Đọc và ghi dữ liệu

(Không bắt buộc) Tạo mẫu thử và kiểm thử bằng Bộ công cụ mô phỏng Firebase

Trước khi nói về cách ứng dụng của bạn đọc và ghi vào Cơ sở dữ liệu theo thời gian thực, hãy cùng tìm hiểu một bộ công cụ mà bạn có thể dùng để tạo mẫu thử và kiểm thử chức năng của Cơ sở dữ liệu theo thời gian thực: Bộ công cụ mô phỏng Firebase. Nếu bạn đang thử nghiệm các mô hình dữ liệu khác nhau, tối ưu hoá quy tắc bảo mật hoặc tìm cách tương tác hiệu quả nhất về chi phí với phần phụ trợ, thì việc có thể làm việc cục bộ mà không cần triển khai các dịch vụ trực tiếp có thể là một ý tưởng hay.

Trình mô phỏng Cơ sở dữ liệu theo thời gian thực là một phần của Bộ công cụ mô phỏng. Bộ công cụ này cho phép ứng dụng của bạn tương tác với nội dung và cấu hình cơ sở dữ liệu được mô phỏng, cũng như các tài nguyên dự án được mô phỏng (hàm, cơ sở dữ liệu khác và quy tắc bảo mật) (không bắt buộc).emulator_suite_short

Việc sử dụng trình mô phỏng Cơ sở dữ liệu theo thời gian thực chỉ bao gồm một vài bước:

1. Thêm một dòng mã vào cấu hình kiểm thử của ứng dụng để kết nối với trình mô phỏng.
2. Từ thư mục gốc của thư mục dự án cục bộ, chạy firebase emulators:start.
3. Thực hiện các lệnh gọi từ mã mẫu thử của ứng dụng bằng SDK nền tảng Cơ sở dữ liệu theo thời gian thực như bình thường hoặc sử dụng API REST của Cơ sở dữ liệu theo thời gian thực.

Bạn có thể xem hướng dẫn chi tiết liên quan đến Cơ sở dữ liệu theo thời gian thực và Cloud Functions. Bạn cũng nên xem phần giới thiệu về Bộ công cụ mô phỏng.

Nhận DatabaseReference

Để đọc hoặc ghi dữ liệu từ cơ sở dữ liệu, bạn cần một thực thể của DatabaseReference:

DatabaseReference ref = FirebaseDatabase.instance.ref();

Ghi dữ liệu

Tài liệu này trình bày những kiến thức cơ bản về việc đọc và ghi dữ liệu Firebase.

Dữ liệu Firebase được ghi vào DatabaseReference và được truy xuất bằng cách chờ hoặc theo dõi các sự kiện do tham chiếu phát ra. Các sự kiện được phát ra một lần cho trạng thái ban đầu của dữ liệu và phát lại bất cứ lúc nào dữ liệu thay đổi.

Lưu ý: Theo mặc định, quyền đọc và ghi vào cơ sở dữ liệu của bạn bị hạn chế, do đó, chỉ những người dùng đã xác thực mới có thể đọc hoặc ghi dữ liệu. Để bắt đầu mà không cần thiết lập Xác thực Firebase, bạn có thể định cấu hình các quy tắc để truy cập công khai. Điều này khiến cơ sở dữ liệu của bạn mở cho bất kỳ ai, ngay cả những người không sử dụng ứng dụng của bạn. Vì vậy, hãy nhớ hạn chế lại cơ sở dữ liệu khi bạn thiết lập tính năng xác thực.

Các thao tác ghi cơ bản

Đối với các thao tác ghi cơ bản, bạn có thể sử dụng set() để lưu dữ liệu vào một tham chiếu được chỉ định, thay thế mọi dữ liệu hiện có tại đường dẫn đó. Bạn có thể đặt tham chiếu cho các loại sau: String, boolean, int, double, Map, List.

