Lee y escribe datos en Android

Este documento abarca los conceptos básicos de la lectura y la escritura de datos en Firebase.

Los datos de Firebase se escriben en una referencia de FirebaseDatabase y para recuperarlos se debe adjuntar un objeto de escucha asíncrono a la referencia. El objeto de escucha se activa una vez para el estado inicial de los datos y otra vez cuando los datos cambian.

Crea prototipos y realiza pruebas con Firebase Local Emulator Suite (opcional)

Antes de analizar cómo la app realiza las operaciones de lectura y escritura en Realtime Database, veamos un conjunto de herramientas que puedes usar para crear prototipos y probar la funcionalidad de Realtime Database: Firebase Local Emulator Suite. Si quieres probar diferentes modelos de datos, optimizar tus reglas de seguridad o encontrar la forma más rentable de interactuar con el backend, recomendamos que trabajes a nivel local sin implementar servicios en ejecución.

Un emulador de Realtime Database forma parte de Local Emulator Suite, lo que permite que tu app interactúe con el contenido y la configuración emulados de la base de datos y, si lo deseas, con los recursos emulados del proyecto (funciones, otras bases de datos y reglas de seguridad).

El uso del emulador de Realtime Database solo requiere algunos pasos sencillos:

  1. Agrega una línea de código a la configuración de prueba de tu app para conectarte al emulador.
  2. Desde la raíz del directorio de tu proyecto local, ejecuta firebase emulators:start.
  3. Realiza llamadas desde el código prototipo de tu app con un SDK de la plataforma de Realtime Database como de costumbre, o bien usa la API de REST de Realtime Database.

Hay una explicación detallada sobre Realtime Database y Cloud Functions disponible. También deberías consultar la introducción a Local Emulator Suite.

Obtén una DatabaseReference

Para leer o escribir en la base de datos, necesitas una instancia de DatabaseReference:

Kotlin+KTX

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

Java

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

Escribe datos

Operaciones básicas de escritura

Si quieres ejecutar operaciones básicas de escritura, puedes usar setValue() para guardar datos en una referencia específica y reemplazar todos los datos en esa ruta. Puedes usar este método para lo siguiente:

  • Pasar tipos que corresponden a los tipos disponibles de JSON de la siguiente manera:
    • String
    • Long
    • Double
    • Boolean
    • Map<String, Object>
    • List<Object>
  • Pasar un objeto Java personalizado, si la clase que lo define tiene un constructor predeterminado que no recibe argumentos y tiene métodos get públicos para que se asignen las propiedades

Si usas un objeto Java, el contenido de tu objeto se asigna automáticamente a las ubicaciones secundarias de forma anidada. Por lo general, el uso de un objeto Java hace que tu código sea más fácil de leer y mantener. Por ejemplo, si tienes una app con un perfil básico de usuario, tu objeto User podría ser similar al siguiente:

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

Puedes agregar un usuario con setValue(), como se muestra a continuación:

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

Si usas setValue() de esta forma, se reemplazan los datos en la ubicación especificada, incluidos los nodos secundarios. Sin embargo, es posible actualizar un elemento secundario sin volver a escribir el objeto entero. Si deseas permitir que los usuarios actualicen sus perfiles, podrías actualizar el nombre de usuario de la siguiente forma:

Kotlin+KTX 

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

Java 

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

Lee datos

Lee datos con objetos de escucha persistentes

Si quieres leer datos de una ruta de acceso y detectar los posibles cambios, usa el método addValueEventListener() para agregar un ValueEventListener a una DatabaseReference.

Objeto de escucha Devolución de llamada de evento Uso común
ValueEventListener onDataChange() Lee y detecta cambios en el contenido de una ruta de acceso.

Puedes usar el método onDataChange() para leer una instantánea estática del contenido de una ruta de acceso determinada y ver cómo se encontraba en el momento del evento. Este método se activa cuando se vincula el objeto de escucha y se vuelve a activar cada vez que cambian los datos, incluidos los de nivel secundario. La devolución de llamada del evento recibe una instantánea que contiene todos los datos de esa ubicación, incluidos los datos secundarios. Si no hay datos, la instantánea mostrará el valor false cuando llames a exists() y null cuando llames a getValue().

