Viele Echtzeit-Apps haben Dokumente, die als Zähler fungieren. Sie können beispielsweise „Gefällt mir“ für einen Beitrag oder „Favoriten“ für einen bestimmten Artikel zählen.
In Cloud Firestore können Sie ein einzelnes Dokument nur etwa einmal pro Sekunde aktualisieren, was für einige Anwendungen mit hohem Datenverkehr möglicherweise zu wenig ist.
Lösung: Verteilte Zähler
Um häufigere Zähleraktualisierungen zu unterstützen, erstellen Sie einen verteilten Zähler. Jeder Zähler ist ein Dokument mit einer Untersammlung von „Shards“, und der Wert des Zählers ist die Summe der Werte der Shards.
Der Schreibdurchsatz steigt linear mit der Anzahl der Shards, sodass ein verteilter Zähler mit 10 Shards 10-mal so viele Schreibvorgänge verarbeiten kann wie ein herkömmlicher Zähler.
Netz
// counters/${ID}
{
"num_shards": NUM_SHARDS,
"shards": [subcollection]
}
// counters/${ID}/shards/${NUM}
{
"count": 123
}
Schnell
// counters/${ID} struct Counter { let numShards: Int init(numShards: Int) { self.numShards = numShards } } // counters/${ID}/shards/${NUM} struct Shard { let count: Int init(count: Int) { self.count = count } }
Ziel c
// counters/${ID} @interface FIRCounter : NSObject @property (nonatomic, readonly) NSInteger shardCount; @end @implementation FIRCounter - (instancetype)initWithShardCount:(NSInteger)shardCount { self = [super init]; if (self != nil) { _shardCount = shardCount; } return self; } @end // counters/${ID}/shards/${NUM} @interface FIRShard : NSObject @property (nonatomic, readonly) NSInteger count; @end @implementation FIRShard - (instancetype)initWithCount:(NSInteger)count { self = [super init]; if (self != nil) { _count = count; } return self; } @end
Kotlin+KTX
// counters/${ID} data class Counter(var numShards: Int) // counters/${ID}/shards/${NUM} data class Shard(var count: Int)
Java
// counters/${ID} public class Counter { int numShards; public Counter(int numShards) { this.numShards = numShards; } } // counters/${ID}/shards/${NUM} public class Shard { int count; public Shard(int count) { this.count = count; } }
Python
Python
Node.js
Nicht zutreffend, siehe Snippet zur Erhöhung des Zählers unten.
gehen
PHP
Nicht zutreffend, siehe Snippet zur Zählerinitialisierung unten.
C#
Der folgende Code initialisiert einen verteilten Zähler:
Netz
function createCounter(ref, num_shards) { var batch = db.batch(); // Initialize the counter document batch.set(ref, { num_shards: num_shards }); // Initialize each shard with count=0 for (let i = 0; i < num_shards; i++) { const shardRef = ref.collection('shards').doc(i.toString()); batch.set(shardRef, { count: 0 }); } // Commit the write batch return batch.commit(); }
Schnell
func createCounter(ref: DocumentReference, numShards: Int) { ref.setData(["numShards": numShards]){ (err) in for i in 0...numShards { ref.collection("shards").document(String(i)).setData(["count": 0]) } } }
Ziel c
- (void)createCounterAtReference:(FIRDocumentReference *)reference shardCount:(NSInteger)shardCount { [reference setData:@{ @"numShards": @(shardCount) } completion:^(NSError * _Nullable error) { for (NSInteger i = 0; i < shardCount; i++) { NSString *shardName = [NSString stringWithFormat:@"%ld", (long)shardCount]; [[[reference collectionWithPath:@"shards"] documentWithPath:shardName] setData:@{ @"count": @(0) }]; } }]; }
Kotlin+KTX
fun createCounter(ref: DocumentReference, numShards: Int): Task<Void> { // Initialize the counter document, then initialize each shard. return ref.set(Counter(numShards)) .continueWithTask { task -> if (!task.isSuccessful) { throw task.exception!! } val tasks = arrayListOf<Task<Void>>() // Initialize each shard with count=0 for (i in 0 until numShards) { val makeShard = ref.collection("shards") .document(i.toString()) .set(Shard(0)) tasks.add(makeShard) } Tasks.whenAll(tasks) } }
Java
public Task<Void> createCounter(final DocumentReference ref, final int numShards) { // Initialize the counter document, then initialize each shard. return ref.set(new Counter(numShards)) .continueWithTask(new Continuation<Void, Task<Void>>() { @Override public Task<Void> then(@NonNull Task<Void> task) throws Exception { if (!task.isSuccessful()) { throw task.getException(); } List<Task<Void>> tasks = new ArrayList<>(); // Initialize each shard with count=0 for (int i = 0; i < numShards; i++) { Task<Void> makeShard = ref.collection("shards") .document(String.valueOf(i)) .set(new Shard(0)); tasks.add(makeShard); } return Tasks.whenAll(tasks); } }); }
Python
Python
Node.js
Nicht zutreffend, siehe Snippet zur Erhöhung des Zählers unten.