Ví dụ: bạn có thể thêm người dùng bằng set() như sau:

DatabaseReference ref = FirebaseDatabase.instance.ref("users/123");

await ref.set({
  "name": "John",
  "age": 18,
  "address": {
    "line1": "100 Mountain View"
  }
});

Việc sử dụng set() theo cách này sẽ ghi đè dữ liệu tại vị trí được chỉ định, bao gồm mọi nút con. Tuy nhiên, bạn vẫn có thể cập nhật một nút con mà không cần viết lại toàn bộ đối tượng. Nếu muốn cho phép người dùng cập nhật hồ sơ của họ, bạn có thể cập nhật tên người dùng như sau:

DatabaseReference ref = FirebaseDatabase.instance.ref("users/123");

// Only update the age, leave the name and address!
await ref.update({
  "age": 19,
});

Phương thức update() chấp nhận một đường dẫn con đến các nút, cho phép bạn cập nhật nhiều nút trên cơ sở dữ liệu cùng một lúc:

DatabaseReference ref = FirebaseDatabase.instance.ref("users");

await ref.update({
  "123/age": 19,
  "123/address/line1": "1 Mountain View",
});

Đọc dữ liệu

Đọc dữ liệu bằng cách theo dõi các sự kiện giá trị

Để đọc dữ liệu tại một đường dẫn và theo dõi các thay đổi, hãy sử dụng thuộc tính onValue của DatabaseReference để theo dõi DatabaseEvent.

Bạn có thể sử dụng DatabaseEvent để đọc dữ liệu tại một đường dẫn nhất định, như dữ liệu tồn tại tại thời điểm xảy ra sự kiện. Sự kiện này được kích hoạt một lần khi trình nghe được đính kèm và kích hoạt lại mỗi khi dữ liệu (bao gồm cả mọi nút con) thay đổi. Sự kiện này có một thuộc tính snapshot chứa tất cả dữ liệu tại vị trí đó, bao gồm cả dữ liệu con. Nếu không có dữ liệu, thuộc tính exists của ảnh chụp nhanh sẽ là false và thuộc tính value của ảnh chụp nhanh sẽ là null.

Quan trọng: DatabaseEvent được kích hoạt mỗi khi dữ liệu thay đổi tại tham chiếu cơ sở dữ liệu được chỉ định, bao gồm cả các thay đổi đối với nút con. Để giới hạn kích thước của ảnh chụp nhanh, hãy chỉ đính kèm ở cấp cao nhất cần thiết để theo dõi các thay đổi. Ví dụ: bạn không nên đính kèm trình nghe vào gốc của cơ sở dữ liệu.

Ví dụ sau đây minh hoạ một ứng dụng blog xã hội truy xuất thông tin chi tiết của một bài đăng từ cơ sở dữ liệu:

DatabaseReference starCountRef =
        FirebaseDatabase.instance.ref('posts/$postId/starCount');
starCountRef.onValue.listen((DatabaseEvent event) {
    final data = event.snapshot.value;
    updateStarCount(data);
});

Trình nghe nhận được một DataSnapshot chứa dữ liệu tại vị trí được chỉ định trong cơ sở dữ liệu tại thời điểm xảy ra sự kiện trong thuộc tính value.

Đọc dữ liệu một lần

Đọc một lần bằng get()

SDK được thiết kế để quản lý các tương tác với máy chủ cơ sở dữ liệu cho dù ứng dụng của bạn đang trực tuyến hay ngoại tuyến.

Nói chung, bạn nên sử dụng các kỹ thuật sự kiện giá trị được mô tả ở trên để đọc dữ liệu nhằm nhận thông báo về các bản cập nhật đối với dữ liệu từ phần phụ trợ. Các kỹ thuật đó giúp giảm mức sử dụng và chi phí thanh toán, đồng thời được tối ưu hoá để mang lại cho người dùng trải nghiệm tốt nhất khi họ chuyển sang chế độ trực tuyến và ngoại tuyến.

