Task 10: sqlite-db

config.py

@@ -0,0 +1,38 @@
+from pathlib import Path
+from queries.bergbahn import BERGBAHN_QUERY
+from queries.restaurant import RESTAURANT_QUERY
+
+
+# ---------------------------------------------------------------------------
+# Konfiguration
+# ---------------------------------------------------------------------------
+
+OUTPUT_DIR = Path("results")
+
+BBOXEN = {
+    "SW": (45.8, 5.9, 46.8, 8.2),
+    "SO": (45.8, 8.2, 46.8, 10.5),
+    "NW": (46.8, 5.9, 47.8, 8.2),
+    "NO": (46.8, 8.2, 47.8, 10.5)
+}
+
+# BBOXEN = {
+#     1: (45.8, 5.9, 46.4667, 7.4333),
+#     2: (45.8, 7.4333, 46.4667, 8.9667),
+#     3: (45.8, 8.9667, 46.4667, 10.5),
+#     4: (46.4667, 5.9, 47.1333, 7.4333),
+#     5: (46.4667, 7.4333, 47.1333, 8.9667),
+#     6: (46.4667, 8.9667, 47.1333, 10.5),
+#     7: (47.1333, 5.9, 47.8, 7.4333),
+#     8: (47.1333, 7.4333, 47.8, 8.9667),
+#     9: (47.1333, 8.9667, 47.8, 10.5)
+# }
+
+# BBOXEN = {
+#     1: (45.8, 5.9, 46.3, 7.05), 2: (45.8, 7.05, 46.3, 8.2), 3: (45.8, 8.2, 46.3, 9.35), 4: (45.8, 9.35, 46.3, 10.5),
+#     5: (46.3, 5.9, 46.8, 7.05), 6: (46.3, 7.05, 46.8, 8.2), 7: (46.3, 8.2, 46.8, 9.35), 8: (46.3, 9.35, 46.8, 10.5),
+#     9: (46.8, 5.9, 47.3, 7.05), 10: (46.8, 7.05, 47.3, 8.2), 11: (46.8, 8.2, 47.3, 9.35), 12: (46.8, 9.35, 47.3, 10.5),
+#     13: (47.3, 5.9, 47.8, 7.05), 14: (47.3, 7.05, 47.8, 8.2), 15: (47.3, 8.2, 47.8, 9.35), 16: (47.3, 9.35, 47.8, 10.5)
+# }
+
+QUERY = {"bergbahn": BERGBAHN_QUERY}

main.py

@@ -1,11 +1,8 @@
 import logging
-from pathlib import Path
 from utils import store_to_disk
-from worker import fetch_fragment
-from multiprocessing import Pool
-from queries.bergbahn import BERGBAHN_QUERY
-from queries.restaurant import RESTAURANT_QUERY
 
+from config import QUERY, OUTPUT_DIR
+from worker import run_seriell, run_threads, run_parallel
 
 
 # ---------------------------------------------------------------------------
@@ -22,84 +19,32 @@ logging.basicConfig(
 logger = logging.getLogger(__name__)
 
 
-# ---------------------------------------------------------------------------
-# Konfiguration
-# ---------------------------------------------------------------------------
-
-OUTPUT_DIR = Path("results")
-
-BBOXEN = {
-    "SW": (45.8, 5.9, 46.8, 8.2),
-    "SO": (45.8, 8.2, 46.8, 10.5),
-    "NW": (46.8, 5.9, 47.8, 8.2),
-    "NO": (46.8, 8.2, 47.8, 10.5)
-}
-
-# BBOXEN = {
-#     1: (45.8, 5.9, 46.4667, 7.4333),
-#     2: (45.8, 7.4333, 46.4667, 8.9667),
-#     3: (45.8, 8.9667, 46.4667, 10.5),
-#     4: (46.4667, 5.9, 47.1333, 7.4333),
-#     5: (46.4667, 7.4333, 47.1333, 8.9667),
-#     6: (46.4667, 8.9667, 47.1333, 10.5),
-#     7: (47.1333, 5.9, 47.8, 7.4333),
-#     8: (47.1333, 7.4333, 47.8, 8.9667),
-#     9: (47.1333, 8.9667, 47.8, 10.5)
-# }
-
-# BBOXEN = {
-#     1: (45.8, 5.9, 46.3, 7.05), 2: (45.8, 7.05, 46.3, 8.2), 3: (45.8, 8.2, 46.3, 9.35), 4: (45.8, 9.35, 46.3, 10.5),
-#     5: (46.3, 5.9, 46.8, 7.05), 6: (46.3, 7.05, 46.8, 8.2), 7: (46.3, 8.2, 46.8, 9.35), 8: (46.3, 9.35, 46.8, 10.5),
-#     9: (46.8, 5.9, 47.3, 7.05), 10: (46.8, 7.05, 47.3, 8.2), 11: (46.8, 8.2, 47.3, 9.35), 12: (46.8, 9.35, 47.3, 10.5),
-#     13: (47.3, 5.9, 47.8, 7.05), 14: (47.3, 7.05, 47.8, 8.2), 15: (47.3, 8.2, 47.8, 9.35), 16: (47.3, 9.35, 47.8, 10.5)
-# }
-
-QUERY = {"bergbahn": BERGBAHN_QUERY}
-
-
 # ---------------------------------------------------------------------------
 # Hauptlogik
 # ---------------------------------------------------------------------------
 def main() -> None:
 
     query_name = list(QUERY.keys())[0]
-    query      = QUERY[query_name]
+    query = QUERY[query_name]
 
