20160229_ModernApplicationDevelopment_Python_KPatenge

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Python und die Oracle Datenbank – Einfacher als man denkt.
Karin Patenge | Leitende Systemberaterin | karin.patenge@oracle.com
Oracle Deutschland B.V. & Co KG
Twitter: @ModernAppDev12c | Web: http://tinyurl.com/ModernAppDev12c

Agenda
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4
Einordnung
Was ist Python? Für wen ist Python?
Mit Python auf der Oracle Datenbank arbeiten
Zusammenfassung
Weiterführende Informationen
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Einordnung
Zusammenfassung
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Oracle Datenbank 12c für EntwicklerInnen
PROGRAMMIER-
SPRACHE
TREIBER
C OCI
C++ OCCI
Java JDBC
.NET ODP.NET
Node.js node-oracledb
Python cx_Oracle
PHP OCI8, PDO_OCI
R ROracle
Perl DBD::Oracle
Ruby ruby-oci8
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Die Datenbank für alle wichtigen Plattformen
… und ODBC, OLE DB,
Pro*C, Pro*COBOL,
Pro*Fortran, SQLJ
Third-party Drivers
Open Source Drivers
(Oracle contributions)
Proprietary Drivers

Node.js: node-oracledb 1.4 im November 2015 released
• “Add-on” für Node.js – Erstes Release von Oracle im Januar 2015
• Wachsende Community – Monatliche Updates – Wachsende Downloadzahlen
• https://github.com/oracle/node-oracledb
Python: cx_Oracle 5.2 im Juni 2015 released
• Ergänzungen um Oracle DB 12c Features
• http://cx-oracle.sourceforge.net
PHP: OCI8 2.1.0 im Dezember 2015 released
• Größeres Refactoring von Oracle für PHP 7 Release
• http://pecl.php.net/package/oci8
R: ROracle 1.2-1 im Juli 2015 released
• Signifikante Performance-Verbesserungen
• http://cran.r-project.org/web/packages/ROracle
Treiber von Oracle für wichtige Plattformen
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Einordnung
Zusammenfassung
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Die Programmiersprache Python
• Universelle, höhere Programmiersprache
• Unterstützung unterschiedlicher
Programmierparadigmen
– objektorientiert, aspektorientiert, funktional
• Dynamische Typisierung
– Deklarationszwang für Variablen entfällt
• Häufigste Nutzung als Skriptsprache
• Programmstruktur wird durch Einrückungen
abgebildet
• Versionslinien: Python 2.x / Python 3.x
– 3.x mit substantiellen Verbesserungen
• Basis: Read-Evaluate-Print Loop (REPL)
• Empfohlene Dateiendung für Skripte: .py
• Warum Python?
– Kompakter Kern
– Leicht zu erlernen
– Leicht lesbar - klare, übersichtliche Syntax -
Wenige Schlüsselworte
– Leicht anzuwenden
– Eingebaute umfangreiche Standard-
bibliothek und zahlreiche Pakete
• Sonstiges
– Erscheinungsjahr 1991
– Python Software Foundation Lizenz
– www.python.org
– Prompt: „>>>“
– >>> help() | >>> exit()
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Ein wenig Python Code „zum Aufwärmen“
[oracle@bigdatalite ~]$ python
Python 2.6.6 (r266:84292, Jul 23 2015, 05:13:40)
[GCC 4.4.7 20120313 (Red Hat 4.4.7-16)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license"
for more information.
>>> # Einfache arithmetische Berechnung
... 27*3
81
>>> # Arbeit mit Variablen
... var=123
>>> print var
123
>>> # Math-Paket importieren. Konstanten und
Funktionen.
... import math
>>> math.pi
3.1415926535897931
>>> print math.sin(math.pi/6)
0.49999999999999994
>>> ...
11
>>> from random import random, randint
>>> geraten=False
>>> Zahl=randint(1,20)
>>> while not geraten:
... try:
... MeineZahl=int(input("Rate eine Zahl
zwischen 1 und 20.n"))
... except ValueError:
... print("Das ist keine gueltige Zahl.")
... continue
... if MeineZahl > Zahl:
... print("Zu gross")
... elif MeineZahl < Zahl:
... print("Zu klein")
... else:
... geraten=True
... print("Herzlichen Glueckwunsch")
...
Rate eine Zahl zwischen 1 und 20.
... ...

