Android端Firebase查询如何获取指定属性子集以优化传输

我们的Firebase Realtime Database里有个存储游戏玩家信息的guest表，目前用以下语句查询按level排序的最后100条用户数据：

reference.Child("guest").OrderByChild("level").LimitToLast(100);

但这个查询会返回用户的所有属性（示例返回如下），而做排行榜展示时只需要level和name两个字段，想减少不必要的网络传输开销。

示例全量返回结果：

{
  "01e3ab2017b39a3809d7ac69aedd0957": {
    "GuestUserProfileIndex": 0,
    "MappingId": "01e3ab2017b39a3809d7ac69aedd0957",
    "XP": 55395,
    "coin": 32132400,
    "first_Name": "GUEST",
    "isOnline": false,
    "isPlaying": false,
    "isRewardedVideoSpin": false,
    "lastDailyBonusTimeStamp": -8585100376467717008,
    "lastSpinTimeStamp": 0,
    "level": 12,
    "name": "Masood khan",
    "oldLevel": 12,
    "profileURL": "",
    "purchasableStriker": {
      "selectIndex": 0,
      "strikerPurchase": [0]
    },
    "referredUser": "",
    "removeAds": false,
    "rewardedVideoSpinCount": 3,
    "timeStamp": -8584945728384719228,
    "totalLinkedReferalUser": 0,
    "totalLosserLevel": 92,
    "totalWinnerLevel": 847,
    "unlimitedFree2xSpin": false,
    "unlimitedFreeSpin": false,
    "userId": "01e3ab2017b39a3809d7ac69aedd0957",
    "winningCoin": 72828300,
    "winningCoinByReferral": 0
  },
  "03eeb04d6063f39c5c8246ffe5f97848": {
    "GuestUserProfileIndex": 9,
    "MappingId": "03eeb04d6063f39c5c8246ffe5f97848",
    "XP": 104145,
    "coin": 65512844,
    "countryCode": "IN",
    "first_Name": "GUEST",
    "isOnline": false,
    "isPlaying": false,
    "isRewardedVideoSpin": false,
    "lastDailyBonusTimeStamp": -8584959351,
    "level": 10,
    "name": "Ravi"
  }
}

我们需要的简化结果：

{
  "01e3ab2017b39a3809d7ac69aedd0957": {
    "level": 12,
    "name": "Masood khan"
  },
  "03eeb04d6063f39c5c8246ffe5f97848": {
    "level": 10,
    "name": "Ravi"
  }
}

以下是三种可行的解决方案：

1. 客户端过滤数据 #

如果只是快速实现，可在获取全量数据后，在客户端手动提取需要的字段。这种方法无需修改数据库，但无法减少网络传输量，仅减少客户端处理的数据。

以C# SDK为例：

var query = reference.Child("guest").OrderByChild("level").LimitToLast(100);
query.GetValueAsync().ContinueWith(task => {
    if (task.IsCompletedSuccessfully) {
        DataSnapshot snapshot = task.Result;
        Dictionary<string, Dictionary<string, object>> filteredData = new();
        foreach (var child in snapshot.Children) {
            if (child.Value is not Dictionary<string, object> userData) continue;
            
            var filteredUser = new Dictionary<string, object>();
            if (userData.TryGetValue("level", out var level)) filteredUser["level"] = level;
            if (userData.TryGetValue("name", out var name)) filteredUser["name"] = name;
            
            filteredData[child.Key] = filteredUser;
        }
        // 处理过滤后的filteredData
    }
});

2. 数据库端投影查询（推荐） #

Firebase Realtime Database支持投影查询，可以指定只返回特定字段，从根源减少数据传输。

JavaScript SDK v9+示例： #

import { getDatabase, ref, query, orderByChild, limitToLast, get, project } from "firebase/database";

const db = getDatabase();
const guestRef = ref(db, "guest");
const q = query(
  guestRef,
  orderByChild("level"),
  limitToLast(100),
  project(["level", "name"]) // 指定要返回的字段
);

get(q).then((snapshot) => {
  if (snapshot.exists()) {
    console.log(snapshot.val()); // 仅包含level和name的结果
  }
});

C# SDK示例： #

var query = reference.Child("guest")
                     .OrderByChild("level")
                     .LimitToLast(100)
                     .Include("level", "name"); // 指定要包含的字段

query.GetValueAsync().ContinueWith(task => {
    if (task.IsCompletedSuccessfully) {
        DataSnapshot snapshot = task.Result;
        // 每个用户节点仅包含level和name字段
    }
});

注意事项：

需要确保数据库规则允许读取指定字段，规则示例：

{
  "rules": {
    "guest": {
      "$userId": {
        ".read": true,
        "level": { ".read": true },
        "name": { ".read": true }
      }
    }
  }
}

3. 反范式设计：维护独立排行榜节点 #

对于高并发的排行榜场景，推荐单独创建leaderboard节点，仅存储排行榜所需字段（userId、level、name）。当用户的level或name更新时，同步更新这个节点的数据。

查询时直接读取该节点：

reference.Child("leaderboard").OrderByChild("level").LimitToLast(100);

这种方法的优点是查询效率最高、数据传输量最小；缺点是需要额外维护数据一致性，比如通过Cloud Functions或客户端逻辑同步两个节点的更新。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Shrinidhi Rao