gehen
PHP
C#
Rubin
Um den Zähler zu erhöhen, wähle einen zufälligen Shard und erhöhe den Zähler:
Netz
function incrementCounter(db, ref, num_shards) { // Select a shard of the counter at random const shard_id = Math.floor(Math.random() * num_shards).toString(); const shard_ref = ref.collection('shards').doc(shard_id); // Update count return shard_ref.update("count", firebase.firestore.FieldValue.increment(1)); }
Schnell
func incrementCounter(ref: DocumentReference, numShards: Int) { // Select a shard of the counter at random let shardId = Int(arc4random_uniform(UInt32(numShards))) let shardRef = ref.collection("shards").document(String(shardId)) shardRef.updateData([ "count": FieldValue.increment(Int64(1)) ]) }
Ziel c
- (void)incrementCounterAtReference:(FIRDocumentReference *)reference shardCount:(NSInteger)shardCount { // Select a shard of the counter at random NSInteger shardID = (NSInteger)arc4random_uniform((uint32_t)shardCount); NSString *shardName = [NSString stringWithFormat:@"%ld", (long)shardID]; FIRDocumentReference *shardReference = [[reference collectionWithPath:@"shards"] documentWithPath:shardName]; [shardReference updateData:@{ @"count": [FIRFieldValue fieldValueForIntegerIncrement:1] }]; }
Kotlin+KTX
fun incrementCounter(ref: DocumentReference, numShards: Int): Task<Void> { val shardId = Math.floor(Math.random() * numShards).toInt() val shardRef = ref.collection("shards").document(shardId.toString()) return shardRef.update("count", FieldValue.increment(1)) }
Java
public Task<Void> incrementCounter(final DocumentReference ref, final int numShards) { int shardId = (int) Math.floor(Math.random() * numShards); DocumentReference shardRef = ref.collection("shards").document(String.valueOf(shardId)); return shardRef.update("count", FieldValue.increment(1)); }
Python
Python
Node.js
gehen
PHP
C#
Rubin
Um die Gesamtzahl zu erhalten, fragen Sie alle Shards ab und summieren Sie ihre count
:
Netz
function getCount(ref) { // Sum the count of each shard in the subcollection return ref.collection('shards').get().then((snapshot) => { let total_count = 0; snapshot.forEach((doc) => { total_count += doc.data().count; }); return total_count; }); }
Schnell
func getCount(ref: DocumentReference) { ref.collection("shards").getDocuments() { (querySnapshot, err) in var totalCount = 0 if err != nil { // Error getting shards // ... } else { for document in querySnapshot!.documents { let count = document.data()["count"] as! Int totalCount += count } } print("Total count is \(totalCount)") } }
Ziel c
- (void)getCountWithReference:(FIRDocumentReference *)reference { [[reference collectionWithPath:@"shards"] getDocumentsWithCompletion:^(FIRQuerySnapshot *snapshot, NSError *error) { NSInteger totalCount = 0; if (error != nil) { // Error getting shards // ... } else { for (FIRDocumentSnapshot *document in snapshot.documents) { NSInteger count = [document[@"count"] integerValue]; totalCount += count; } NSLog(@"Total count is %ld", (long)totalCount); } }]; }
Kotlin+KTX
fun getCount(ref: DocumentReference): Task<Int> { // Sum the count of each shard in the subcollection return ref.collection("shards").get() .continueWith { task -> var count = 0 for (snap in task.result!!) { val shard = snap.toObject<Shard>() count += shard.count } count } }
Java
public Task<Integer> getCount(final DocumentReference ref) { // Sum the count of each shard in the subcollection return ref.collection("shards").get() .continueWith(new Continuation<QuerySnapshot, Integer>() { @Override public Integer then(@NonNull Task<QuerySnapshot> task) throws Exception { int count = 0; for (DocumentSnapshot snap : task.getResult()) { Shard shard = snap.toObject(Shard.class); count += shard.count; } return count; } }); }
Python
Python
Node.js
gehen
PHP
C#
Rubin
Einschränkungen
Die oben gezeigte Lösung ist eine skalierbare Möglichkeit, gemeinsame Zähler in Cloud Firestore zu erstellen, aber Sie sollten sich der folgenden Einschränkungen bewusst sein:
- Anzahl der Shards – Die Anzahl der Shards steuert die Leistung des verteilten Zählers. Bei zu wenigen Shards müssen einige Transaktionen möglicherweise erneut versucht werden, bevor sie erfolgreich sind, was die Schreibvorgänge verlangsamt. Bei zu vielen Shards werden Lesevorgänge langsamer und teurer. Sie können den Leseaufwand ausgleichen, indem Sie die Zählersumme in einem separaten Rollup-Dokument aufbewahren, das mit einer langsameren Kadenz (z. B. einmal pro Sekunde) aktualisiert wird, und Clients aus diesem Dokument lesen lassen, um die Summe zu erhalten. Der Kompromiss besteht darin, dass Clients warten müssen, bis das Rollup-Dokument aktualisiert wird, anstatt die Gesamtsumme zu berechnen, indem sie alle Shards unmittelbar nach jeder Aktualisierung lesen.
- Kosten – Die Kosten für das Lesen eines Zählerwerts steigen linear mit der Anzahl der Shards, da die gesamte Shard-Untersammlung geladen werden muss.