Python で pandas を使って MongoDB データを可視化する方法

Python の豊富なエコシステムを活用することで、作業を迅速に開始し、システム間の連携をより効果的に行うことができます。CData Python Connector for MongoDB、pandas および Matplotlib モジュール、SQLAlchemy ツールキットを組み合わせることで、MongoDB に接続した Python アプリケーションやスクリプトを構築し、MongoDB のデータを可視化できます。この記事では、pandas、SQLAlchemy、Matplotlib の組み込み関数を使用して MongoDB のデータに接続し、クエリを実行して結果を可視化する方法を説明します。

CData Python Connector は、組み込みの最適化されたデータ処理機能により、Python での MongoDB のデータへのリアルタイムアクセスにおいて比類のないパフォーマンスを提供します。MongoDB に対して複雑な SQL クエリを発行すると、ドライバーはフィルタや集計などのサポートされている SQL 操作を MongoDB に直接プッシュし、サポートされていない操作（多くの場合、SQL 関数や JOIN 操作）は組み込みの SQL エンジンを使用してクライアント側で処理します。

はじめに

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MongoDB のデータへの接続

MongoDB のデータへの接続は、他のリレーショナルデータソースへの接続と同様です。必要な接続プロパティを使用して接続文字列を作成します。この記事では、接続文字列を create_engine 関数のパラメータとして渡します。

MongoDB への接続には、Server、Database、User、Password プロパティを設定します。MongoDB コレクションにテーブルとしてアクセスするには、自動スキーマ検出を使用することができます。もちろんスキーマ定義の.rsd ファイルを編集して自分でスキーマ定義を書くことも可能です。スキーマに縛られないフリーフォーマットクエリを投げることもできます。

以下の手順に従って、必要なモジュールをインストールし、Python オブジェクトを介して MongoDB にアクセスしてみましょう。

必要なモジュールのインストール

pip ユーティリティを使用して、pandas、Matplotlib モジュール、および SQLAlchemy ツールキットをインストールします。

pip install pandas
pip install matplotlib
pip install sqlalchemy

以下のようにモジュールをインポートしてください。

import pandas
import matplotlib.pyplot as plt
from sqlalchemy import create_engine

Python で MongoDB のデータを可視化する

接続文字列を使用して接続できます。create_engine 関数を使用して、MongoDB のデータを操作するための Engine を作成します。

engine = create_engine("mongodb:///?Server=MyServer&Port=27017&Database=test&User=test&Password=Password")

MongoDB への SQL の実行

pandas の read_sql 関数を使用して、SQL ステートメントを実行し、結果セットを DataFrame に格納します。

df = pandas.read_sql("SELECT borough, cuisine FROM restaurants WHERE Name = 'Morris Park Bake Shop'", engine)

MongoDB のデータの可視化

クエリ結果が DataFrame に格納されたら、plot 関数を使用して MongoDB のデータを表示するグラフを作成します。show メソッドで、グラフを新しいウィンドウに表示します。

df.plot(kind="bar", x="borough", y="cuisine")
plt.show()

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完全なソースコード

import pandas
import matplotlib.pyplot as plt
from sqlalchemy import create_engin

engine = create_engine("mongodb:///?Server=MyServer&Port=27017&Database=test&User=test&Password=Password")
df = pandas.read_sql("SELECT borough, cuisine FROM restaurants WHERE Name = 'Morris Park Bake Shop'", engine)

df.plot(kind="bar", x="borough", y="cuisine")
plt.show()