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Firebase Database

Cloud Firestore, Realtime Database

허준영(jyheo@hansung.ac.kr)

Firebase 설정

안드로이드 앱 개발 환경과 Firebase 연결이 완료된 상태에서 시작
- 연결 방법은 Firebase-Auth 강의 자료 참고
  - build.gradle 설정
  - google-services.json 다운로드

Cloud Firestore vs. Realtime Database

Firebase는 두 가지 데이터베이스를 제공
Realtime Database가 먼저 생긴 것으로 업데이트가 빈번하게 일어날 때 사용
- 위치 추적 앱이나 실시간 채팅과 같은 것을 구현한다면 적합
Cloud Firestore는 데이터가 규모가 크고, 업데이트가 덜 할 때 사용
- 쇼핑몰 앱을 만든 다면 적합

Cloud Firestore

특징
- 유연하고 계층적 데이터 구조
- 쿼리가 효율적
- 실시간 업데이트
- 오프라인 서포트
- 스케일

Cloud Firestore - Firebase Console

https://console.firebase.google.com/
프로젝트 생성/선택하고 Cloud Firestore 선택

Cloud Firestore - Firebase Console

테스트 모드로 선택, 나중에 security rule 추가

Cloud Firestore - Firebase Console

서버 지역 선택, Storage에서 이미 선택한 경우 다시 선택 안됨

Cloud Firestore - Firebase Console

Rule
- 인증된 사용자만 접근하도록 수정 if request.auth != null

Cloud Firestore

Firestore는 계층적 데이터 구조를 사용, Collection과 Document
Collection은 Document의 집합
Document에는 Field(키와 값)들과 하위 Collection들의 집합
- Field의 값으로 문자열, 정수, 실수, 배열, 맵 등이 사용 가능

Cloud Firestore - 안드로이드 앱

앱 모듈 build.gradle

dependencies {
    // Import the BoM for the Firebase platform
    implementation platform('com.google.firebase:firebase-bom:25.12.0')

    // Declare the dependency for the Cloud Firestore library
    // When using the BoM, you don't specify versions in Firebase library dependencies
    implementation 'com.google.firebase:firebase-firestore-ktx'
}

Cloud Firestore - 안드로이드 앱 - 레퍼런스 객체

Collection이나 Document에 대한 레퍼런스를 얻고,
Collection 레퍼런스를 통해
- Document 추가/삭제
Document 레퍼런스를 통해
- 필드 추가/변경/삭제
- Collection 추가/삭제

val db: FirebaseFirestore = Firebase.firestore
val itemsCollectionRef = db.collection("items") // items는 Collection ID

itemCollectionRef.document( ID ) 를 하면 items Collection 밑에 있는 Document에 대한 레퍼런스를 의미

Cloud Firestore - 안드로이드 앱 - 레퍼런스 객체

collection()과 document() 메소드를 레퍼런스에 적용하여 하위 데이터 레퍼런스를 얻거나
경로명을 써서 한번에 레퍼런스를 얻을 수 있음

다음 예는 동일한 데이터에 대한 레퍼런스임

db.collection("test")
    .document("ID1")
    .collection("inventory")
    .document("ID1").get().addOnSuccessListener {
        Log.d(TAG, "${it.id}, ${it["name"]}, ${it["quantity"]}")
    }

db.document("/test/ID1/inventory/ID1").get().addOnSuccessListener {
    Log.d(TAG, "${it.id}, ${it["name"]}, ${it["quantity"]}")
}

Cloud Firestore - 안드로이드 앱 - 데이터 추가

Collection Ref에 add()나 set()으로 Document 추가

val price = binding.editPrice.text.toString().toInt()
val autoID = binding.checkAutoID.isChecked
val itemID = binding.editID.text.toString()
val itemMap = hashMapOf(
    "name" to name,
    "price" to price
)
if (autoID) {  // Document의 ID를 자동으로 생성
    itemsCollectionRef.add(itemMap)
        .addOnSuccessListener { updateList() 
        }.addOnFailureListener {  }
} else {  // Document의 ID를 itemID의 값으로 지정
    itemsCollectionRef.document(itemID).set(itemMap)
        .addOnSuccessListener { updateList() 
        }.addOnFailureListener {  }
    // itemID에 해당되는 Document가 존재하면 내용을 업데이트
}

