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Datenmodell

Firestore ist eine dokumentenbasierte NoSQL-Datenbank. Im Gegensatz zu einer SQL-Datenbank gibt es hier keine Tabellen oder Zeilen. Stattdessen speichern Sie Daten in Dokumenten, die in Sammlungen organisiert sind.

Jedes Dokument enthält eine Reihe von Schlüssel/Wert-Paaren. Firestore ist für das Speichern großer Sammlungen kleiner Dokumente optimiert.

Alle Dokumente müssen in Sammlungen gespeichert werden. Dokumente können sogenannte untergeordnete Sammlungen, auch Untersammlungen genannt, und verschachtelte Objekte enthalten, die wiederum aus einfachen Feldern wie Strings oder aus komplexen Objekten wie Listen bestehen können.

Sammlungen und Dokumente werden implizit in Firestore erstellt. Sie müssen einem Dokument innerhalb einer Sammlung einfach Daten zuordnen. Wenn die Sammlung oder das Dokument nicht vorhanden ist, wird sie/es von Firestore erstellt.

Dokumente

In Firestore ist die grundlegende Speichereinheit das Dokument. Ein Dokument ist ein einfacher Datensatz, der Felder enthält, denen Werten zugeordnet sind. Jedes Dokument wird durch einen Namen identifiziert.

Ein Dokument, das den Nutzer alovelace repräsentiert, könnte etwa so aussehen:

  • alovelace

    first : "Ada"
    last : "Lovelace"
    born : 1815

Komplexe, verschachtelte Objekte in einem Dokument werden als Maps bezeichnet. Sie können z. B. den Nutzernamen aus dem obigen Beispiel mit einer Map wie dieser strukturieren:

  • alovelace

    name :
        first : "Ada"
        last : "Lovelace"
    born : 1815

Ihnen ist vielleicht schon aufgefallen, dass die Dokumente JSON sehr ähneln. Im Prinzip sind es JSON-Dokumente. Es gibt allerdings doch einige Unterschiede – Dokumente unterstützen beispielsweise zusätzliche Datentypen und sind auf 1 MB beschränkt –, aber im Allgemeinen können Sie Dokumente wie einfache JSON-Datensätze behandeln.

Sammlungen

Dokumente befinden sich in Sammlungen. Dies sind lediglich Container für Dokumente. Sie könnten beispielsweise die Sammlung users für Ihre verschiedenen Nutzer haben, die jeweils durch ein Dokument repräsentiert werden:

  • users

    • alovelace

      first : "Ada"
      last : "Lovelace"
      born : 1815

    • aturing

      first : "Alan"
      last : "Turing"
      born : 1912

Firestore ist schemalos. Sie können also frei entscheiden, welche Felder Sie in die einzelnen Dokumente einfügen und welche Datentypen Sie in diesen Feldern speichern. Dokumente in einer Sammlung können alle unterschiedliche Felder enthalten und in diesen Feldern können unterschiedliche Datentypen gespeichert werden. Es empfiehlt sich jedoch, dieselben Felder und Datentypen für mehrere Dokumente zu verwenden, denn so können Sie die Dokumente leichter abfragen.

Eine Sammlung enthält nur Dokumente. Sie darf weder direkt Standardfelder mit Werten noch andere Sammlungen enthalten. Unter Hierarchische Daten wird erläutert, wie komplexere Daten in Firestore strukturiert werden.

Die Namen der Dokumente in einer Sammlung müssen eindeutig sein. Sie können dafür eigene Schlüssel wie z. B. Nutzer-IDs verwenden oder Zufalls-IDs von Firestore automatisch erstellen lassen.

Sie müssen Sammlungen weder selbst erstellen noch löschen. Nachdem Sie das erste Dokument in einer Sammlung erstellt haben, ist die Sammlung vorhanden. Wenn Sie alle Dokumente in einer Sammlung löschen, ist sie nicht mehr vorhanden.

Verweise

Jedes Dokument in Firestore wird eindeutig durch seinen Speicherort in der Datenbank identifiziert. Im vorherigen Beispiel war ein Dokument alovelace in der Sammlung users enthalten. Wenn Sie in Ihrem Code auf diesen Standort verweisen möchten, können Sie eine entsprechende Referenz erstellen.

