# LF 8: Daten systemübergreifend bereitstellen

> **2. Ausbildungsjahr** | Zeitrichtwert: **80 Stunden**

## Kernkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Kompetenz, Daten aus dezentralen Quellen zusammenzuführen, aufzubereiten und zur weiteren Nutzung zur Verfügung zu stellen.

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## Lernziele

Nach diesem Lernfeld kannst du:
- [ ] Datenquellen analysieren und bewerten
- [ ] Heterogene Datenquellen integrieren
- [ ] Daten für die Weiterverarbeitung aufbereiten
- [ ] APIs und Schnittstellen nutzen
- [ ] Datenbanksysteme anbinden
- [ ] Dokumentation erstellen

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## Datenquellen

### Typen

```
DATENQUELLEN
├── Relationale Datenbanken
│   ├── MySQL/MariaDB
│   ├── PostgreSQL
│   └── MS SQL Server
├── NoSQL-Datenbanken
│   ├── MongoDB (Dokument)
│   ├── Redis (Key-Value)
│   └── Cassandra (Spaltenorientiert)
├── Dateien
│   ├── CSV, JSON, XML
│   └── Excel, PDF
├── Web-Services
│   ├── REST-APIs
│   └── SOAP
└── Cloud-Dienste
    └── AWS S3, Azure Blob, etc.
```

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## Datenintegration

### ETL-Prozess

```
┌─────────┐   ┌─────────┐   ┌─────────┐   ┌─────────┐
│ Extract │ → │ Transform│ → │  Load   │ → │ Target  │
└─────────┘   └─────────┘   └─────────┘   └─────────┘
               │                │
               │  Bereinigung   │
               │  Konvertierung │
               │  Aggregation   │
```

### Herausforderungen

- **Datenqualität**: Vollständigkeit, Konsistenz
- **Formate**: Unterschiedliche Strukturen
- **Latenz**: Echtzeit vs. Batch
- **Security**: Authentifizierung, Autorisierung

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## APIs (Application Programming Interface)

### REST-Prinzipien

```
REST-Konventionen:
├── Ressourcenorientiert (Nomen)
├── HTTP-Methoden nutzen
│   ├── GET    → Lesen
│   ├── POST   → Erstellen
│   ├── PUT    → Ersetzen
│   ├── PATCH  → Teilaktualisierung
│   └── DELETE → Löschen
├── Statuscodes
│   ├── 200 OK
│   ├── 201 Created
│   ├── 400 Bad Request
│   ├── 401 Unauthorized
│   └── 404 Not Found
└── Stateless (zustandslos)
```

### API-Beispiel

```python
# Python REST-API mit Flask
from flask import Flask, jsonify, request

app = Flask(__name__)

# GET - Daten abrufen
@app.route('/api/kunden', methods=['GET'])
def get_kunden():
    return jsonify(kunden_liste)

# POST - Daten erstellen
@app.route('/api/kunden', methods=['POST'])
def create_kunde():
    daten = request.json
    kunden_liste.append(daten)
    return jsonify(daten), 201

# PUT - Daten aktualisieren
@app.route('/api/kunden/<int:id>', methods=['PUT'])
def update_kunde(id):
    daten = request.json
    for i, k in enumerate(kunden_liste):
        if k['id'] == id:
            kunden_liste[i] = daten
            return jsonify(daten)
    return jsonify({'error': 'Not found'}), 404
```

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## Datenbank-Anbindung

### Python mit SQLAlchemy

```python
from sqlalchemy import create_engine, Column, Integer, String
from sqlalchemy.orm import sessionmaker
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base

Base = declarative_base()

class Kunde(Base):
    __tablename__ = 'kunden'
    id = Column(Integer, primary_key=True)
    name = Column(String(100))
    email = Column(String(255))

# Verbindung herstellen
engine = create_engine('sqlite:///kunden.db')
Base.metadata.create_all(engine)
Session = sessionmaker(bind=engine)
session = Session()

# Daten abfragen
for kunde in session.query(Kunde).all():
    print(f"{kunde.id}: {kunde.name}")
```

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## Handlungsphasen

1. **Analysieren**: Datenquellen identifizieren, Strukturen verstehen
2. **Planen**: Integrationskonzept erstellen
3. **Entwickeln**: Schnittstellen implementieren
4. **Testen**: Datenfluss prüfen
5. **Dokumentieren**: Handhabung beschreiben

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## Prüfungsrelevanz

- Wichtig für LF 12a (Abschlussprojekt)
- Datenintegration in Projekten

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## Querverweise

- [[2-Ausbildungsjahr/LF7-Cyber-physische-Systeme|Vorher: LF 7]]
- [[2-Ausbildungsjahr/LF9-Netzwerke-Dienste|Nachher: LF 9]]
- [[Programmiersprachen/Python|Python Vertiefung]]

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*Stand: 2024 | Quelle: KMK Rahmenlehrplan 13.12.2019*