Cloud Firestore - 안드로이드 앱 - 데이터 추가

데이터 추가된 결과를 firebase console에서 확인

Cloud Firestore - 안드로이드 앱 - 데이터 읽기

Collection의 Document 모두 읽기
레퍼런스에 get() 메소드 이용

비동기 연산 결과를 리스너로 받음

private fun updateList() {
    itemsCollectionRef.get().addOnSuccessListener { // it: QuerySnapshot
        val items = mutableListOf<Item>()
        for (doc in it) {
            items.add(Item(doc)) // Item의 생성자가 doc를 받아 처리
        }
        adapter?.updateList(items)
    }
}

Cloud Firestore - 안드로이드 앱 - 데이터 읽기

Document의 필드 읽기
레퍼런스에 get() 메소드 이용

비동기 연산 결과를 리스너로 받음

private fun queryItem(itemID: String) {
    itemsCollectionRef.document(itemID).get()
        .addOnSuccessListener { // it: DocumentSnapshot
            binding.editID.setText(it.id)
            binding.editItemName.setText(it["name"].toString())
            binding.editPrice.setText(it["price"].toString())
        }.addOnFailureListener {
        }
}

Cloud Firestore - 안드로이드 앱 - 데이터 변경

Document 레퍼런스에 update(키, 값) 메소드로 변경

private fun updatePrice() {
    val itemID = binding.editID.text.toString()
    val price = binding.editPrice.text.toString().toInt()

    itemsCollectionRef.document(itemID).update("price", price)
        .addOnSuccessListener { queryItem(itemID) }
}

Cloud Firestore - 안드로이드 앱 - 트랜잭션

트랜잭션 연산

private fun incrPrice() {
    val itemID = binding.editID.text.toString()

    db.runTransaction { // it: Transaction
        val docRef = itemsCollectionRef.document(itemID)
        val snapshot = it.get(docRef)
        var price = snapshot.getLong("price") ?: 0
        // var price = snapshot["price"].toString().toInt()
        price += 1
        it.update(docRef, "price", price)
    }
        .addOnSuccessListener { queryItem(itemID) }
}

Cloud Firestore - 안드로이드 앱 - 데이터 삭제

Collection 삭제는 권장하지 않음

Document 레퍼런스에 delete() 메소드 호출하여 삭제

Document 삭제하더라도 하위 Collection은 삭제가 안됨

private fun deleteItem() {
    val itemID = binding.editID.text.toString()

    itemsCollectionRef.document(itemID).delete()
        .addOnSuccessListener { updateList() }
}

Document의 필드를 삭제할 때는 update() 이용
- 이 때 값을 FieldValue.delete() 로 지정

Cloud Firestore - 안드로이드 앱 - 실시간 데이터 변경 추적

Collection이나 Document가 변경되었을 때 리스너를 통해 알려줌

다른 클라이언트가 변경했을 경우에도 실시간으로 알려줌

// snapshot listener for all items
snapshotListener = itemsCollectionRef.addSnapshotListener { snapshot, error ->
    binding.textSnapshotListener.text = StringBuilder().apply {
        for (doc in snapshot!!.documentChanges) {
            append("${doc.type} ${doc.document.id} ${doc.document.data}")
        }
    }
}

// sanpshot listener for single item
itemsCollectionRef.document( Document ID ).addSnapshotListener { snapshot, error ->
    Log.d(TAG, "${snapshot?.id} ${snapshot?.data}")
}
...
snapshotListener?.remove()

Cloud Firestore - 안드로이드 앱 - 데이터 조건 검색

Collection에서 조건을 주고 Document를 검색

private fun queryWhere() {
    val p = 100
    itemsCollectionRef.whereLessThan("price", p).get()
        .addOnSuccessListener {
            val items = arrayListOf<String>()
            for (doc in it) {
                items.add("${doc["name"]} - ${doc["price"]}")
            }
            AlertDialog.Builder(this)
                .setTitle("Items which price less than $p")
                .setItems(items.toTypedArray(), { dialog, which ->  }).show()
        }
        .addOnFailureListener {
        }
}

Cloud Firestore - 안드로이드 앱 - 데이터 조건 검색

예제의 whereLessThan 외에도
- whereEqualTo : ==
- whereLessThanOrEqualTo : <=
- whereGreaterThan : >
- whereGreaterThanOrEqualTo : >=
- whereNotEqualTo : !=
- whereArrayContains : 필드 값이 배열이고, 필드에 특정 값 포함 여부
- whereArrayContainsAny : 필드 값이 배열이고, 인자로 준 배열의 값 중 하나라도 포함하는지 여부
- whereIn, whereNotIn : 필드 값이 인자로 준 배열에 포함 여부
see more in firebase.google.com