El siguiente ejemplo demuestra una aplicación social de blogs que recupera los detalles de una publicación de la base de datos:

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

El objeto de escucha recibe una DataSnapshot que contiene los datos de la ubicación específica en la base de datos en el momento en que ocurrió el evento. Si llamas a getValue() en una instantánea, se muestra la representación de los datos del objeto Java. Si no existen datos en la ubicación, la llamada a getValue() muestra null.

En este ejemplo, ValueEventListener también define el método onCancelled() que se llama si se cancela la lectura. Por ejemplo, se puede cancelar una lectura si el cliente no tiene permiso para leer datos de una ubicación en la base de datos de Firebase. Este método recibe un objeto DatabaseError que indica por qué se produjo el error.

Lee los datos una sola vez

Realiza operaciones de lectura una vez con get()

El SDK se diseñó para administrar interacciones con servidores de bases de datos, sin importar si tu app está en línea o sin conexión.

En general, debes usar las técnicas de ValueEventListener que se describieron antes para leer datos y recibir notificaciones sobre las actualizaciones de los datos del backend. Las técnicas de los objetos de escucha reducen el uso y la facturación, y están optimizadas para brindar a los usuarios la mejor experiencia en línea y sin conexión.

Si necesitas los datos solo una vez, puedes usar get() para obtener una instantánea de la base de datos. Si, por algún motivo, get() no puede mostrar el valor del servidor, el cliente sondeará la caché de almacenamiento local y mostrará un error si de todos modos no encuentra el valor.

El uso innecesario de get() puede aumentar la utilización del ancho de banda y reducir el rendimiento. Esto se puede evitar usando un objeto de escucha en tiempo real, como se muestra arriba.

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()));
        }
    }
});

Realiza una operación de lectura una vez con un objeto de escucha

En algunos casos, es recomendable que se muestre de inmediato el valor de la caché local, en lugar de buscar un valor actualizado en el servidor. En esos casos, puedes usar addListenerForSingleValueEvent para obtener los datos de la memoria caché del disco local inmediatamente.

Esto resulta útil para los datos que solo se deben cargar una vez y que no se espera que cambien con frecuencia ni necesiten una escucha activa. Por ejemplo, en la app de blogs de los ejemplos anteriores se usa este método para cargar el perfil de un usuario cuando este comienza a crear una publicación nueva.

Actualiza o borra datos

Actualiza campos específicos

Para escribir de forma simultánea en elementos secundarios específicos de un nodo sin reemplazar otros nodos secundarios, usa el método updateChildren().

Cuando llamas a updateChildren(), puedes especificar una ruta de acceso de la clave para actualizar valores secundarios de nivel inferior. Si se almacenan datos en varias ubicaciones para obtener un mejor escalamiento, puedes actualizar todas las instancias de esos datos usando fan-out de datos. Por ejemplo, una app social de blogs podría tener una clase Post como la siguiente:

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

Para crear una publicación y actualizarla de forma simultánea con el feed de actividad reciente y el de actividad de las entradas del usuario, la aplicación de blogs usa un código como este:

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

En este ejemplo, se usa push() para crear una entrada en el nodo que contiene las entradas de todos los usuarios en /posts/$postid y recuperar la clave con getKey() de manera simultánea. Luego, se puede usar la clave para crear una segunda entrada en las publicaciones del usuario en /user-posts/$userid/$postid.

Con estas rutas de acceso, puedes ejecutar actualizaciones simultáneas en varias ubicaciones del árbol JSON con una única llamada a updateChildren(), de manera similar a este ejemplo en el que se crea la publicación nueva en ambas ubicaciones. Las actualizaciones simultáneas que se hacen de esta forma son atómicas: todas se ejecutan correctamente o todas fallan.

Agrega una devolución de llamada de finalización

Si quieres saber en qué momento se confirma la escritura de los datos, puedes agregar un objeto de escucha de finalización. Tanto setValue() como updateChildren() toman un objeto de escucha de finalización opcional que se llama cuando la escritura se confirma con éxito en la base de datos. Si la llamada no funciona correctamente, el objeto de escucha recibirá un objeto de error que indicará el motivo.