Nếu chỉ cần dữ liệu một lần, bạn có thể sử dụng get() để lấy ảnh chụp nhanh dữ liệu từ cơ sở dữ liệu. Nếu vì bất kỳ lý do gì mà get() không thể trả về giá trị máy chủ, thì ứng dụng sẽ thăm dò bộ nhớ đệm lưu trữ cục bộ và trả về lỗi nếu vẫn không tìm thấy giá trị.

Ví dụ sau đây minh hoạ việc truy xuất tên người dùng công khai của người dùng một lần từ cơ sở dữ liệu:

final ref = FirebaseDatabase.instance.ref();
final snapshot = await ref.child('users/$userId').get();
if (snapshot.exists) {
    print(snapshot.value);
} else {
    print('No data available.');
}

Việc sử dụng get() không cần thiết có thể làm tăng mức sử dụng băng thông và dẫn đến giảm hiệu suất. Bạn có thể ngăn chặn điều này bằng cách sử dụng trình nghe theo thời gian thực như minh hoạ ở trên.

Đọc dữ liệu một lần bằng once()

Trong một số trường hợp, bạn có thể muốn giá trị từ bộ nhớ đệm cục bộ được trả về ngay lập tức, thay vì kiểm tra giá trị đã cập nhật trên máy chủ. Trong những trường hợp đó, bạn có thể sử dụng once() để lấy dữ liệu từ bộ nhớ đệm của ổ đĩa cục bộ ngay lập tức.

Điều này hữu ích đối với dữ liệu chỉ cần tải một lần và không dự kiến sẽ thay đổi thường xuyên hoặc yêu cầu theo dõi chủ động. Ví dụ: ứng dụng blog trong các ví dụ trước sử dụng phương thức này để tải hồ sơ của người dùng khi họ bắt đầu soạn một bài đăng mới:

final event = await ref.once(DatabaseEventType.value);
final username = event.snapshot.value?.username ?? 'Anonymous';

Cập nhật hoặc xoá dữ liệu

Cập nhật các trường cụ thể

Để ghi đồng thời vào các nút con cụ thể của một nút mà không ghi đè các nút con khác, hãy sử dụng phương thức update().

Khi gọi update(), bạn có thể cập nhật các giá trị con ở cấp thấp hơn bằng cách chỉ định một đường dẫn cho khoá. Nếu dữ liệu được lưu trữ ở nhiều vị trí để mở rộng quy mô tốt hơn, bạn có thể cập nhật tất cả các thực thể của dữ liệu đó bằng cách sử dụng phân đầu ra dữ liệu. Ví dụ: một ứng dụng blog xã hội có thể muốn tạo một bài đăng và đồng thời cập nhật bài đăng đó vào nguồn cấp dữ liệu hoạt động gần đây và nguồn cấp dữ liệu hoạt động của người dùng đăng bài. Để thực hiện việc này, ứng dụng blog sử dụng mã như sau:

void writeNewPost(String uid, String username, String picture, String title,
        String body) async {
    // A post entry.
    final postData = {
        'author': username,
        'uid': uid,
        'body': body,
        'title': title,
        'starCount': 0,
        'authorPic': picture,
    };

    // Get a key for a new Post.
    final newPostKey =
        FirebaseDatabase.instance.ref().child('posts').push().key;

    // Write the new post's data simultaneously in the posts list and the
    // user's post list.
    final Map<String, Map> updates = {};
    updates['/posts/$newPostKey'] = postData;
    updates['/user-posts/$uid/$newPostKey'] = postData;

    return FirebaseDatabase.instance.ref().update(updates);
}

Ví dụ này sử dụng push() để tạo một bài đăng trong nút chứa các bài đăng cho tất cả người dùng tại /posts/$postid và đồng thời truy xuất khoá bằng key. Sau đó, bạn có thể sử dụng khoá để tạo mục thứ hai trong bài đăng của người dùng tại /user-posts/$userid/$postid.

