Android-Firestore的交易與批次處理
在資料庫的領域，「交易」集結了一連串的讀寫動作；而「批次處理」則是只集結寫入動作。它們被稱為原子性操作（atomic operation），當內部所有動作都完成，才算成功，否則會回復為一開始的狀態。
本文介紹交易與批次處理的觀念，並使用程式在Firestore上進行實作。使用的是Kotlin語言。
一、交易的觀念
在Firestore，「交易」是讀寫操作的集合。舉例來說，有一項操作是將學生的請假總天數加1，我們可以想像程式流程會像是：
- 讀取學生目前請假紀錄（假設目前累積5天）
- 增加請假天數1天
- 寫回資料庫（已累積6天）
電腦要完成這些指令，只需要短暫的時間。但若在這一瞬間，有第二個人剛好正在對這個學生做同樣的操作，此時在第一個人尚未寫回的情況下，第二人所讀取到的天數也會是5天。
第一人寫回資料庫後，學生累積6天請假，這是我們預期的。但第二人寫回時，所傳送的資料是他讀取到的天數再加1。這會導致他以6天這個值寫回後，學生依然累積6天！然而兩人先後操作完畢後應該要是7天才對。
上面的例子在資料庫領域稱為「髒讀」，第二人讀到了舊的髒資料。若能使用交易將這3個指令「包裝」起來，這兩人的操作便會「隔離」開來，第一個人完全做完才換下一人，如此就不會讀到髒資料。
二、交易的程式實作
Firestore交易的使用時機為：需要更新某欄位的值，而新的值是基於該文件欄位原本的值（也可以是其他欄位）。就像上一節的情境，新的請假總天數是基於原本的天數再做遞增。
以更新學生的年齡為例，如果要使用交易，程式會這樣子寫：
val studentDoc = db.collection("Students")
.document("RbHrN4klDP...")
db.runTransaction { transaction: Transaction ->
val snapshot: DocumentSnapshot = transaction.get(studentDoc)
var age = snapshot.getLong("age")
age = age!! + 1
transaction.update(studentDoc, "age", age) null
}
.addOnSuccessListener {
Toast.makeText(applicationContext, "更新成功", Toast.LENGTH_SHORT).show()
}
首先準備學生的文件參照（document reference），這是在交易中要做寫入操作的標的物。接著透過資料庫物件呼叫「runTransaction」方法，並藉由該方法提供的「Transaction」物件繼續完成讀寫操作。
Firestore交易規定，讀取動作必須在寫入動作前進行（否則會拋出例外），因此我們用剛剛的文件參照取得快照（document snapshot）。然後透過快照提供的方法，取得指定欄位的資料，例如getString、getDouble等。
若沒有其他要取得的文件或資料，則可以將欄位值進行處理後寫入，例如set（整筆覆蓋）、delete（刪除），本例使用update來更新部份欄位。如此一來便完成交易的實作了。
這個runTransaction方法有個特性：在交易進行途中，若要讀取的資料剛好被他人修改，這個交易區塊會重新執行，才能確保不會讀到舊的髒資料。
三、交易的callback程式
交易如同Firestore的增刪改查操作，一樣可以配置如「OnSuccessListener」之類的callback程式，然而有些微不同。
在runTransaction方法的最後，可以回傳需要的資料，以便在操作成功時進入OnSuccessListener後取用。我們直接來看範例：
db.runTransaction { transaction: Transaction ->
val snapshot: DocumentSnapshot = transaction.get(studentDoc)
var age = snapshot.getLong("age")
age = age!! + 1
transaction.update(studentDoc, "age", age) age
}
.addOnSuccessListener { result ->
Toast.makeText(applicationContext, "年齡更新為" + result, Toast.LENGTH_SHORT).show()
}
在交易程式的最後，回傳了age這項資料。等到交易成功，可以在callback程式中用一個result變數去接收它（名稱能自己取）。這個範例便是在交易確實成功後，隨即顯示新的年齡訊息。
不需要回傳值的話，則以null代替即可。但有個重點，最後一行會被視為回傳值。若直接省略，result變數也有可能是個Transaction物件，顯得奇怪。
這裡筆者再度示範，讓交易回傳一個修改過後的學生物件：
db.runTransaction { transaction ->
val snapshot = transaction.get(studentDoc)
val student = snapshot.toObject(Student::class.java)
student?.age = student?.age!! + 1
transaction.update(studentDoc, "age", student.age)
student
}
.addOnSuccessListener { student ->
Toast.makeText(applicationContext, student.name + "的年齡更改為" + student.age, Toast.LENGTH_SHORT).show()
}四、批次處理
批次處理的觀念與上述的交易比起來，並沒有複雜的細節。簡單來說只要配置好需要的寫入操作，就能透過一次的網路連線，讓Firestore全部執行。
寫入操作包含：set（新增或覆蓋）、update（更新部份欄位）、delete（刪除）。使用批次處理的程式可以像這樣子寫：
val collection = db.collection("Students")
val studentDoc1 = collection.document("9aByWVaBCl29wAZTiRoz")
val studentDoc2 = collection.document("RbHrN4klDP...")
val studentDoc3 = collection.document("Ie47GrO8qH...")
val batch: WriteBatch = db.batch()batch.set(studentDoc1, student)
batch.update(studentDoc2, "age", 25)
batch.delete(studentDoc3)batch.commit()
.addOnSuccessListener {
Toast.makeText(applicationContext, "批次處理成功", Toast.LENGTH_SHORT).show()
}
首先要準備寫入操作的標的物，也就是文件參照（document reference）。接著透過資料庫物件取得「WriteBatch」物件，該物件就像「待辦清單」，可以交代要進行的操作給它，但一次最多接受500項寫入操作。
這個範例配置了前面提到的三種寫入操作，它們都必須傳入文件參照作為參數，因為參照就代表了文件的「路徑」。
最後呼叫「commit」方法，提交所有操作進行批次處理即可。這時看看Firestore的網頁，會發現這三項寫入操作一次被執行。
