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Projeto e Organização de BD

Projeto e Organização de BD. Linguagem SQL Data Definition Language. Linguagem SQL.

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Presentation Transcript

  1. Projeto e Organização de BD Linguagem SQL Data Definition Language

  2. Linguagem SQL • O Modelo Relacional prevê, desde sua concepção, a existência de uma linguagem baseada em caracteres que suporte a definição do esquema físico (tabelas, restrições, etc.), e sua manipulação (inserção, consulta, atualização e remoção)

  3. Linguagem SQL • A Linguagem SQL (Structured Query Language) é padrão para SGBDs Relacionais • padrão ANSI (American National Standards Institute) • ANSI X3.135-1986 = ISO/IEC 9075:1987 • ANSI X3.135-1989 = ISO/IEC 9075:1989 • ANSI X3.135-1992 = ISO/IEC 9075:1992 (SQL2) • ANSI X3.135.10-1998 substituído pelo SQL1999 • ANSI X3.135-1999 = ISSO/IEC 9075:1999 • Embora seja capaz de prover acesso facilitado aos dados, a linguagem SQL possui certas limitações, como a impossibilidade de manipular uma tabela linha-a-linha, exigindo sua extensão, neste caso, através da definição de cursores

  4. Conjuntos de Comandos da Linguagem SQL • A Linguagem SQL pode ser dividida em 5 conjuntos de comandos: • Recuperação de dados: comando SELECT • Linguagem de manipulação de dados (DML - Data Manipulation Language): comandos para inserções (INSERT), atualizações (UPDATE) e exclusões (DELETE)

  5. Conjuntos de Comandos da Linguagem SQL • Linguagem de definição de dados (DDL - Data Definition Language): comandos para criação e manutenção de objetos do banco de dados: CREATE, ALTER, DROP, RENAME e TRUNCATE • Linguagem para controle de transações: COMMIT, ROLLBACK e SAVEPOINT • Linguagem para controle de acesso a dados: GRANT e REVOKE

  6. Código Armazenado no Banco de Dados • O Modelo Relacional não previa, originalmente, a possibilidade de armazenar trechos de código no banco de dados. No entanto, foi adaptado para permitir a definição de • Stored Procedures: trechos de código escritos em linguagem SQL, armazenados no BD, e que podem ser ativados a partir de aplicações-cliente, comandos SQL, outras stored procedures, etc. • Triggers: trechos de código armazenados no BD ativados automaticamente após determinados eventos

  7. Código Armazenado no Banco de Dados • No Oracle, os trechos de código armazenado (triggers, stored procedures e stored functions) são criados utilizando-se a linguagem PL-SQL • PL-SQL é uma linguagem de programação de código procedural

  8. Exemplo de Trigger create trigger t_itens_pedidos after insert or update or delete on pedidos_produtos for each row begin if inserting or updating then update pedidos set valor_total = valor_total + :new.valor * :new.quantidade where num_pedido = :new.num_pedido; endif; if deleting or updating then update pedidos set valor_total = valor_total - :old.valor * :old.quantidade where num_pedido = :old.num_pedido; endif; end; /

  9. Exemplo de Stored Procedure create procedure reajusta_precos (percentual in number) as begin update produtos set preco = preco * (1 + percentual/100); end /

  10. Apresentação do Estudo de Caso • O Estudo de caso aqui utilizado visa modelar a realidade de uma livraria • São apresentados os esquemas conceitual, lógico e físico • Todas as tabelas estão “populadas” e sobre estas devem ser executados os exercícios

  11. CREATE TABLE tipos_telefones ( cod_tipo_telefone NUMBER ( 2 ) NOT NULL, descricao VARCHAR2 ( 20 ) NOT NULL, CONSTRAINT PK_TIPOS_TELEFONES PRIMARY KEY (cod_tipo_telefone) ) TABLESPACE TSP_CURSOSQL / CREATE TABLE administradores ( cod_administrador NUMBER ( 6 ) NOT NULL, nivel_privilegio NUMBER ( 1 ) NOT NULL, CONSTRAINT PK_ADMINISTRADORES PRIMARY KEY (cod_administrador) ) TABLESPACE TSP_CURSOSQL / CREATE TABLE clientes_enderecos ( cod_cliente NUMBER ( 6 ) NOT NULL, cod_endereco NUMBER ( 2 ) NOT NULL, data_cadastro DATE NOT NULL, CONSTRAINT PK_CLIENTES_ENDERECOS PRIMARY KEY (cod_cliente, cod_endereco) ) TABLESPACE TSP_CURSOSQL / CREATE TABLE produtos ( cod_produto NUMBER ( 5 ) NOT NULL, titulo VARCHAR2 ( 200 ) NOT NULL, ano_lancamento DATE NOT NULL, importado CHAR ( 1 ) NOT NULL, preco NUMBER ( 10, 2 ) NOT NULL, prazo_entrega NUMBER ( 3 ) NOT NULL, CONSTRAINT PK_PRODUTOS PRIMARY KEY (cod_produto), CONSTRAINT CHK_PROD_IMPORTADO CHECK (importado in ('S','N')) ) TABLESPACE TSP_CURSOSQL /