Bằng cách sử dụng các đường dẫn này, bạn có thể thực hiện các bản cập nhật đồng thời cho nhiều vị trí trong cây JSON bằng một lệnh gọi duy nhất đến update(), chẳng hạn như cách ví dụ này tạo bài đăng mới ở cả hai vị trí. Các bản cập nhật đồng thời được thực hiện theo cách này là nguyên tử: tất cả các bản cập nhật đều thành công hoặc tất cả các bản cập nhật đều không thành công.

Thêm lệnh gọi lại hoàn thành

Nếu muốn biết khi nào dữ liệu của bạn đã được cam kết, bạn có thể đăng ký lệnh gọi lại hoàn thành. Cả set() và update() đều trả về Future mà bạn có thể đính kèm các lệnh gọi lại thành công và lỗi được gọi khi quá trình ghi đã được cam kết vào cơ sở dữ liệu và khi lệnh gọi không thành công.

FirebaseDatabase.instance
    .ref('users/$userId/email')
    .set(emailAddress)
    .then((_) {
        // Data saved successfully!
    })
    .catchError((error) {
        // The write failed...
    });

Xóa dữ liệu

Cách đơn giản nhất để xoá dữ liệu là gọi remove() trên một tham chiếu đến vị trí của dữ liệu đó.

Bạn cũng có thể xoá bằng cách chỉ định giá trị rỗng cho một thao tác ghi khác, chẳng hạn như set() hoặc update(). Bạn có thể sử dụng kỹ thuật này với update() để xoá nhiều nút con trong một lệnh gọi API.

Lưu dữ liệu dưới dạng giao dịch

Khi làm việc với dữ liệu có thể bị hỏng do các sửa đổi đồng thời, chẳng hạn như bộ đếm tăng dần, bạn có thể sử dụng giao dịch bằng cách truyền trình xử lý giao dịch đến runTransaction(). Trình xử lý giao dịch lấy trạng thái hiện tại của dữ liệu làm đối số và trả về trạng thái mong muốn mới mà bạn muốn ghi. Nếu một ứng dụng khác ghi vào vị trí trước khi giá trị mới của bạn được ghi thành công, thì hàm cập nhật sẽ được gọi lại bằng giá trị hiện tại mới và quá trình ghi sẽ được thử lại.

Ví dụ: trong ứng dụng blog xã hội mẫu, bạn có thể cho phép người dùng gắn dấu sao và bỏ gắn dấu sao cho bài đăng, đồng thời theo dõi số lượng dấu sao mà một bài đăng nhận được như sau:

void toggleStar(String uid) async {
  DatabaseReference postRef =
      FirebaseDatabase.instance.ref("posts/foo-bar-123");

  TransactionResult result = await postRef.runTransaction((Object? post) {
    // Ensure a post at the ref exists.
    if (post == null) {
      return Transaction.abort();
    }

    Map<String, dynamic> _post = Map<String, dynamic>.from(post as Map);
    if (_post["stars"] is Map && _post["stars"][uid] != null) {
      _post["starCount"] = (_post["starCount"] ?? 1) - 1;
      _post["stars"][uid] = null;
    } else {
      _post["starCount"] = (_post["starCount"] ?? 0) + 1;
      if (!_post.containsKey("stars")) {
        _post["stars"] = {};
      }
      _post["stars"][uid] = true;
    }

    // Return the new data.
    return Transaction.success(_post);
  });
}

Theo mặc định, các sự kiện được tạo mỗi khi hàm cập nhật giao dịch chạy, vì vậy, nếu bạn chạy hàm nhiều lần, bạn có thể thấy các trạng thái trung gian. Bạn có thể đặt applyLocally thành false để ngăn chặn các trạng thái trung gian này và thay vào đó, đợi cho đến khi giao dịch hoàn tất trước khi các sự kiện được tạo:

await ref.runTransaction((Object? post) {
  // ...
}, applyLocally: false);

Kết quả của một giao dịch là TransactionResult, chứa thông tin như giao dịch đã được cam kết hay chưa và ảnh chụp nhanh mới:

DatabaseReference ref = FirebaseDatabase.instance.ref("posts/123");

