Prise en charge des compteurs fréquents et distribués
De nombreuses applications en temps réel contiennent des documents qui agissent comme compteurs. Par exemple, vous pouvez comptabiliser les "J'aime" pour un post ou les "Favoris" pour un élément spécifique.
Dans Firestore, vous ne pouvez pas mettre à jour un seul document à un débit illimité. Si vous disposez d'un compteur basé sur un seul document et que vous l'incrementez suffisamment souvent, vous constaterez à terme des conflits sur les mises à jour du document. Consultez la section Mises à jour d'un seul document.
Solution : compteurs distribués
Pour permettre des mises à jour plus fréquentes du compteur, créez un compteur distribué. Chaque compteur est un document avec une sous-collection de "segments", et la valeur du compteur est la somme de la valeur des segments.
Le débit d'écriture augmente linéairement avec le nombre de segments. Par conséquent, un compteur distribué avec 10 segments peut gérer 10 fois plus d'écritures qu'un compteur traditionnel.
// counters/${ID}
{
"num_shards": NUM_SHARDS,
"shards": [subcollection]
}
// counters/${ID}/shards/${NUM}
{
"count": 123
}
// counters/${ID} struct Counter { let numShards: Int init(numShards: Int) { self.numShards = numShards } } // counters/${ID}/shards/${NUM} struct Shard { let count: Int init(count: Int) { self.count = count } }
// counters/${ID} @interface FIRCounter : NSObject @property (nonatomic, readonly) NSInteger shardCount; @end @implementation FIRCounter - (instancetype)initWithShardCount:(NSInteger)shardCount { self = [super init]; if (self != nil) { _shardCount = shardCount; } return self; } @end // counters/${ID}/shards/${NUM} @interface FIRShard : NSObject @property (nonatomic, readonly) NSInteger count; @end @implementation FIRShard - (instancetype)initWithCount:(NSInteger)count { self = [super init]; if (self != nil) { _count = count; } return self; } @end
// counters/${ID} data class Counter(var numShards: Int) // counters/${ID}/shards/${NUM} data class Shard(var count: Int)
// counters/${ID} public class Counter { int numShards; public Counter(int numShards) { this.numShards = numShards; } } // counters/${ID}/shards/${NUM} public class Shard { int count; public Shard(int count) { this.count = count; } }
Non applicable, voir l'extrait d'incrémentation du compteur ci-dessous.
Non applicable, voir l'extrait d'initialisation du compteur ci-dessous.
Le code suivant initialise un compteur distribué :
function createCounter(ref, num_shards) { var batch = db.batch(); // Initialize the counter document batch.set(ref, { num_shards: num_shards }); // Initialize each shard with count=0 for (let i = 0; i < num_shards; i++) { const shardRef = ref.collection('shards').doc(i.toString()); batch.set(shardRef, { count: 0 }); } // Commit the write batch return batch.commit(); }
func createCounter(ref: DocumentReference, numShards: Int) async { do { try await ref.setData(["numShards": numShards]) for i in 0...numShards { try await ref.collection("shards").document(String(i)).setData(["count": 0]) } } catch { // ... } }
- (void)createCounterAtReference:(FIRDocumentReference *)reference shardCount:(NSInteger)shardCount { [reference setData:@{ @"numShards": @(shardCount) } completion:^(NSError * _Nullable error) { for (NSInteger i = 0; i < shardCount; i++) { NSString *shardName = [NSString stringWithFormat:@"%ld", (long)shardCount]; [[[reference collectionWithPath:@"shards"] documentWithPath:shardName] setData:@{ @"count": @(0) }]; } }]; }
fun createCounter(ref: DocumentReference, numShards: Int): Task<Void> { // Initialize the counter document, then initialize each shard. return ref.set(Counter(numShards)) .continueWithTask { task -> if (!task.isSuccessful) { throw task.exception!! } val tasks = arrayListOf<Task<Void>>() // Initialize each shard with count=0 for (i in 0 until numShards) { val makeShard = ref.collection("shards") .document(i.toString()) .set(Shard(0)) tasks.add(makeShard) } Tasks.whenAll(tasks) } }
public Task<Void> createCounter(final DocumentReference ref, final int numShards) { // Initialize the counter document, then initialize each shard. return ref.set(new Counter(numShards)) .continueWithTask(new Continuation<Void, Task<Void>>() { @Override public Task<Void> then(@NonNull Task<Void> task) throws Exception { if (!task.isSuccessful()) { throw task.getException(); } List<Task<Void>> tasks = new ArrayList<>(); // Initialize each shard with count=0 for (int i = 0; i < numShards; i++) { Task<Void> makeShard = ref.collection("shards") .document(String.valueOf(i)) .set(new Shard(0)); tasks.add(makeShard); } return Tasks.whenAll(tasks); } }); }
Non applicable, voir l'extrait d'incrémentation du compteur ci-dessous.
