准备工作
在使用 Realtime Database 之前,您需要先完成以下步骤:
注册 Unity 项目并将其配置为使用 Firebase。
如果您的 Unity 项目已在使用 Firebase,那么该项目已经注册并已配置为使用 Firebase。
如果您没有 Unity 项目,则可以下载示例应用。
将 Firebase Unity SDK(具体而言是
FirebaseDatabase.unitypackage
)添加到您的 Unity 项目中。
请注意,将 Firebase 添加到 Unity 项目需要在 Firebase 控制台中和打开的 Unity 项目中执行若干任务(例如,从控制台下载 Firebase 配置文件,然后将配置文件移动到 Unity 项目中)。
设计数据结构
本指南介绍了关于数据架构的几个主要概念,以及在您的 Firebase Realtime Database 中设计 JSON 数据结构的最佳实践。
构建一个结构合理的数据库需要预先进行大量规划。 最重要的是,您需要对如何保存数据及之后如何检索数据做好计划,尽可能地简化流程。
数据的结构形式:JSON 树
所有 Firebase Realtime Database 数据都会存储为 JSON 对象。您可将该数据库视为托管在云端的 JSON 树。与 SQL 数据库不同,该数据库没有表或记录的概念。当您将数据添加至 JSON 树时,它会变为现有 JSON 结构中的一个节点,并带有一个关联的键。您可以自行提供键(例如用户 ID 或语义名称),也可以使用 Push()
方法由系统为您提供键。
如果您要自行创建键,必须确保您的键采用 UTF-8 编码,长度不超过 768 个字节,且不包含 .
、$
、#
、[
、]
、/
或者 ASCII 控制字符 0-31 或 127。值本身也不能使用 ASCII 控制字符。
例如,假设某个聊天应用允许用户存储基本个人资料和联系人列表。通常用户个人资料位于诸如 /users/$uid
之类的路径中。用户 alovelace
的数据库条目可能如下所示:
{ "users": { "alovelace": { "name": "Ada Lovelace", "contacts": { "ghopper": true }, }, "ghopper": { ... }, "eclarke": { ... } } }
虽然数据库采用了 JSON 树,但数据库中存储的数据可以使用与可用 JSON 类型对应的某些原生类型来表示,便于您编写更易于维护的代码。
数据结构最佳实践
避免嵌套数据
Firebase Realtime Database 允许嵌套最多 32 层数据,因此您可能会认为这应是默认结构。 然而,当您提取数据库中某个位置的数据时,其所有子节点也会在检索范围内。另外,当您向某用户授予数据库中某个节点的读取或写入权限时,也会将该节点下所有数据的读取或写入权限授予该用户。因此,在实践中,最好使您的数据结构尽量扁平。
现以如下所示的多层嵌套结构为例,说明为什么不应使用嵌套数据:
{ // This is a poorly nested data architecture, because iterating the children // of the "chats" node to get a list of conversation titles requires // potentially downloading hundreds of megabytes of messages "chats": { "one": { "title": "Historical Tech Pioneers", "messages": { "m1": { "sender": "ghopper", "message": "Relay malfunction found. Cause: moth." }, "m2": { ... }, // a very long list of messages } }, "two": { ... } } }
若采用这种嵌套设计,遍历数据就会出现问题。例如,要列出聊天对话标题,就需要将整个 chats
树(包括所有成员和消息数据)都下载到客户端。
扁平化数据结构
如果数据被拆分到不同路径(又称反规范化),则可根据需要通过不同调用高效地下载。请参考以下扁平化结构:
{ // Chats contains only meta info about each conversation // stored under the chats's unique ID "chats": { "one": { "title": "Historical Tech Pioneers", "lastMessage": "ghopper: Relay malfunction found. Cause: moth.", "timestamp": 1459361875666 }, "two": { ... }, "three": { ... } }, // Conversation members are easily accessible // and stored by chat conversation ID "members": { // we'll talk about indices like this below "one": { "ghopper": true, "alovelace": true, "eclarke": true }, "two": { ... }, "three": { ... } }, // Messages are separate from data we may want to iterate quickly // but still easily paginated and queried, and organized by chat // conversation ID "messages": { "one": { "m1": { "name": "eclarke", "message": "The relay seems to be malfunctioning.", "timestamp": 1459361875337 }, "m2": { ... }, "m3": { ... } }, "two": { ... }, "three": { ... } } }
现在,只需针对每个对话下载几个字节并快速提取元数据(以便在界面中列出或显示聊天室),即可遍历聊天室列表。消息可单独提取并在到达时显示,从而确保界面及时快速地响应。
创建可扩容的数据
构建应用时,最好下载列表的子集。 当列表含有成千上万条记录时,这种做法尤其常见。 当这种关系属于静态和单向关系时,您只需在父对象下嵌套子对象即可。
有时,这种关系更具动态性,或者需要对数据进行反规范化。通常,您可以通过查询来检索该数据的子集,以便对该数据进行反规范化,如检索数据中所述。
但即使这样也可能无法解决问题。以用户与群组之间的双向关系为例。用户可属于某个群组,群组可包含一系列用户。当需要确定用户属于哪些群组时,情况就会比较复杂。
我们需要的是一种巧妙的方法,不仅要列出用户所属的群组,而且只提取这些群组的数据。群组索引可在此发挥巨大作用:
// An index to track Ada's memberships { "users": { "alovelace": { "name": "Ada Lovelace", // Index Ada's groups in her profile "groups": { // the value here doesn't matter, just that the key exists "techpioneers": true, "womentechmakers": true } }, ... }, "groups": { "techpioneers": { "name": "Historical Tech Pioneers", "members": { "alovelace": true, "ghopper": true, "eclarke": true } }, ... } }
您可能注意到了,这种索引会同时在 Ada 的记录下及该群组的记录下存储相应关系数据,因此某些数据会重复。现在,alovelace
在一个群组的索引中,而 techpioneers
则列在 Ada 的个人资料中。所以,要从该群组删除 Ada,有两个地方需要更新。
对于双向关系而言,这是必要的冗余。这样,您就可以快速、高效地提取 Ada 的成员身份,而且即使用户列表或群组列表扩容到数百万条,或 Realtime Database 安全规则阻止访问某些记录,也不会对提取造成影响。
这种方法通过将 ID 列为键并将值设为 true 来反转数据,使得检查键就像读取 /users/$uid/groups/$group_id
然后检查它是否为 null
一样简单。与查询或扫描数据相比,索引的速度更快、效率更高。