-    # Argumente für jeden Worker vorbereiten
+    logger.info("=== Seriell ===")
-    tasks = [
+    overall_s = run_seriell(query)
-        (name, bbox, query)
-        for name, bbox in BBOXEN.items()
-    ]
 
-    logger.info(f"Starte parallele Abfrage mit {len(tasks)} Prozessen ...")
+    logger.info("=== Multiprocessing ===")
+    overall_p = run_parallel(query)
 
-    # blockiert bis alle Prozesse fertig sind
+    logger.info("=== ThreadPoolExecutor ===")
-    with Pool(processes=len(tasks)) as pool:
+    overall_t = run_threads(query)
-        results = pool.map(fetch_fragment, tasks)
-
-    # Ergebnisse zusammenführen
-    overall = []
-    errors  = []
-    for name, elements in results:
-        if elements:
-            overall.extend(elements)
-        else:
-            errors.append(name)
-
-    logger.info(f"Total:{len(overall)} Elemente gefunden")
-    if errors:
-        logger.warning(f"Fehler in Fragmenten: {errors}")
 
     try:
         saved_path = store_to_disk(
-            results=overall,
+            results=overall_p,
             poi_type=query_name,
             output_dir=OUTPUT_DIR,
         )
         logger.info(f"Ergebnisse gespeichert: {saved_path}")
     except OSError as e:
-        logger.error(f"Fehler beim Speichern: {e}")
+        logger.error(f"Fehler beim Speichern:{e}")
-
     logger.info("Fertig.")
 
 
@@ -108,27 +53,41 @@ if __name__ == "__main__":
 
 
     # Was ist passiert?
-    # * Wir haben ein worker-Modul gebaut und dort den Code für den Multiprocessing-Code abgelegt
+    # * Wir haben zusätzlich Multithreating-Code implementiert
+    # * Die Dekorator-Funktion in utils.py (timer) stoppt und logt die Zeit der dekorierten Funktionen, ohne deren Code
+    #   zu verändern. Das ermöglicht uns einen einfachen Zeitvergleich zwischen den einzelnen Funktionen
+    # * Auslagerung von BBOXEN, OUTPUT_DIR, QUERY nach config.py, weil sie sowohl in main.py als auch in worker.py gebraucht
+    #   werden. Wären sie in main.poy verblieben, hätten wir Probleme mit einem circular-Import bekommen...
 
     # Erkenntnisse:
-    #    - Warum print() im Worker statt logging?
+
-    #          python# Logging-Konfiguration aus dem Hauptprozess wird nicht vererbt →
+    # Programmfluss:
-    #          logger.info() im Worker-Prozess schweigt einfach
+    # main() — läuft immer sequenziell
-    #          print() funktioniert immer, ist aber nicht ideal für Produktion
+    # │
-    #    - Warum muss fetch_fragment auf Modul-Ebene stehen?
+    # ├── run_seriell()
-    #           python# multiprocessing serialisiert Funktionen mit pickle
+    # │   ├── fetch SW  ──► wartet
-    #           Lambda und lokale Funktionen sind nicht pickle-bar → AttributeError
+    # │   ├── fetch SO  ──► wartet
-    #           Modul-Ebene = pickle-bar
+    # │   ├── fetch NW  ──► wartet
-    #    - Wenn Pool.map() einen neuen Prozess startet, muss es der neue Prozess wissen, welche Funktion er
+    # │   └── fetch NO  ──► wartet       → return → main() macht weiter
-    #           ausführen soll. Das geschieht über Pickle — Python serialisiert die Funktion und schickt sie an
+    # │
-    #           den neuen Prozess:
+    # ├── run_parallel()
-    #              Pool.map(fetch_fragment, tasks)
+    # │   ├── fetch SW ─┐
-    #              → pickle(fetch_fragment)  ──► unpickle(fetch_fragment)
+    # │   ├── fetch SO  ├─ gleichzeitig
+    # │   ├── fetch NW  │  in Prozessen
+    # │   └── fetch NO ─┘
+    # │   Pool.map() blockiert bis ALLE fertig → return → main() macht weiter
+    # │
+    # ├── run_threads()
+    # │   ├── fetch SW ─┐
+    # │   ├── fetch SO  ├─ gleichzeitig
+    # │   ├── fetch NW  │  in Threads
+    # │   └── fetch NO ─┘
+    # │   as_completed() blockiert bis ALLE fertig → return → main() macht weiter
+    # │
+    # └── store_to_disk()   ← erst hier, garantiert
 
