Firebase 实时数据库与 Android 中的操作示例

Firebase 实时数据库是一个云托管数据库，即它在云上运行，并且以服务的形式提供对用户的访问。它以 JSON(Javascript Object Notation)格式存储数据，这是一种存储或传输数据的格式。连接到它的所有用户都可以实时访问数据。

Firebase 实时数据库的特点?

实时：由于实时使用数据同步，设备/客户端会立即收到每个更新。
不需要应用程序服务器：由于可以直接从移动设备或浏览器访问数据库，因此不需要应用程序服务器。
各种语言和平台的支持：
拆分数据：客户端可以将数据拆分为同一项目的多个数据库实例。
客户端代码：可以直接从客户端代码访问具有安全数据的动态应用程序。
跨平台：可用于为各种平台(如 Android、iOS、Web、iOS 以及 JavaScript SDK)构建后端。

构建实时数据库：

Firebase 实时数据库将数据存储为一棵大型 JSON 树。它很容易存储简单的数据，但非结构化的分层数据很难组织。与 SQL 不同，这里没有表。

什么是 JSON 树模型?
JSON 树模型的灵感来自 JSON(JavaScript Object Notation)，用于表示通常由内存中的键值对组成的 JSON 文档。
为什么要构造数据(这样做有什么好处)?
- 如果数据以格式良好的结构存储，那么很容易保存和检索。
- 查询结构化数据变得容易。
- 以结构化格式引用数据变得可行。

构建数据时要记住的关键点：

在将数据写入和读取到数据库之前，开发人员的主要目标应该是构建数据库的结构。

考虑嵌套限制：
数据的嵌套应该以适当的方式完成，以便使用侦听器很容易读取它(侦听器用于从数据库中读取数据)。避免数据库中不必要的级别嵌套。 Firebase 还只允许 32 级嵌套。

例如：

// JSON Format Structuring Simple Example
{
"userinfo":
 {
  "a":
   {
    "name": "GfG1",
    "address":"GeeksForGeeksOne",
    "order_details":
    {
       "p1":
           {
            "product_id":"1",
            "quantity":"5",
            "price":"500",
            "address_of_delivery":"xyz, abc, ..."
           },
        
       "p2":
           {
            "product_id":"2",
            "quantity":"10",
            "price":"1000",
            "address_of_delivery":"xyz2, abc, ..."
           }

    }
  },

  "b":
   {
    "name": "GfG2",
    "address":"GeeksForGeeksTwo",
    "order_details":
    {
       "p1":
           {
            "product_id":"1",
            "quantity":"12",
            "price":"1500",
            "address_of_delivery":"pqr, abc, ..."
           },
        
       "p2":
           {
            "product_id":"2",
            "quantity":"18",
            "price":"1000",
            "address_of_delivery":"pqr2, abc, ..."
           }

    }
  }
  }
}

在这个例子中，检索用户名称的数据非常困难，因为我们必须访问 users_info 的子节点，该节点下载具有几 MB 大小的数据(在这种情况下，名称、orders_details、地址等被下载)。

设计非规范化形式的数据：
数据的扁平化应该正确完成，这意味着数据应该被分割成不同的部分，没有任何歧义。这通常称为非规范化，为了提高读取性能，我们在数据中开发了冗余。

例如：

// JSON Format Example with Denormalized form for example in Point 1
{
 "user_info":
    {
      "a":    
         {
        "name": "GfG1",
        "address":"GeeksForGeeksOne"    
         },

       "b":
         {
        "name": "GfG2",
        "address":"GeeksForGeeksTwo"
         }    
    },
 "order_details":
    {
     "a":
        {
         "p1":
          {
            "product_id":"1",
            "quantity":"5",
            "price":"500",
            "address_of_delivery":"xyz, abc, ..."
           },    
            
            "p2":
         {
            "product_id":"2",
            "quantity":"10",
            "price":"1000",
            "address_of_delivery":"xyz2, abc, ..."
         }    
        },
    "b":
       {
       "p1":
           {
            "product_id":"1",
            "quantity":"12",
            "price":"1500",
            "address_of_delivery":"pqr, abc, ..."
           },
        
       "p2":
           {
            "product_id":"2",
            "quantity":"18",
            "price":"1000",
            "address_of_delivery":"pqr2, abc, ..."
           }    

       }    
    }


}

在这个例子中，数据被拆分为 user_info 和 order_details。因此，数据的访问速度更快，因此无需下载过大的不必要数据。在这里，检索用户姓名数据非常简单，因为我们必须访问 users_info 的子节点，该子节点下载只有姓名和地址详细信息的数据，不处理订单的详细信息。

创建一个本质上是动态的结构：
数据的结构应该是可扩展的。有时为了方便数据的访问，需要在数据库中实现复制。

例如：

// JSON Format Example explaining the Scaling property
{
 "student_info":
   {
    "1":
    {
      "name":"GfG1",
       "roll_no":"1",
       "exam_board":"abc"    
    },

    "2":
    {
      "name":"GfG2",
       "roll_no":"2",
       "exam_board":"pqr"    
    },
    
    "3":
    {
       "name":"GfG3",
       "roll_no":"3",
       "exam_board":"abc"    
    }
   },
 
 "board_info":
   {
    "abc":
         {    
        "student_names":
               {
              "GfG1":true,
              "GfG2":false,
              "GfG3":true    
               }    
         },
    
    "pqr":
         {    
        "student_names":
               {
              "GfG1":false,
              "GfG2":true,
              "GfG3":false    
               }    
         }
   }

}

在上面的例子中，为了方便访问数据库，每个学生信息中都存储了board的名称，并且board信息中存储了学生的名字和他所拥有的board。如果我们没有将数据存储在板信息下，那么收集具有特定板的学生的姓名将很困难。

将数据写入/插入 Firebase 实时数据库

将数据写入 Firebase 是一项非常简单的任务。但是在将数据写入/插入实时数据库之前，应该完成数据的结构化。将数据插入或写入 Firebase 实时数据库是在 Android 中使用函数setValue() 完成的。将数据插入 Firebase 实时数据库可以被视为 CRUD 操作之一。

setValue()：该函数用于：

替换引用位置的数据
如果引用位置没有数据，则直接在该位置写入数据

可以传递给它的值/类型是：

细绳
地图
列表
双倍的
布尔值
长
自定义对象：这里应该考虑的是，具有默认构造函数的自定义对象也可以作为参数传递给函数。

将数据写入/插入 Firebase 实时数据库的步骤：
考虑我们必须将用户名存储到数据库中

创建数据库参考：

// Consider that we have to store
// this in the database

String name = "GfG1" ;

使用 child()函数查找要存储值的数据的引用：

// Create an object of Firebase Database Reference

DatabaseReference reference;
reference = FirebaseDatabase.getInstance().getReference();

使用引用的对象和 setValue()函数，将值存储为它的参数以写入数据：
```
//Inserts the data to the database

reference.child("user").setValue(name); 
```
输出：

示例 2：让我们考虑另一个将用户定义的对象存储到数据库的示例

步骤1：

// Create a class User

class User
{
    String name;
    String address;

     User()
     {
         name = "";
         address = "";
     }
    
     User(String name, String address)
     {
        this.name = name;
        this.address = address;
     }

}

第2步：

// Create a user-defined object

User user1 = new User("GfG1", "GeeksForGeeks");

第 3 步：

// Create an object of Firebase Database Reference

DatabaseReference reference ;
reference = FirebaseDatabase.getInstance().getReference();  

// Insert the user-defined object to the database 

reference.child("user").setValue(user1);

输出：