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【Firebase Database】リアルタイムアプリケーション開発における最適なソリューション

2023/12/15
2022/01/11
【Firebase Database】リアルタイムアプリケーション開発における最適なソリューション

Firebase DatabaseはFirebaseが提供する数多くのソリューションの一つで、リアルタイムアプリケーション開発における最適なソリューションです。

Firebaseは、リアルタイムアプリケーションの構築を驚くほど簡単にするツール群です。

リアルタイム性は、今日あらゆるアプリケーションで一般的なものになっています。チャットや通知、グラフなど、アプリケーションの中でリアルタイムに変動するものがあるかもしれません。リアルタイムはその名の通り、すべての情報が同時にユーザーに提供されます。そのため、Realtimeアプリケーションは快適なユーザーエクスペリエンスにつながります。

この記事では、そんなリアルタイム同期を可能にするFirebaseについて詳しく解説していきます。 

 

 

Firebaseとは?

Firebaseとは、Googleが提供するサービスで、アプリ開発者がモバイルアプリやウェブアプリを迅速かつシンプルに開発するためのツールやクラウドサービスのことです。

データベース、ファイルストレージ、クラウド、ユーザー認証などのサービスが含まれます。Firebaseが提供するサービスのみを使って、シンプルなものから複雑なものまで、様々なアプリケーションを作成することができます。 

この記事では、Firebaseエコシステムの一部であるクラウドストレージサービス「Firebase Database」を中心に説明します。

 

 

Firebase Databaseとは

Firebase Realtime Database は、リアルタイムでデータを保存してユーザー間で同期できる、クラウドホスト型NoSQLデータベースです。Firebaseのデータベースに変更が加えられると、ユーザーのデバイスにすぐに反映されます。

Firebaseは、Realtime DatabaseとCloud Firestoreという2つのクラウド型データベースソリューションを提供しており、顧客がデータにすばやくアクセスし同期できるようサポートしています。

どちらもクライアント側をサポートするSDKを提供し、サーバー側での面倒なインストールやメンテナンスが不要で利用できます。

本サービスは無料で試すことができ、アプリのトラフィックがFirebaseが提供する制限を超えた場合のみ課金されます。

 

Realtime Databaseとは

Realtime Databaseは、Firebase初のクラウドベースのデータベースで、ユーザーへの最速のデータ同期を必要とするアプリケーションに効率的で低遅延のソリューションを提供します。

Realtime Databaseは昔からあるデータベースなので、ユーザーからの信頼を得て安定性も検証されています。データの保存方法ですが、Realtime Databaseは巨大なJSONツリーとして保存されます。ただし、Realtime Databaseは、クエリ機能(データのソート、フィルタリングなど)が比較的限られています。

 

Cloud Firestore

Cloud Firestoreは、Realtime DatabaseにつづきFirebaseを利用した最新のデータベースです。

Firestoreのデータ構造はコレクション、ドキュメント、サブコレクションで、より組織化されているため、Firestoreは複雑な階層を持つデータを簡単に保存することができます。

Cloud Firestore は、Realtime Database よりも多彩で高速なクエリと高性能なスケーリングが特長です。

Firestoreが計算する基準がリクエストの回数による場合、Realtime Databaseよりも豊富な機能を備えているFirestoreの費用のほうが若干高くなります。

 

 

Firebase Databaseのメリット

Firebase Databaseには以下のようなメリットがあります。

  • 開発期間の大幅な短縮
  • サーバーレス
  • アプリケーション開発の簡素化
  • 高いセキュリティ
  • オフラインでもアクセス可能
  • サポートコミュニティが充実
  • 従量課金制で利用

 

開発期間の大幅な短縮

前述したとおり、Firebase Databaseはクラウド型データベースであるため、デプロイやスケーリングを気にする必要はありません。

Firebase Databaseの最大のセールスポイントはリアルタイム性です。1つのデータベースに2つの機能を持たせることで、アプリケーションの開発スピードが上がります。

データベースを操作するサーバーと、ユーザー間でデータを同期させるウェブソケットの両方を使う必要がなくなります。

 

サーバーレス

Firebase Databaseと他のFirebaseサービスを組み合わせることによりサーバーやハードウェアを一切必要とせずに、完全なアプリケーションを作ることができます。