 
     # TASK:
 
-    # * Wir implementieren nun auch einen Multithreating-Ansatz (ebenfalls im worker-modul)
+    # * Bis jetzt speichern wir die Resultate als .json-File auf unserer Festplatte. Als nächstes wollen wir
-    # * Zusätzlich bauen wir in Modul 'utils' einen Dekorator, welcher die Zeit messen kann (einer Funktion)
+    #   die Resultate in einer sqlite-Datenbank ablegen
-    # * Wir rufen aus unserer Hauptfunktion alle Working-Funktionen (seriell, multihreating und multiprocessing) auf
-    #   und vergleichen die benötigte Zeit

utils.py

@@ -1,5 +1,11 @@
 import json
+import time
+import logging
 from pathlib import Path
+from functools import wraps
+
+
+logger = logging.getLogger(__name__)
 
 
 def store_to_disk(
@@ -35,3 +41,25 @@ def store_to_disk(
         json.dump(results, f, indent=2, ensure_ascii=False)
 
     return output_path.resolve()
+
+
+def timer(func):
+    """
+    Decorator der die Ausführungszeit einer Funktion misst und loggt.
+
+    Verwendung:
+        @timer
+        def meine_funktion():
+            ...
+    """
+    @wraps(func)  # erhält __name__, __doc__ der originalen Funktion
+    def wrapper(*args, **kwargs):
+        start  = time.perf_counter()
+        result = func(*args, **kwargs)
+        elapsed = time.perf_counter() - start
+        logger.info(f"{func.__name__}() dauerte {round(elapsed, 2)} Sekunden\n\n")
+        return result
+    return wrapper
+
+# @wraps(func) — ohne diesen Decorator würde run_seriell.__name__ den Namen "wrapper" zurückgeben statt
+# "run_seriell", was den Log-Output unbrauchbar macht

worker.py

@@ -1,6 +1,14 @@
-import requests
+import logging
-from overpass import fetch_overpass
+from multiprocessing import Pool
+from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor, as_completed
 
+import requests
+
+from config import BBOXEN
+from overpass import fetch_overpass
+from utils import timer
+
+logger = logging.getLogger(__name__)
 
 # ---------------------------------------------------------------------------
 # Worker-Funktion (muss auf Modul-Ebene stehen — Pickle-Anforderung!)
@@ -22,3 +30,74 @@ def fetch_fragment(args: tuple) -> tuple[str, list]:
     except (RuntimeError, requests.Timeout) as e:
         print(f"[{name}] Fehler: {e}")
         return name, []
+
+
+# ---------------------------------------------------------------------------
+# Serielle Variante
+# ---------------------------------------------------------------------------
+@timer
+def run_seriell(query: str) -> list:
+    overall = []
+    for name, bbox in BBOXEN.items():
+        logger.info(f"Seriell — Fragment {name}' ...")
+        try:
+            result   = fetch_overpass(overpass_query=query, bbox=bbox)
+            elements = result.get("elements", [])
+            logger.info(f"'{name}': {len(elements)} Elemente")
+            overall.extend(elements)
+        except (RuntimeError, requests.Timeout) as e:
+            logger.error(f"Fehler bei '{name}': {e}")
+    return overall
+
+
+# ---------------------------------------------------------------------------
+# Parallele Variante mit Multiprocessing
+# ---------------------------------------------------------------------------
+@timer
+def run_parallel(query: str) -> list:
+    tasks = [(name, bbox, query) for name, bbox in BBOXEN.items()]
+    with Pool(processes=len(tasks)) as pool:
+        results = pool.map(fetch_fragment, tasks)
+    overall = []
+    for name, elements in results:
+        if elements:
+            overall.extend(elements)
+        else:
+            logger.warning(f"Keine Elemente für Fragment '{name}'")
+    return overall
+
+
+
+# ---------------------------------------------------------------------------
+# Parallele Variante mit ThreadPoolExecutor
+# ---------------------------------------------------------------------------
+
+@timer
+def run_threads(query: str) -> list:
+    overall = []
+    errors  = []
+
+    # ThreadPoolExecutor: kein Pickle-Zwang → logging funktioniert direkt!
+    with ThreadPoolExecutor(max_workers=len(BBOXEN)) as executor:
+
+        # Alle Tasks auf einmal einreichen → Future-Objekte zurück
+        futures = {
+            executor.submit(fetch_overpass, query, bbox): name
+            for name, bbox in BBOXEN.items()
+        }
+
+        # as_completed() liefert Futures in der Reihenfolge, in der sie fertig werden
+        for future in as_completed(futures):
+            name = futures[future]
+            try:
+                result   = future.result()
+                elements = result.get("elements", [])
+                logger.info(f"[Thread] '{name}': {len(elements)} Elemente")
+                overall.extend(elements)
+            except (RuntimeError, requests.Timeout) as e:
+                logger.error(f"[Thread] Fehler bei '{name}': {e}")
+                errors.append(name)
+
+    if errors:
+        logger.warning(f"Fehler in Fragmenten: {errors}")
+    return overall