TransactionResult result = await ref.runTransaction((Object? post) {
  // ...
});

print('Committed? ${result.committed}'); // true / false
print('Snapshot? ${result.snapshot}'); // DataSnapshot

Hủy giao dịch

Nếu muốn huỷ giao dịch một cách an toàn, hãy gọi Transaction.abort() để gửi AbortTransactionException:

TransactionResult result = await ref.runTransaction((Object? user) {
  if (user !== null) {
    return Transaction.abort();
  }

  // ...
});

print(result.committed); // false

Số gia tăng nguyên tử phía máy chủ

Trong trường hợp sử dụng ở trên, chúng ta đang ghi hai giá trị vào cơ sở dữ liệu: mã nhận dạng của người dùng gắn dấu sao/bỏ gắn dấu sao cho bài đăng và số lượng dấu sao được tăng lên. Nếu đã biết rằng người dùng đang gắn dấu sao cho bài đăng, chúng ta có thể sử dụng thao tác tăng dần nguyên tử thay vì giao dịch.

void addStar(uid, key) async {
  Map<String, Object?> updates = {};
  updates["posts/$key/stars/$uid"] = true;
  updates["posts/$key/starCount"] = ServerValue.increment(1);
  updates["user-posts/$key/stars/$uid"] = true;
  updates["user-posts/$key/starCount"] = ServerValue.increment(1);
  return FirebaseDatabase.instance.ref().update(updates);
}

Mã này không sử dụng thao tác giao dịch, vì vậy, mã này không tự động chạy lại nếu có bản cập nhật xung đột. Tuy nhiên, vì thao tác tăng dần diễn ra trực tiếp trên máy chủ cơ sở dữ liệu, nên không có khả năng xảy ra xung đột.

Nếu muốn phát hiện và từ chối các xung đột dành riêng cho ứng dụng, chẳng hạn như người dùng gắn dấu sao cho một bài đăng mà họ đã gắn dấu sao trước đó, bạn nên viết các quy tắc bảo mật tuỳ chỉnh cho trường hợp sử dụng đó.

Làm việc với dữ liệu ngoại tuyến

Nếu một ứng dụng mất kết nối mạng, ứng dụng của bạn sẽ tiếp tục hoạt động bình thường.

Mỗi ứng dụng được kết nối với cơ sở dữ liệu Firebase đều duy trì phiên bản nội bộ riêng của mọi dữ liệu đang hoạt động. Khi dữ liệu được ghi, dữ liệu đó sẽ được ghi vào phiên bản cục bộ này trước. Sau đó, ứng dụng Firebase sẽ đồng bộ hoá dữ liệu đó với các máy chủ cơ sở dữ liệu từ xa và với các ứng dụng khác trên cơ sở "nỗ lực hết mình".

Do đó, tất cả các thao tác ghi vào cơ sở dữ liệu sẽ kích hoạt các sự kiện cục bộ ngay lập tức, trước khi bất kỳ dữ liệu nào được ghi vào máy chủ. Điều này có nghĩa là ứng dụng của bạn vẫn phản hồi bất kể độ trễ mạng hoặc khả năng kết nối.

Sau khi kết nối được thiết lập lại, ứng dụng của bạn sẽ nhận được tập hợp sự kiện thích hợp để ứng dụng đồng bộ hoá với trạng thái máy chủ hiện tại mà không cần viết bất kỳ mã tuỳ chỉnh nào.

Lưu ý: Các API web của Cơ sở dữ liệu theo thời gian thực của Firebase không duy trì dữ liệu ngoại tuyến bên ngoài phiên. Để các thao tác ghi được duy trì vào máy chủ, trang web không được đóng trước khi dữ liệu được ghi vào máy chủ

Chúng ta sẽ nói thêm về hành vi ngoại tuyến trong Tìm hiểu thêm về các tính năng trực tuyến và ngoại tuyến.

Các bước tiếp theo

• Làm việc với danh sách dữ liệu
• Tìm hiểu cách cấu trúc dữ liệu
• Tìm hiểu thêm về các tính năng trực tuyến và ngoại tuyến