ログインから、ファイルの保存、ユーザーの認証など、すべてFirebaseのエコシステム上で完結します。

Firebaseが提供するSDKを介して、Webクライアントやモバイルアプリと直接接続することも可能です。

 

アプリケーション開発の簡素化

Firebaseはクライアント側とサーバー側(Firebase Admin)の両方にSDKを提供し、データベースの扱いを容易にしています。すべてがクラウド上にあるため、開発者はフロントエンドの処理に集中することができます。

 

セキュリティ

クライアントからデータベースに直接アクセスできるため、ユーザーがデータベース全体にアクセスして変更できてしまうなど、セキュリティ上のリスクが潜在しています。Firebaseでは、Firebase Authenticationと組み合わせた一連のセキュリティルールが提供され、ユーザーのアクセス制限や分散化などを支援します。

 

オフラインでもアクセス可能

FirebaseのSDKは、クライアントがアクセスしたデータをキャッシュに保存することで、データの取得を高速化します。オフラインでもFirebaseはキャッシュからデータを取り出し、ユーザーに表示します。

 

サポートコミュニティが充実

Firebaseは大規模なユーザーコミュニティがあり、わかりやすいドキュメントが用意されています。Firebaseの初心者でもサポートコミュニティや公式のドキュメントで簡単に疑問に対する答えを見つけることができます。

 

従量課金制

1GBのストレージが無料で利用でき、これを超えると、従量課金になります。また、課金はRealtime Databaseではダウンロードトラフィック、Cloud Firestoreではアクセス数(読み込み、書き込み、削除)などに基づいて精算されます。

 

 

Firebase Databaseのデメリット

Firebaseは複雑なクエリを扱うのには適していません。多くのフィールドに条件やソートなどをつけてクエリを実行すると、多くのインデックスを作成することになります。したがってデータベースへの書き込み処理が遅くなるため、これは、Databaseへのデータ書き込み処理を遅くするため、推奨されません。

さらに、SQL(RDB)のような結合機能がないため、関連するデータを取得する必要がある場合、十分な情報を得るためにさらにクエリを作成する必要があります。

SQL(RDB)の使用に慣れていてNoSQLの経験がない場合、Firebaseを使用するのはかなり面倒なことになります。

また、データはFirebaseのサーバーに保存されているので、完全にコントロールできるわけではありません。

アプリケーションが複雑になればなるほど、データベース構造も複雑になっていき、JSONで保存されたセキュリティルールも長くなりすぎる可能性があります。それを編集することは決して容易ではないでしょう。

FirebaseはGoogleによって運営されているため、もちろんモバイルではAndroidに重点が置かれていて、iOSのサポートが少ないというデメリットもあります。

 

 

Firebaseはどのようなプロジェクトに適しているか

Firebaseには多くのメリットがある一方、デメリットもあります。しかし、以下のプロジェクトにおいては、デメリットを上回る利便性があります。

  • 中小規模のプロジェクトやシンプルなデータ構造のプロジェクト

  • 特にサーバーレス(serverless)アプリケーションの開発

  • プロジェクトで開発スピードが優先される

  • ユーザーとシステムの間で、リアルタイムで高度かつ継続的なインタラクションが必要なプロジェクト
    例:チャットアプリ、リアルタイムグラフ、マッチングサイトなど、ユーザーに即座に通知をプッシュする必要がある場合

Firebaseは、複雑なデータ構造を持ち、複雑なクエリでデータを取得する必要がある大規模プロジェクトには適していません。そのようなプロジェクトではRDBが不可欠です。その際にFirebaseはセカンダリデータベースとして貢献できます。

 

 

まとめ

Firebase Databaseは、リアルタイムのアプリケーションを迅速に展開するために理想的なデータベースです。特にfirebaseとフロントエンドのロジックを組み合わせるだけの完全なアプリケーションを構築することができます。

これにより、ウェブソケット、データベース、ファイルストレージなどの複雑な設定をすることなく、アプリケーション開発に集中することが可能です。

関連記事:【リアルタイムシステム】をアプリに組み込んでUXを向上させよう

 

弊社ラビロー(Rabiloo)は、経験を積んだアプリケーションの開発プログラマーが集まっております。

Firebaseのメリットにご関心をお持ちで、導入方法にお困りの方は、お気軽に弊社ラビロー(Rabiloo)までお問い合わせください

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