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Einordnung
Zusammenfassung
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Python in der Praxis
• Schritt 1: Die Demo-Umgebung
• Schritt 2: Vorhandensein von Python prüfen und ggf. installieren
• Schritt 3: Eine Python-Variante von „Hello World“
• Schritt 4: Das Python Paket cx_Oracle
• Schritt 5: Mit Python in die Oracle DB gehen
• Schritt 6: Abfragen auf Tabellen in der Oracle DB
• Schritt 7: Arbeiten mit JSON-Dokumenten in der Oracle DB
• Schritt 8: SDO_GEOMETRY-Daten aus der Oracle DB auf die Karte bringen
• 13

Schritt 1: Die Demo-Umgebung
• Prebuilt Database Application Developer VM herunterladen
http://www.oracle.com/technetwork/community/developer-vm/index.html
und in Virtual Box als Appliance Importieren
• Initialen Sicherungspunkt setzen
• VM starten (oracle/oracle)
• VM einrichten
– Applications > System Tools > Settings > Region & Language
• VB Guest Additions ggf. installieren
– Geräte > Medium mit Gasterweiterungen einlegen ... > Run ...
– Geräte > Drag‘n‘ Drop > Bidirektional sowie Geräte > Shared Clipboard > Bidirektional
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Schritt 2: Vorhandensein von Python prüfen und ggf. installieren (1)
• Python ist vorinstalliert in den meisten Linux Distributionen
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[oracle@localhost Desktop]$ python
Python 2.7.5 (default, May 8 2014, 17:35:19)
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>
[oracle@localhost Desktop]$ python -v
# installing zipimport hook
import zipimport # builtin
# installed zipimport hook
# /usr/lib64/python2.7/site.pyc matches /usr/lib64/python2.7/site.py

Schritt 2: Vorhandensein von Python prüfen und ggf. installieren (2)
• Zusätzliche Software-Komponenten:
– PyPI (Pakete finden) , pip (Pakete laden) , Python Tools (u.a. IDLE IDE), Django (Web-Framework)
– Ggf. Oracle Database Client Software
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[oracle@localhost Downloads]$ sudo -i
[root@localhost ~]# python get-pip.py --proxy http://...
[root@localhost Downloads]# python get-pip.py --proxy http://...
Collecting pip
/tmp/tmpercQK8/pip.zip/pip/_vendor/requests/packages/urllib3/util/ssl_.py:90:
InsecurePlatformWarning: A true SSLContext object is not available. This prevents urllib3 from
configuring SSL appropriately and may cause certain SSL connections to fail. For more information,
see https://urllib3.readthedocs.org/en/latest/security.html#insecureplatformwarning.
Downloading pip-7.1.2-py2.py3-none-any.whl (1.1MB)
100% |████████████████████████████████| 1.1MB 295kB/s
Collecting wheel
Downloading wheel-0.26.0-py2.py3-none-any.whl (63kB)
100% |████████████████████████████████| 65kB 3.8MB/s
Installing collected packages: pip, wheel
Successfully installed pip-7.1.2 wheel-0.26.0

Schritt 3: Python-Varianten von „Hello World“
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Python 2.6.6 (r266:84292, Jul 23 2015, 05:13:40)
>>> var = "hello world"
>>> print(var)
hello world
>>>
>>> var = "Hallo "
>>> user_name = raw_input("Wie heisst Du? ")
Wie heisst Du? Karin
>>> output = var + user_name.upper()
>>> print(output)
Hallo KARIN
>>> output.split()
['Hallo', 'KARIN']

