8 JuLi Datenbankzugriff über Server

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MongoDB in Node

Bisher wurde die Datenbank noch direkt über die MongoShell angesprochen. Damit wir aber die Datenbank ohne manuelles Zutun verwenden können, müssen wir diese mit unserem Node.JS Server verbinden. Was bisher von Hand mit der MongoShell erledigt wurde, soll also das Node.js-Programm bewerkstelligen. Hierzu muss Node zunächst um die entsprechenden Module für die Arbeit mit MongoDB erweitert werden. Führen Sie also die Kommandos npm install @types/mongodb sowie npm install mongodb auf der obersten Ebene ihres GIS-Projektes / Repositories aus.

Die Datei package.json sollte nun neue Einträge unter dependencies aufweisen, welche auf die Module und Versionen von MongoDB verweisen. Damit weiß dann auch z.B. Heroku, mit welchen Modulen das Projekt arbeitet, ohne dass diese Module im Github-Repository mitgeliefert werden. Überprüfen Sie zudem noch einmal die Datei .gitignore, damit nicht versehentlich diese Module in Ihre Versionskontrolle geraten.

Das Node-Modul mongodb stellt verschiedene Standardobjekte zur Verfügung, mit denen die Datenbankoperationen innerhalb der Node-Umgebung ausgeführt werden können. Wie zuvor die Module http und url wird auch mongodb importiert, in diesem Fall z.B. als Mongo:

import * as Mongo from "mongodb";

MongoClient

Stellt, wie zuvor die MongoShell, innerhalb der Node-Umgebung eine Verbindung mit dem Datenbanksystem her. Ein neues MongoClient-Objekt erwartet für seine Erzeugung als Parameter eine URL und gegebenenfalls noch Zusatzoptionen. Die Methode connect des Mongo Clients liefert eine Promise, auf deren Erfüllung gewartet werden kann.

let mongoClient: Mongo.MongoClient = new Mongo.MongoClient(_url, options);
await mongoClient.connect();

Collection

Eine Variable von diesem Typ referenziert direkt eine Collection der Datenbank. Darauf können dann die aus der MongoShell bekannten Operationen ausgeführt werden.

let orders: Mongo.Collection = mongoClient.db("Test").collection("Students");
orders.insert({...});

Implementation

Hinweis zu den Videos: Auch dieses mal gilt wieder: Die Videos kommen aus dem EIA2 Kurs, darum sind evtl. manche Dinge für Sie nicht 1 zu 1 übernehmbar. Die darin vorgestellten Konzepte sind jedoch wichtig und hilfreich für diese Woche.

Test

• Starten Sie den Server in einem dritten Terminalfenster. MongoDB sollte den Verbindungsversuch erkennen und eine zweite Connection anzeigen.
• Starten Sie den Client in einem kleinen neuen Browserfenster. Am besten ordnen Sie die Fenster so an, so dass Ihr Bildschirm nun horizontal und vertikal halbiert erscheint.
• Setzen Sie mit dem Client mehrere unterschiedliche Anfragen ab und beobachte die Ausgaben im Serverfenster.
• Fragen Sie mit der MongoShell die Collection “Orders” der Datenbank “Cocktail” ab um zu schauen, ob die Bestellungen/Datensätze eingetragen wurden (oder eben welche Benennung Sie gewählt haben).
• Ersetzen Sie nun im Servercode den URL zum Datenbankserver mit dem von ihrer remote DB kopierten Connection-String (s. L10). Sie können ihn sich auch unter Clusters->Connect noch einmal anzeigen lassen.
• Starten Sie ihren lokalen Server neu. Setzen Sie mit dem Client weitere Datensätze ab und prüfen Sie in Atlas ob die Datensätze in der Online-Datenbank ankommen.

Ausbau

• Um es einfacher zu machen, zwischen lokaler und remote DB zu wechseln, können Sie folgendes tun: Erweiteren Sie ihren Server derart, dass beim Start ein Argument entgegen genommen (z.B. eine der beiden Zeichenketten “local” und “remote”) und anhand dessen entschieden wird, ob die lokale oder die Online-Datenbank genutzt wird. (Info Commandline Argumente Auslesen: Sie brauchen nur die ganz einfachen Basics, und können darum nach dem zweiten Beispiel aufhören zu lesen)
  • Lassen Sie nun Heroku Ihren Server bauen. Passen Sie dazu die Steuerdatei package.json so an, dass der Pfad zum neuen Server eingetragen ist und bei der Startanweisung das Argument mitgegeben wird z.B.