Pour incrémenter le compteur, choisissez un segment aléatoire et incrémentez le compteur d'éléments :
function incrementCounter(ref, num_shards) { // Select a shard of the counter at random const shard_id = Math.floor(Math.random() * num_shards).toString(); const shard_ref = ref.collection('shards').doc(shard_id); // Update count return shard_ref.update("count", firebase.firestore.FieldValue.increment(1)); }
func incrementCounter(ref: DocumentReference, numShards: Int) { // Select a shard of the counter at random let shardId = Int(arc4random_uniform(UInt32(numShards))) let shardRef = ref.collection("shards").document(String(shardId)) shardRef.updateData([ "count": FieldValue.increment(Int64(1)) ]) }
- (void)incrementCounterAtReference:(FIRDocumentReference *)reference shardCount:(NSInteger)shardCount { // Select a shard of the counter at random NSInteger shardID = (NSInteger)arc4random_uniform((uint32_t)shardCount); NSString *shardName = [NSString stringWithFormat:@"%ld", (long)shardID]; FIRDocumentReference *shardReference = [[reference collectionWithPath:@"shards"] documentWithPath:shardName]; [shardReference updateData:@{ @"count": [FIRFieldValue fieldValueForIntegerIncrement:1] }]; }
fun incrementCounter(ref: DocumentReference, numShards: Int): Task<Void> { val shardId = Math.floor(Math.random() * numShards).toInt() val shardRef = ref.collection("shards").document(shardId.toString()) return shardRef.update("count", FieldValue.increment(1)) }
public Task<Void> incrementCounter(final DocumentReference ref, final int numShards) { int shardId = (int) Math.floor(Math.random() * numShards); DocumentReference shardRef = ref.collection("shards").document(String.valueOf(shardId)); return shardRef.update("count", FieldValue.increment(1)); }
Pour obtenir le nombre total, effectuez une requête sur tous les segments et additionnez leurs champs count
:
function getCount(ref) { // Sum the count of each shard in the subcollection return ref.collection('shards').get().then((snapshot) => { let total_count = 0; snapshot.forEach((doc) => { total_count += doc.data().count; }); return total_count; }); }
func getCount(ref: DocumentReference) async { do { let querySnapshot = try await ref.collection("shards").getDocuments() var totalCount = 0 for document in querySnapshot.documents { let count = document.data()["count"] as! Int totalCount += count } print("Total count is \(totalCount)") } catch { // handle error } }
- (void)getCountWithReference:(FIRDocumentReference *)reference { [[reference collectionWithPath:@"shards"] getDocumentsWithCompletion:^(FIRQuerySnapshot *snapshot, NSError *error) { NSInteger totalCount = 0; if (error != nil) { // Error getting shards // ... } else { for (FIRDocumentSnapshot *document in snapshot.documents) { NSInteger count = [document[@"count"] integerValue]; totalCount += count; } NSLog(@"Total count is %ld", (long)totalCount); } }]; }
fun getCount(ref: DocumentReference): Task<Int> { // Sum the count of each shard in the subcollection return ref.collection("shards").get() .continueWith { task -> var count = 0 for (snap in task.result!!) { val shard = snap.toObject<Shard>() count += shard.count } count } }
public Task<Integer> getCount(final DocumentReference ref) { // Sum the count of each shard in the subcollection return ref.collection("shards").get() .continueWith(new Continuation<QuerySnapshot, Integer>() { @Override public Integer then(@NonNull Task<QuerySnapshot> task) throws Exception { int count = 0; for (DocumentSnapshot snap : task.getResult()) { Shard shard = snap.toObject(Shard.class); count += shard.count; } return count; } }); }
Limites
La solution présentée ci-dessus est un moyen évolutif de créer des compteurs partagés dans Firestore, mais vous devez tenir compte des limites suivantes :
- Nombre de segments : le nombre de segments influe directement sur les performances du compteur distribué. Si le nombre de segments est trop faible, certaines transactions devront être réessayées avant de réussir, ce qui ralentira les écritures. Avec un trop grand nombre de segments, les lectures deviennent plus lentes et plus onéreuses. Pour limiter les frais de lecture, vous pouvez conserver le total du compteur dans un document cumulé distinct mis à jour à une cadence plus lente et demander aux clients de consulter ce document pour obtenir le total. Le compromis est que les clients devront attendre la mise à jour du document cumulé au lieu de calculer le total en lisant toutes les partitions immédiatement après la mise à jour.
- Coût : le coût de lecture d'une valeur de compteur augmente linéairement avec le nombre de segments, car l'intégralité de la sous-collection de segments doit être chargée.