Web
var alovelaceDocumentRef = db.collection('users').doc('alovelace');
Swift
let alovelaceDocumentRef = db.collection("users").document("alovelace")
Objective-C
FIRDocumentReference *alovelaceDocumentRef =
    [[self.db collectionWithPath:@"users"] documentWithPath:@"alovelace"];
Java
Android
DocumentReference alovelaceDocumentRef = db.collection("users").document("alovelace");
Kotlin+KTX
Android
val alovelaceDocumentRef = db.collection("users").document("alovelace")
Java
// Reference to a document with id "alovelace" in the collection "users"
DocumentReference document = db.collection("users").document("alovelace");
Python
a_lovelace_ref = db.collection(u'users').document(u'alovelace')
C++
DocumentReference alovelace_document_reference =
    db->Collection("users").Document("alovelace");
Node.js
const alovelaceDocumentRef = db.collection('users').doc('alovelace');
Go
alovelaceRef := client.Collection("users").Doc("alovelace")
PHP
$document = $db->collection('users')->document('lovelace');
Unity
DocumentReference documentRef = db.Collection("users").Document("alovelace");
C#
DocumentReference documentRef = db.Collection("users").Document("alovelace");
Ruby
document_ref = firestore.col("users").doc("alovelace")

Eine Referenz ist ein einfaches Objekt, das nur auf einen Speicherort in einer Datenbank verweist. Sie können eine Referenz unabhängig davon erstellen, ob dort Daten vorhanden sind oder nicht. Beim Erstellen einer Referenz werden zudem keine Netzwerkvorgänge durchgeführt.

Auch auf Sammlungen können Sie Referenzen erstellen:

Web
var usersCollectionRef = db.collection('users');
Swift
let usersCollectionRef = db.collection("users")
Objective-C
FIRCollectionReference *usersCollectionRef = [self.db collectionWithPath:@"users"];
Java
Android
CollectionReference usersCollectionRef = db.collection("users");
Kotlin+KTX
Android
val usersCollectionRef = db.collection("users")
Java
// Reference to the collection "users"
CollectionReference collection = db.collection("users");
Python
users_ref = db.collection(u'users')
C++
CollectionReference users_collection_reference = db->Collection("users");
Node.js
const usersCollectionRef = db.collection('users');
Go
usersRef := client.Collection("users")
PHP
$collection = $db->collection('users');
Unity
CollectionReference collectionRef = db.Collection("users");
C#
CollectionReference collectionRef = db.Collection("users");
Ruby
collection_ref = firestore.col "users"

Einfacherweise können Sie auch Referenzen erstellen, wenn Sie den Pfad zu einem Dokument oder einer Sammlung als String angeben. Dabei müssen die Pfadkomponenten durch einen Schrägstrich (/) getrennt sein. So erstellen Sie beispielsweise eine Referenz auf das alovelace-Dokument:

Web
var alovelaceDocumentRef = db.doc('users/alovelace');
Swift
let aLovelaceDocumentReference = db.document("users/alovelace")
Objective-C
FIRDocumentReference *aLovelaceDocumentReference =
    [self.db documentWithPath:@"users/alovelace"];
Java
Android
DocumentReference alovelaceDocumentRef = db.document("users/alovelace");
Kotlin+KTX
Android
val alovelaceDocumentRef = db.document("users/alovelace")
Java
// Reference to a document with id "alovelace" in the collection "users"
DocumentReference document = db.document("users/alovelace");
Python
a_lovelace_ref = db.document(u'users/alovelace')
C++
DocumentReference alovelace_document = db->Document("users/alovelace");
Node.js
const alovelaceDocumentRef = db.doc('users/alovelace');
Go
alovelaceRef := client.Doc("users/alovelace")
PHP
$document = $db->document('users/lovelace');
Unity
DocumentReference documentRef = db.Document("users/alovelace");
C#
DocumentReference documentRef = db.Document("users/alovelace");
Ruby
document_path_ref = firestore.doc "users/alovelace"

Hierarchische Daten

Wie hierarchische Datenstrukturen in Firestore funktionieren, lässt sich gut an einer Beispiel-Chat-Anwendung mit Nachrichten und Chatrooms veranschaulichen.