    "scripts": {
    "start": "node PfadZumServer/Server.js remote"
    },
    

• Implementieren Sie eine Funktion retrieveOrders, welche mit orders.find() alle Bestellungen ausliest und ein Array von Orders zurückliefert. Nutzen Sie dazu die asynchrone Funktion toArray() des von find() zurückgegebenen Cursor-Objektes.
• Implementieren Sie eine Erweiterung der Funktion handleRequest, so dass retrieveOrders aufgerufen und das Ergebnis als (JSON-)Zeichenkette in die Serverantwort eingefügt wird, wenn der Server dazu aufgefordert wird, z.B. mit dem Query-String command=retrieve, oder unter einem eigenen Pfad /retrieve. Eine Clientsoftware könnte damit die Datensätze abrufen.

Typescript Dokumentation

https://www.typescriptlang.org/

A — Praktikumsaufgabe

Bei Problemen/Unklarheiten: können Sie ins Praktikum kommen oder per Discord/Mail fragen stellen.

Legen Sie eine HTML Seite an, auf der sich folgendes befindet:

• ein simples Formular (mit mindestens 3 verschiedenen Eingabefeldern)
• ein Bereich (z.B. ein div oder ein output) in dem eine Serverantwort angezeigt werden kann
• zwei Buttons die folgendes auslösen sollen:
  • Versand der im Formular eingegebenen Daten an den Server, welcher die Daten in Ihre remote Datenbank schreibt. (Bonus: leeren Sie das Formular danach)
  • Anfrage an den Server, die in der Datenbank gespeicherten Daten abzufragen und zurück zu geben. Die zurück gegebenen Daten werden im designierten Ausgabefeld als JSON String angezeigt. (Bonus: Formatieren Sie die zurückgegebenen Daten in sinnvoller Weise)
• (Bonus: Fügen Sie den ausgegebenen Objekten je einen Button hinzu, welcher es dem Nutzer erlaubt, die Daten wieder aus der Datenbank zu entfernen (natürlich wieder über eine Serveranfrage, welche dann die Daten wieder aus der Datenbank entfernt)).

Lösungshinweise:

• evtl kann es sinnvoll sein (besonders bei der Bearbeitung der Bonusaufgaben), den Code für die Datenbank auf dem Server in eine eigene Datei auszulagern.
• Testen Sie auf jeden Fall erstmal alles lokal, dann mit ihrer remote Datenbank, dann mit github pages.
• Testen Sie ausgiebig auch andere Datenbank-Funktionalitäten mit Ihrem Node Server, um ein Gefühl dafür zu bekommen, wie der Server mit der Datenbank kommuniziert, welche Rückgabewerte man bekommt, etc.

Achtung!: Beachten Sie die Coding Style Guidelines. Code der diesen Guidelines nicht entpricht wird nicht akzeptiert! Code der W3 Errors oder JS-Errors aufweist wird ebenfalls nicht akzeptiert! Verstöße führen zu einer Ampelstufe 🚦

Abgabetermin: 12.07.2020 um 18:00!

Bitte erstellen Sie nach Fertigstellung einen Link als oberstes Element (unter dem GitHub issues link) in Ihrer Steckbrief.htm, der auf das Ergebnis verweist (bspw. nutzername.github.io/GIS-SoSe-2020/Aufgabe_11). Außerdem einen Link zu ihrem Servercode auf Github.com.

Achtung!: Eine fehlerhafte Abgabe fürt zu einer 🚦 die im Praktikum verteidigt werden muss. Keine Abgabe zu 2 🚦 von denen nur 1e 🚦 verteidigt werden kann.

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?! Q&A Fragen und Antworten

(die Publikation der Zusammenfassung erfolgt nach dem Q&A Termin)

Zusammenfassung von: <TawsTm>

Aufgrund von MogoDB in GIS-Ordner aktualisiert sich der Live Server ständig?

Ihr könnt die html-Datei einfach direkt öffnen, da ihr den Live-Server gerade nicht braucht. Für die Endabgabe müsst ihr schauen, dass ihr die DB nicht in denselben Ordner legt, wenn ihr einen Live-Server benutzt.

Server Datenbank Wer spricht mit wem?

Wir haben unseren Client Server und die Datenbank. Der Server bei Heroku der Client bei Github und die DB bei Mongo. Anfrage von Client an Server, der es verarbeitet und es an die Datenbank weiterleitet. Die Datenbank kommuniziert mit dem Server und der Server gibt im Anschluss an den Client die Antwort.

Die Anfrage an den Server läuft über eine URL?

Ja, hier kommen GET und POST ins Spiel.

Wie ist MongoDB aufgebaut?

MongoDB besteht aus einem Clusterkopf, in dem die Datenbanken drin sind, in einer Datenbank können Collections sein. In den Collections finde ich meine Dateien als JavaScript bzw. JSON-Objekte wieder.

Wie ist es mit Username und Passwort anlegen?

Es geht eine Anfrage an den Server und dieser verarbeitet die eingegebenen Daten und speichert diese im Falle von Richtigkeit in der Datenbank und gibt im besten Fall dem Client eine Rückmeldung.