほとんどの読み取りと書き込みのオペレーションに適していますが、一方で Firebase Realtime Database サーバーとクライアントの相対的なクロックのずれを推定することが有用な場合があります。場所 /.info/serverTimeOffset にコールバックをアタッチしてミリ秒単位の値を取得し、この値をローカルのレポート時刻（ミリ秒単位のエポックタイム）に加算してサーバー時刻を推定できます。このオフセットの精度はネットワークのレイテンシによる影響を受ける可能性があるため、主にクロック時刻の大きな（1 秒を超える）不一致を検出するのに役立ちます。

let offsetRef = Database.database().reference(withPath: ".info/serverTimeOffset")
offsetRef.observe(.value, with: { snapshot in
  if let offset = snapshot.value as? TimeInterval {
    print("Estimated server time in milliseconds: \(Date().timeIntervalSince1970 * 1000 + offset)")
  }
})

FIRDatabaseReference *offsetRef = [[FIRDatabase database] referenceWithPath:@".info/serverTimeOffset"];
[offsetRef observeEventType:FIRDataEventTypeValue withBlock:^(FIRDataSnapshot *snapshot) {
  NSTimeInterval offset = [(NSNumber *)snapshot.value doubleValue];
  NSTimeInterval estimatedServerTimeMs = [[NSDate date] timeIntervalSince1970] * 1000.0 + offset;
  NSLog(@"Estimated server time: %0.3f", estimatedServerTimeMs);
}];