Sie können eine Sammlung mit dem Namen rooms erstellen und darin verschiedene Chatrooms speichern:

  •  Räume

    • roomA

      name : "my chat room"

    • roomB

      ...

Nachdem Sie diese Chatrooms erstellt haben, können Sie entscheiden, wie Sie die Nachrichten speichern wollen. Sie sollten sie aber nicht im Dokument des Chatrooms speichern. Dokumente in Firestore müssen einfach sein, ein Chatroom kann jedoch eine große Anzahl an Nachrichten enthalten. Sie haben aber die Möglichkeit, im Dokument des Chatrooms zusätzliche Sammlungen als Untersammlungen zu erstellen.

Untersammlungen

Die beste Möglichkeit zum Speichern von Nachrichten in diesem Szenario ist die Verwendung von Untersammlungen. Eine Untersammlung ist eine Sammlung, die einem bestimmten Dokument zugeordnet ist.

Für jedes Chatroom-Dokument in der Sammlung rooms können Sie eine Untersammlung mit dem Namen messages erstellen:

  •  Räume

    • roomA

      name : "my chat room"

      • messages

        • message1

          from : "alex"
          msg : "Hello World!"

        • message2

          ...

    • roomB

      ...

In diesem Beispiel würden Sie eine Referenz auf eine Nachricht in der Untersammlung mit dem folgenden Code erstellen:

Web
var messageRef = db.collection('rooms').doc('roomA')
                .collection('messages').doc('message1');
Swift
let messageRef = db
    .collection("rooms").document("roomA")
    .collection("messages").document("message1")
Objective-C
FIRDocumentReference *messageRef =
    [[[[self.db collectionWithPath:@"rooms"] documentWithPath:@"roomA"]
    collectionWithPath:@"messages"] documentWithPath:@"message1"];
Java
Android
DocumentReference messageRef = db
        .collection("rooms").document("roomA")
        .collection("messages").document("message1");
Kotlin+KTX
Android
val messageRef = db
        .collection("rooms").document("roomA")
        .collection("messages").document("message1")
Java
// Reference to a document in subcollection "messages"
DocumentReference document =
    db.collection("rooms").document("roomA").collection("messages").document("message1");
Python
room_a_ref = db.collection(u'rooms').document(u'roomA')
message_ref = room_a_ref.collection(u'messages').document(u'message1')
C++
DocumentReference message_reference = db->Collection("rooms")
    .Document("roomA")
    .Collection("messages")
    .Document("message1");
Node.js
const messageRef = db.collection('rooms').doc('roomA')
  .collection('messages').doc('message1');
Go
messageRef := client.Collection("rooms").Doc("roomA").
	Collection("messages").Doc("message1")
PHP
$document = $db
    ->collection('rooms')
    ->document('roomA')
    ->collection('messages')
    ->document('message1');
Unity
DocumentReference documentRef = db
	.Collection("Rooms").Document("RoomA")
	.Collection("Messages").Document("Message1");
C#
DocumentReference documentRef = db
    .Collection("Rooms").Document("RoomA")
    .Collection("Messages").Document("Message1");
Ruby
message_ref = firestore.col("rooms").doc("roomA").col("messages").doc("message1")

Beachten Sie das abwechselnde Muster von Sammlungen und Dokumenten. Die Sammlungen und Dokumente müssen immer diesem Muster folgen. Sie können nicht auf eine Sammlung in einer Sammlung oder ein Dokument in einem Dokument verweisen.

Mithilfe von Untersammlungen können Sie Daten hierarchisch strukturieren, um einfacher auf Daten zugreifen zu können. Wenn Sie alle Nachrichten roomA abrufen möchten, können Sie eine Sammlungsreferenz auf die Untersammlung messages erstellen und dann damit wie mit jeder anderen Sammlungsreferenz interagieren.

Dokumente in Untersammlungen können auch Untersammlungen enthalten, sodass Sie die Daten weiter verschachteln können. Daten können auf bis zu 100 Ebenen verschachtelt werden.