Schritt 4: Das Python Paket cx_Oracle
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• Zugriff auf die Oracle Datenbank über Python´s Database API
• Download  http://cx-oracle.sourceforge.net
• Unterstützt : Datenbank Versionen 11.2 und 12.1 für Python 2.x als auch 3.x
• Dokumenation  https://cx-oracle.readthedocs.org/en/latest/
• ORACLE_HOME Umgebungsvariable setzen
• Installation und Überprüfung:
> sudo pip install cx_Oracle –-proxy http://...
> python
>>> help('modules')
• Dokumentation für Python:
> python –m pydoc cx_Oracle

Schritte 5+6: Beispiel-Code  Arbeiten mit einer Oracle DB Verbindung
Python 2.6.6 (r266:84292, Jul 23 2015, 05:13:40)
>>> import cx_Oracle
>>> con = cx_Oracle.connect('scott/tiger@localhost/orcl')
>>> print(con.version)
12.1.0.2.0
>>> cur=con.cursor()
>>> cur.execute('select * from emp order by ename')
<cx_Oracle.Cursor on <cx_Oracle.Connection to scott@localhost/orcl>>
>>> for row in cur:
... print(row)
(7876, 'ADAMS', 'CLERK', 7788, datetime.datetime(1987, 5, 23, 0, 0), 1100.0, None, 20)
>>> cur.close()
>>> con.close()
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Schritt 7: Beispiel-Code  Arbeit mit JSON Dokumenten in der Oracle DB
>>> import cx_Oracle
>>> con=cx_Oracle.connect('scott/tiger@localhost/orcl')
>>> cur=con.cursor()
>>> cur.execute('create table test_json (id number generated always as identity,
json_data clob)')
>>> cur.execute('insert into test_json(json_data) values
... ('{rating: "3.0 out of 5 stars",title: "Quality product",
... customer_name: "GeirGjorven",date: "on 29 September 2014",
... colour: "Colour Name: Envoycolour",purchase_type: "Verified Purchase",
... comment: "Good service"}')')
>>> cur.execute('commit')
>>> cur.execute('select id from test_json where json_data IS JSON')
<cx_Oracle.Cursor on <cx_Oracle.Connection to scott@localhost/orcl>>
>>>
>>> for row in cur:
... print(row)
... ...
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Schritt 8: Raumbezogene Daten auf Karten darstellen
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• Raumbezogene Daten als SDO_GEOMETRY in der Oracle DB gespeichert
(Schema: WORLD_SAMPLE)
• Installieren der zugehörigen Packages
• MATPLOTLIB
> sudo pip install matplotlib –-proxy http://...
• NUMPY
> sudo pip install numpy –-proxy http://...
• und BASEMAP
– Download über http://sourceforge.net/projects/matplotlib/files/matplotlib-toolkits/
• Basemap-Dokumentation bzw. Tutorial
• http://matplotlib.org/basemap/index.html
• http://basemaptutorial.readthedocs.org/en/latest/index.html

