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BIN
leistungsnachweis/.DS_Store
vendored
BIN
leistungsnachweis/.DS_Store
vendored
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210
leistungsnachweis/Task_6/Zoo-Aufgabe-MongoDB.ipynb
Normal file
210
leistungsnachweis/Task_6/Zoo-Aufgabe-MongoDB.ipynb
Normal file
@ -0,0 +1,210 @@
|
||||
{
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||||
"cells": [
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "markdown",
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"source": [
|
||||
"## Zoo-Verwaltung in MongoDB\n",
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||||
"\n",
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||||
"In diesem Beispiel soll die einfache Zoo-Verwaltung aus der Aufgabe zuvor in MongoDB umgesetzt werden. \n",
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"\n",
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||||
"Installieren Sie dazu zunächst MongoDB auf Ihrem Rechner, hier finden Sie den Download und die Dokumentation zur Installation:\n",
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||||
"https://www.mongodb.com/try/download/community\n",
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"\n",
|
||||
"Um MongoDB in Python zu verwenden, benötigen Sie das Modul `pymongo`. Installieren Sie es mit dem folgenden Befehl:\n",
|
||||
"\n",
|
||||
" conda install conda-forge::pymongo\n",
|
||||
"\n"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "code",
|
||||
"execution_count": 3,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"outputs": [],
|
||||
"source": [
|
||||
"# Client importieren\n",
|
||||
"from pymongo import MongoClient"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "code",
|
||||
"execution_count": 51,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"outputs": [
|
||||
{
|
||||
"name": "stdout",
|
||||
"output_type": "stream",
|
||||
"text": [
|
||||
"{'_id': ObjectId('6a11dd586a3df5c89e5f5388'), 'name': 'Ella', 'species': 'elephant'}\n"
|
||||
]
|
||||
}
|
||||
],
|
||||
"source": [
|
||||
"# TODO: Mit dieser Zelle können Sie testen, ob die Verbindung zur MongoDB-Datenbank funktioniert.\n",
|
||||
"\n",
|
||||
"# Verbindungsaufbau zu einer MongoDB-Datenbank\n",
|
||||
"client = MongoClient('localhost', 27017)\n",
|
||||
"\n",
|
||||
"# Zoo-Datenbank erstellen\n",
|
||||
"db = client['zoo']\n",
|
||||
"\n",
|
||||
"# Beispiel-Dokument in Collection 'animals' erstellen\n",
|
||||
"db.animals.insert_one({'name': 'Ella', 'species': 'elephant'})\n",
|
||||
"\n",
|
||||
"# Alle Dokumente in Collection 'animals' ausgeben\n",
|
||||
"for animal in db.animals.find():\n",
|
||||
" print(animal)"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "markdown",
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||||
"metadata": {},
|
||||
"source": [
|
||||
"### Teilaufgabe 1 (4 Punkte): \n",
|
||||
"\n",
|
||||
"Fügen Sie im folgenden Dokumente ein, die die selben Informationen enthalten wie in der Aufgabe zuvor. Dabei sollen drei Tiere mit zwei Tierpflegern erstellt werden. Ein Tierpfleger versorgt mehrere Tiere, jedes Tier ist genau einem Tierpfleger zugeordnet. Ob Sie die Daten dabei normalisieren oder nicht, bleibt Ihnen überlassen."
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "code",
|
||||
"execution_count": 52,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"outputs": [
|
||||
{
|
||||
"data": {
|
||||
"text/plain": [
|
||||
"InsertManyResult([ObjectId('6a11dd5a6a3df5c89e5f5389'), ObjectId('6a11dd5a6a3df5c89e5f538a'), ObjectId('6a11dd5a6a3df5c89e5f538b')], acknowledged=True)"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
"execution_count": 52,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"output_type": "execute_result"
|
||||
}
|
||||
],
|
||||
"source": [
|
||||
"# TODO: Einfügen von Daten:\n",
|
||||
"\n",
|
||||
"db.animals.insert_many([\n",
|
||||
" {\"name\": \"Babar\", \n",
|
||||
" \"species\": \"Elephant\", \n",
|
||||
" \"zookeeper\": [\n",
|
||||
" {\"_id\": \"1\", \"name\": \"John Doe\"}\n",
|
||||
" ]},\n",
|
||||
" {\"name\": \"Dumbo\", \n",
|
||||
" \"species\": \"Elephant\", \n",
|
||||
" \"zookeeper\": [\n",
|
||||
" {\"_id\": \"1\", \"name\": \"John Doe\"}\n",
|
||||
" ]},\n",
|
||||
" {\"name\": \"Melman\", \n",
|
||||
" \"species\": \"Giraffe\", \n",
|
||||
" \"zookeeper\": [\n",
|
||||
" {\"_id\": \"2\", \"name\": \"Jane Doe\"}\n",
|
||||
" ]},\n",
|
||||
"])"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "markdown",
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"source": [
|
||||
"### Teilaufgabe 2 (3 Punkte): \n",
|
||||
"\n",
|
||||
"Erstellen Sie jetzt noch eine Funktion, die einen Überblick über alle Tiere im Zoo gibt, die Ausgabe soll dabei dem Beispiel ähneln."