Cloud Firestore - 안드로이드 앱 - sort/limit/start,end

Collection 레퍼런스에 orderBy()로 정렬
Collection 레퍼런스에 limit()로 리턴 Document 수 제한
아래 예시는 name으로 정렬하고 3개까지 리턴
```
itemsCollectionRef.orderBy("name").limit(3)
    .get()
```

startAt(), startAfter(), endBefore(), endAt()

쿼리에서 특정 값 또는 특정 Document 레퍼런스에서
시작, 이후 부터 시작, 전까지, 까지

itemsCollectionRef.orderBy("name").limit(3).get()
    .addOnSuccessListener { snapshots ->
        val lastRef = snapshots.documents[snapshots.size() - 1]
        itemsCollectionRef.orderBy("name").startAfter(lastRef).limit(3).get()  
    ...

Cloud Firestore - 안드로이드 앱

예제 소스 코드 전체
- https://github.com/jyheo/android-kotlin-lecture/blob/master/examples/firebasetest/app/src/main/java/com/example/firebasetest/FirestoreActivity.kt

Realtime Database

연결된 모든 클라이언트들이 클라우드 데이터베이스와 싱크를 할 수 있음
오프라인이 되더라도 데이터베이스를 사용할 수 있음
데이터는 테이블이 아니라 JSON 트리 형태로 저장됨

Realtime Database - Firebase Console

https://console.firebase.google.com/
프로젝트 생성/선택하고 Realtime Database 선택

Realtime Database - Firebase Console

테스트 모드로 선택, 나중에 security rule 추가

Realtime Database - Firebase Console

Rule
- 전체는 기본적으로 접근 불가
- items/ 밑의 데이터는 authentication 후에 접근 가능

Realtime Database - 안드로이드 앱

앱 모듈 build.gradle

dependencies {
    // Import the BoM for the Firebase platform
    implementation platform('com.google.firebase:firebase-bom:25.12.0')

    // Declare the dependency for the Realtime Database library
    // When using the BoM, you don't specify versions in Firebase library dependencies
    implementation 'com.google.firebase:firebase-database-ktx'
}

Realtime Database - 안드로이드 앱 - 레퍼런스 가져오기

Firebase.database.getReference( 경로명 )

val database = Firebase.database
val itemsRef = database.getReference("items")

루트의 items에 대한 레퍼런스

레퍼런스의 child( 경로명 ) 메소드로 자식 노드의 레퍼런스 가져옴
```
itemsRef.child("123").child("name")
```

Realtime Database - 안드로이드 앱 - 데이터 쓰기

데이터베이스 레퍼런스를 가져와서 setValue()를 호출하여 씀

val name = binding.editItemName.text.toString()

val price = binding.editPrice.text.toString().toInt()
val autoID = binding.checkAutoID.isChecked
val itemID = binding.editID.text.toString()

val itemMap = hashMapOf(  // 여러 자식(키,값)을 한번에 쓰기
    "name" to name,
    "price" to price
)
if (autoID) { // key를 자동으로 생성
    val itemRef = itemsRef.push()
    itemRef.setValue(itemMap)
} else {  // 주어진 itemID로 키를 만듬
    val itemRef = itemsRef.child(itemID)
    itemRef.setValue(itemMap)
}

Realtime Database - 안드로이드 앱 - 데이터 읽기

ValueEventListener를 등록, 해당 값이 변경될 때마다 알려줌

ValueEventListener등록을 취소: removeEventListener()

itemsRef.addValueEventListener(object : ValueEventListener {
    override fun onDataChange(dataSnapshot: DataSnapshot) {
        val items = mutableListOf<Item>()
        for (child in dataSnapshot.children) {
            items.add(Item(child.key ?: "", child.value as Map<*, *>))
        }
        adapter?.updateList(items)
    }
    override fun onCancelled(error: DatabaseError) {
        // Failed to read value
    }
})

Realtime Database - 안드로이드 앱 - 데이터 읽기

ValueEventListener를 등록하고 한번만 알려주길 원하면 addListenerForSingleValueEvent()를 사용

private fun queryItem(itemID: String) {
    itemsRef.child(itemID).addListenerForSingleValueEvent(object : ValueEventListener {
        override fun onDataChange(dataSnapshot: DataSnapshot) {
            val map = dataSnapshot.value as Map<*, *>
            binding.editID.setText(itemID)

            binding.editItemName.setText(map["name"].toString())
            binding.editPrice.setText(map["price"].toString())
        }
        override fun onCancelled(error: DatabaseError) {
            // Failed to read value
        }
    })
}

Realtime Database - 안드로이드 앱 - 데이터 쓰기/변경

업데이트 하려는 레퍼런스를 찾아서 setValue()