Schritt 8: Beispiel-Code  Raumbezogene Daten auf einer Karte darstellen (a)
>>> from mpl_toolkits.basemap import Basemap
>>> import matplotlib.pyplot as plt
>>> map = Basemap(projection='merc', lat_0 = 52, lon_0 = 12,resolution = 'i',
area_thresh = 1, llcrnrlon=-30, llcrnrlat=30, urcrnrlon=120, urcrnrlat=75)
>>> map.drawcoastlines()
<matplotlib.collections.LineCollection object at 0x3799450>
>>> map.drawcountries()
<matplotlib.collections.LineCollection object at 0x3583650>
>>> map.fillcontinents(color = 'coral', lake_color='aqua')
[<matplotlib.patches.Polygon object at 0x5069050>, <matplotlib.patches.Polygon ...
>>> map.drawmapboundary(fill_color='aqua')
<matplotlib.patches.Rectangle object at 0x3884d90>
>>> plt.show()
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Schritt 8: Beispiel-Code  Raumbezogene Daten in Oracle DB abfragen (b)
>>> cur.execute('select official_name from wom_poi_city_center p where
sdo_nn(p.geometry, sdo_geometry(2001,8307, sdo_point_type(10.0, 50.0, null), null,
null), 'sdo_num_res=5') = 'TRUE'')
<cx_Oracle.Cursor on <cx_Oracle.Connection to world_sample@localhost/orcl>>
>>> for row in cur: print(row)
... ...
('DORTMUND',)
... ...
>>> res = cur.execute('select * from table(sdo_pointinpolygon(cursor(select
p.geometry.sdo_point.x lon, p.geometry.sdo_point.y lat, poi_id id, name from wom_poi
p), sdo_geometry (2003,8307,null,mdsys.sdo_elem_info_array(1, 1003,
3),mdsys.sdo_ordinate_array(6.0, 47.0, 15.0, 55.0)),0.05))')
>>> for row in res: print(row)
...
(7.6277399999999993, 48.544930000000001, 170, 'AEROPORT STRASBOURG INTERNATIONAL')
... ...
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Schritt 8: Beispiel-Code  Raumbezogene Daten aus Oracle DB auf Karten zeigen (a+b)
>>> cur.execute('select * from table( sdo_pointinpolygon(cursor(select p.geometry.sdo_point.x lon,
p.geometry.sdo_point.y lat, from wom_poi p), sdo_geometry
(2003,8307,null,mdsys.sdo_elem_info_array(1, 1003, 3),mdsys.sdo_ordinate_array(6.0, 47.0, 15.0,
55.0)),0.05))')
<cx_Oracle.Cursor on <cx_Oracle.Connection to world_sample@localhost/orcl>>
>>> row = cur.fetchone()
>>> lons = []
>>> lats = []
>>> while row:
... lons.append(row[0])
... lats.append(row[1])
... row = cur.fetchone()
>>> map = Basemap(projection='merc', lat_0 = 50, lon_0 = 10, resolution = 'i', area_thresh = 0.1,
llcrnrlon=6, llcrnrlat=47, urcrnrlon=15, urcrnrlat=55)
... ...
>>> x,y = map(lons,lats)
>>> map.plot(x,y,'ro',markersize=10)
[<matplotlib.lines.Line2D object at 0x40fc890>]
>>> plt.show()
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Einordnung
Zusammenfassung
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Zusammenfassung
• Python – Eine Option mehr für die Anwendungsentwicklung
– Für einen immer größeren Kreis von Personen, die Anwendungen entwickeln
• Einfacher Zugriff auf die Oracle DB mittels cx_Oracle Treiber
– 12c Features inklusive
– Alle Datenbank-Editionen
– DML, DDL, SELECT und mehr
• Flexibel kombinierbar mit Standardbibliothek und vielen weiteren frei
verfügbaren Paketen
– Beliebig erweiterbar mit neuen Paketen
• Python ist leicht zu erlernen

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Zusammenfassung
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Weiterführende Informationen (I)
• Mastering Oracle+Python Series
– http://www.oracle.com/technetwork/articles/dsl/mastering-oracle-python-1391323.html
• Tutorial: Using Python with Oracle Database 11g
– http://www.oracle.com/technetwork/articles/dsl/python-091105.html
• Python Discussion Forum
– https://community.oracle.com/community/database/developer-tools/python
• Twitter
– @ghrd (Christopher Jones, Oracle Product Manager , u.a. Scripting Languages)
• Blog
– https://blogs.oracle.com/opal/ (Christopher Jones´ Blog)
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Weiterführende Informationen (II)
• Python Relational Database API
– https://wiki.python.org/moin/DatabaseProgramming
• cx_Oracle Dokumentation
– https://cx-oracle.readthedocs.org/en/latest/
• cx_Oracle Source Code
– https://bitbucket.org/anthony_tuininga/cx_oracle/
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karin.patenge@oracle.com
Blog: http://oracle-spatial.blogspot.de
Twitter: @kpatenge

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