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

Borra datos

La forma más sencilla de borrar datos es llamar a removeValue() en una referencia a la ubicación de los datos.

También puedes borrar datos si especificas null como el valor de otra operación de escritura, como setValue() o updateChildren(). Puedes usar esta técnica con updateChildren() para borrar varios datos secundarios con una sola llamada a la API.

Desvincula objetos de escucha

Para quitar las devoluciones de llamada, llama al método removeEventListener() en tu referencia de la base de datos de Firebase.

Si un objeto de escucha se agregó varias veces a una ubicación de datos, se llama varias veces para cada evento y debes desvincularlo la misma cantidad de veces para quitarlo por completo.

Si llamas a removeEventListener() en un objeto de escucha primario, no se quitan automáticamente los objetos de escucha registrados en sus nodos secundarios. Deberás llamar a removeEventListener() también en todos los objetos de escucha secundarios para quitar la devolución de llamada.

Guarda datos como transacciones

Cuando trabajas con datos que se podrían dañar si se hacen cambios simultáneos (por ejemplo, contadores incrementales), puedes usar una operación de transacción. Esta operación acepta dos argumentos: una función de actualización y una devolución de llamada opcional de finalización. La función de actualización toma el estado actual de los datos como argumento y genera el nuevo estado que deseas escribir. Si otro cliente escribe en la ubicación antes de que se escriba de manera correcta el valor nuevo, se vuelve a llamar a la función de actualización con el nuevo valor actual y se intenta nuevamente la operación de escritura.

Por ejemplo, en la app social de blogs de ejemplo, podrías permitir que los usuarios destaquen o dejen de destacar las entradas y llevar un seguimiento de cuántas estrellas recibió una entrada de la siguiente forma:

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

Cuando usas una transacción, evitas que el recuento de estrellas sea incorrecto en caso de que varios usuarios destaquen la entrada al mismo tiempo o el cliente tenga datos inactivos. Si se rechaza la transacción, el servidor muestra el valor actual al cliente, que vuelve a ejecutar la transacción con el valor actualizado. Esto se repite hasta que se acepte la transacción o hasta que se registren demasiados intentos.

Incrementos atómicos del servidor

En el caso de uso anterior, se escriben dos valores en la base de datos: el ID del usuario que destacó o dejó de destacar la entrada, y el recuento de estrellas general. Si ya sabemos que el usuario destacará la entrada, podemos usar una operación de incremento atómico en vez de una transacción.

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

Este código no usa una operación de transacción, por lo que no se vuelve a ejecutar automáticamente si hay una actualización conflictiva. Sin embargo, como la operación de incremento ocurre directamente en el servidor de la base de datos, no hay posibilidades de que ocurran conflictos.

Si quieres detectar y rechazar conflictos específicos de la aplicación (por ejemplo, si un usuario destaca una entrada que ya destacó antes), debes escribir reglas de seguridad personalizadas para ese caso de uso.

Trabaja con datos sin conexión

Si un cliente pierde la conexión de red, la app continúa funcionando de manera correcta.

Cada cliente conectado a una base de datos de Firebase conserva su propia versión interna de los datos en los que se usan los objetos de escucha o que se marcan para su sincronización con el servidor. Cuando se leen o escriben datos, primero se usa esta versión local. Después, el cliente de Firebase sincroniza los datos con los servidores de bases de datos remotas y con otros clientes según el “mejor esfuerzo”.

Como resultado, todas las operaciones de escritura en la base de datos activan eventos locales de inmediato, antes de que ocurra cualquier interacción con el servidor. Esto significa que la app conserva la capacidad de respuesta, sin importar la latencia o el estado de conexión de la red.

Cuando se restablece la conectividad, la app recibe el conjunto de eventos adecuado, de manera que el cliente se sincroniza con el estado actual del servidor sin tener que escribir código personalizado.

Obtén más detalles sobre el comportamiento sin conexión en Más información sobre las capacidades en línea y sin conexión.

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