해당 노드가 없으면 새로 만들게 됨

val itemID = binding.editID.text.toString()
val price = binding.editPrice.text.toString().toInt()

itemsRef.child(itemID).child("price").setValue(price)
    .addOnSuccessListener { queryItem(itemID) }

updateChildren() 으로 자식 키/값을 한번에 업데이트

val itemMap = hashMapOf(
    "price" to price
)
itemsRef.child(itemID).updateChildren(itemMap as Map<String, Any>)
    .addOnSuccessListener { queryItem(itemID) }

Realtime Database - 안드로이드 앱 - 데이터 삭제

삭제하려는 노드 레퍼런스 찾아서 removeValue()

private fun deleteItem() {
    val itemID = binding.editID.text.toString()
    if (itemID.isEmpty()) {
        Snackbar.make(binding.root, "Input ID!", Snackbar.LENGTH_SHORT).show()
        return
    }
    itemsRef.child(itemID).removeValue()
        .addOnSuccessListener {  }
}

Realtime Database - 안드로이드 앱 - 트랜잭션

트랜잭션 처리, runTransaction()

private fun incrPrice() {
        val itemID = binding.editID.text.toString()
        if (itemID.isEmpty()) {
            Snackbar.make(binding.root, "Input ID!", Snackbar.LENGTH_SHORT).show()
            return
        }

        itemsRef.child(itemID).child("price")
            .runTransaction(object : Transaction.Handler {
            override fun doTransaction(mutableData: MutableData): Transaction.Result {
                var p = mutableData.value.toString().toIntOrNull() ?: 0
                p++
                mutableData.value = p
                return Transaction.success(mutableData)
            }

            override fun onComplete(
                databaseError: DatabaseError?,
                committed: Boolean,
                currentData: DataSnapshot?
            ) {
                // Transaction completed
                queryItem(itemID)
            }
        })
    }

Realtime Database - 안드로이드 앱 - 데이터 정렬

데이터 정렬: orderByChild(), orderByKey(), orderByValue()

val query = itemsRef.orderByChild("price")
query.addValueEventListener(object : ValueEventListener {
    override fun onDataChange(dataSnapshot: DataSnapshot) {
        for (child in dataSnapshot.children) {
            println("${child.key} - ${child.value}")
        }
    }
    override fun onCancelled(error: DatabaseError) {
        // Failed to read value
    }
})

결과 수 제한: limitToFirst(), limitToLast()

val query = itemsRef.orderByChild("price").limitToFirst(100)

Realtime Database - 안드로이드 앱

예제 소스 코드 전체
- https://github.com/jyheo/android-kotlin-lecture/blob/master/examples/firebasetest/app/src/main/java/com/example/firebasetest/RealtimeDBActivity.kt

실습

Firebase Cloud Firestore를 이용하여 아래 요구사항을 구현
데이터베이스에는 상품(Items) collection이 있음
Items collection의 document에는 name, price, cart 필드가 있음
- name은 상품 이름, String
- price는 상품 가격, Number
- cart는 장바구니에 포함 여부, Boolean
MainActivity에는 상품 목록을 보여주는 RecyclerView만 있음
목록에서 상품을 선택하면 자세히 보기 액티비티(ItemActivity) 시작

실습 (계속)

ItemActivity에는
- 상품 이름, 가격
- 장바구니에 넣기/빼기 버튼
  - 장바구니 버튼을 누르면 장바구니에 상품 넣음
  - 즉 cart를 true
- 장바구니에 이미 있는 상품은 빼기 버튼으로 동작
  - 버튼을 누르면 cart를 false
- MainActivity로 되돌아가는 Up 버튼(ItemActivity의 parentActivityName을 MainActivity로 설정)
ItemActivity에서 MainActivity로 되돌아가변 변경된 사항(카트 포함 여부)이 반영되어서 표시되어야 함
제출 소스.zip과 실행 동영상

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Cloud Firestore

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Cloud Firestore

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Realtime Database - Firebase Console

Realtime Database - Firebase Console

Realtime Database - Firebase Console

Realtime Database - 안드로이드 앱

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Realtime Database - 안드로이드 앱 - 데이터 쓰기

Realtime Database - 안드로이드 앱 - 데이터 읽기

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Realtime Database - 안드로이드 앱 - 데이터 쓰기/변경

Realtime Database - 안드로이드 앱 - 데이터 삭제

Realtime Database - 안드로이드 앱 - 트랜잭션

Realtime Database - 안드로이드 앱 - 데이터 정렬

Realtime Database - 안드로이드 앱

실습

실습 (계속)