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "code",
|
||||
"execution_count": 53,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"outputs": [
|
||||
{
|
||||
"name": "stdout",
|
||||
"output_type": "stream",
|
||||
"text": [
|
||||
"--------------------------------------------\n",
|
||||
"| Ella \t | elephant \t | Nicht zugewiesen |\n",
|
||||
"| Babar \t | Elephant \t | John Doe |\n",
|
||||
"| Dumbo \t | Elephant \t | John Doe |\n",
|
||||
"| Melman \t | Giraffe \t | Jane Doe |\n",
|
||||
"--------------------------------------------\n"
|
||||
]
|
||||
}
|
||||
],
|
||||
"source": [
|
||||
"# TODO: Ausgabe aller Daten\n",
|
||||
"def zoo_overview():\n",
|
||||
" print(44 * \"-\")\n",
|
||||
" for animal in db.animals.find():\n",
|
||||
" keeper_name = animal.get(\"zookeeper\", [{}])[0].get(\"name\", \"Nicht zugewiesen\")\n",
|
||||
" print(f\"| {animal[\"name\"]} \\t | {animal[\"species\"]} \\t | {keeper_name} |\")\n",
|
||||
" print(44 * \"-\")\n",
|
||||
"\n",
|
||||
"# Beispielausgabe:\n",
|
||||
"# \n",
|
||||
"# ----------------------------------------\n",
|
||||
"# | Babar | Elephant | John Doe |\n",
|
||||
"# | Dumbo | Elephant | John Doe |\n",
|
||||
"# | Hathi | Elephant | John Doe |\n",
|
||||
"# | Melman | Giraffe | Jane Doe |\n",
|
||||
"# | Gloria | Giraffe | Jane Doe |\n",
|
||||
"# ----------------------------------------\n",
|
||||
"\n",
|
||||
"# Testaufruf\n",
|
||||
"zoo_overview()"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "markdown",
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"source": [
|
||||
"### Teilaufgabe 3 (3 Punkte): \n",
|
||||
"\n",
|
||||
"Begründen Sie, warum Sie die Struktur der Datenbank so gewählt haben, wie Sie es getan haben. \n",
|
||||
"\n",
|
||||
"Welche Vor- und Nachteile hat Ihre Lösung (für volle Punktzahl sollten Sie mindestens 2 Vor- und 2 Nachteile nennen)?\n"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "markdown",
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"source": [
|
||||
"Vorteile:\n",
|
||||
"* Schnelle Performance. Da alle Informationen in einem Dokument gespeichert sind, reicht eine Datenbankabfrage aus um die vollständige Liste anzuzeigen\n",
|
||||
"* Sollte es noch eine Collection für alle Zookepers geben, ist selbst bei Verlust dieser Collection die Datenverfügbarkeit gewährleistet\n",
|
||||
"\n",
|
||||
"Nachteile:\n",
|
||||
"* Datenredundanz. Da jeder Pfleger mehrmals vorhanden sein kann, muss man bei einer Änderung alle Dokumente finden und aktualisieren\n",
|
||||
"* Skalierprobleme. Da die Pfleger-Informationen bei jedem Tier wiederholt werden, wächst die Datenbank unnötig schnell an"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "code",
|
||||
"execution_count": null,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"outputs": [],
|
||||
"source": []
|
||||
}
|
||||
],
|
||||
"metadata": {
|
||||
"kernelspec": {
|
||||
"display_name": "Python [conda env:base] *",
|
||||
"language": "python",
|
||||
"name": "conda-base-py"
|
||||
},
|
||||
"language_info": {
|
||||
"codemirror_mode": {
|
||||
"name": "ipython",
|
||||
"version": 3
|
||||
},
|
||||
"file_extension": ".py",
|
||||
"mimetype": "text/x-python",
|
||||
"name": "python",
|
||||
"nbconvert_exporter": "python",
|
||||
"pygments_lexer": "ipython3",
|
||||
"version": "3.13.9"
|
||||
}
|
||||
},
|
||||
"nbformat": 4,
|
||||
"nbformat_minor": 4
|
||||
}
|
||||
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