基于Firebase实现低成本高效排行榜的技术问询

我的目标是在数据传输量最低的情况下，高效获取一组有序*且带索引**的子节点列表：

• 有序：按每个用户子节点的points字段排序
• 索引：仅包含当前用户（特定子节点）前后不超过2名的用户

数据库结构 #

已实现的前3名查询逻辑 #

我已经实现了按points排序获取前3名用户的逻辑，代码如下：

val usersRef = FirebaseDatabase.getInstance(DB_LINK).getReference("users").orderByChild("points")
usersRef.limitToFirst(3).addValueEventListener(
    object : ValueEventListener {
        override fun onDataChange(snapshot: DataSnapshot) {
            for (ds in snapshot.children) {
                val points: String = snapshot.child("points").getValue(String::class.java)!!
                val firstName: String = snapshot.child("firstName").getValue(String::class.java) ?: ""
                val uid: String = snapshot.key!!
                // 更新视图
            }
        }

        override fun onCancelled(error: DatabaseError) {}
    }
)

当前遇到的问题 #

当当前登录用户不在前3名时，我希望在不查询整个数据库（用户量可达50K）的情况下，获取该用户的总排名、其前2名及后2名用户。全量查询不仅客户端开销大，还会大幅增加Firebase成本。

我查阅了Firebase数据过滤文档及相关方案，但均无法满足需求：要么需要遍历全量数据，要么仍会产生大量读取计费（如用户排名为40000时，需读取39999个节点）。我尝试过用布尔值过滤查询但无果，目前的低效全量查询代码如下：

// 获取所有子节点
usersRef.addValueEventListener(
    object : ValueEventListener {
        override fun onDataChange(snapshot: DataSnapshot) {
            for (ds in snapshot.children) {
                val points: String = snapshot.child("points").getValue(String::class.java)!!
                val firstName: String = snapshot.child("firstName").getValue(String::class.java) ?: ""
                val uid: String = snapshot.key!!
                // 仅当用户排名与当前用户排名差在±2范围内时更新视图
            }
        }

        override fun onCancelled(error: DatabaseError) {}
    }
)

期望效果 #

我希望实现如下排行榜效果（样式已完成，逻辑待实现）：

请问是否有可行方案？或有其他替代方案？

补充：我发现Firestore提供的聚合查询（aggregation queries）可能有助于降低成本，正在进一步研究。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Aly Mobarak