  12. CREATE TABLE enderecos ( cod_endereco NUMBER ( 2 ) NOT NULL, rua VARCHAR2 ( 30 ) NOT NULL, numero NUMBER ( 5 ) NOT NULL, complemento VARCHAR2 ( 20 ), cod_cidade NUMBER ( 4 ) NOT NULL, cep CHAR ( 8 ) NOT NULL, CONSTRAINT PK_ENDERECOS PRIMARY KEY (cod_endereco) ) TABLESPACE TSP_CURSOSQL / CREATE TABLE telefones ( cod_cliente NUMBER ( 6 ) NOT NULL, cod_telefone NUMBER ( 2 ) NOT NULL, cod_tipo_telefone NUMBER ( 2 ) NOT NULL, ddd NUMBER ( 3 ), numero VARCHAR2 ( 10 ) NOT NULL, CONSTRAINT PK_TELEFONES PRIMARY KEY (cod_cliente, cod_telefone) ) TABLESPACE TSP_CURSOSQL / CREATE TABLE clientes ( cod_cliente NUMBER ( 6 ) NOT NULL, data_nascimento DATE, data_cadastro DATE NOT NULL, CONSTRAINT PK_CLIENTES PRIMARY KEY (cod_cliente) ) TABLESPACE TSP_CURSOSQL /

  13. CREATE TABLE estados ( uf CHAR ( 2 ) NOT NULL, nome VARCHAR2 ( 20 ) NOT NULL, regiao CHAR ( 2 ) NOT NULL, CONSTRAINT PK_ESTADOS PRIMARY KEY (uf) ) TABLESPACE TSP_CURSOSQL / CREATE TABLE usuarios ( cod_usuario NUMBER ( 6 ) NOT NULL, nome VARCHAR2 ( 100 ) NOT NULL, cpf CHAR ( 11 ) NOT NULL, email VARCHAR2 ( 40 ) NOT NULL, username VARCHAR2 ( 20 ) NOT NULL, password VARCHAR2 ( 20 ) NOT NULL, CONSTRAINT PK_USUARIOS PRIMARY KEY (cod_usuario), CONSTRAINT AK_USU_CPF UNIQUE (cpf), CONSTRAINT AK_USU_USERNAME UNIQUE (username) ) TABLESPACE TSP_CURSOSQL / CREATE TABLE cidades ( cod_cidade NUMBER ( 4 ) NOT NULL, nome VARCHAR2 ( 40 ) NOT NULL, uf CHAR ( 2 ) NOT NULL, CONSTRAINT PK_CIDADES PRIMARY KEY (cod_cidade) ) TABLESPACE TSP_CURSOSQL / CREATE TABLE pedidos_produtos ( num_pedido NUMBER ( 7 ) NOT NULL, cod_produto NUMBER ( 5 ) NOT NULL, quantidade NUMBER ( 3 ) NOT NULL, valor_unitario NUMBER ( 10, 2 ) NOT NULL, CONSTRAINT PK_PEDIDOS_PRODUTOS PRIMARY KEY (num_pedido, cod_produto) ) TABLESPACE TSP_CURSOSQL /

  14. CREATE TABLE autores ( cod_autor NUMBER ( 4 ) NOT NULL, nome VARCHAR2 ( 100 ) NOT NULL, descricao VARCHAR2 ( 1024 ), CONSTRAINT PK_AUTORES PRIMARY KEY (cod_autor) ) TABLESPACE TSP_CURSOSQL / CREATE TABLE pedidos ( num_pedido NUMBER ( 7 ) NOT NULL, cod_cliente NUMBER ( 6 ) NOT NULL, cod_endereco NUMBER ( 2 ) NOT NULL, data_emissao DATE NOT NULL, CONSTRAINT PK_PEDIDOS PRIMARY KEY (num_pedido) ) TABLESPACE TSP_CURSOSQL / CREATE TABLE autores_produtos ( cod_autor NUMBER ( 4 ) NOT NULL, cod_produto NUMBER ( 5 ) NOT NULL, CONSTRAINT PK_AUTORES_PRODUTOS PRIMARY KEY (cod_autor, cod_produto) ) TABLESPACE TSP_CURSOSQL / ALTER TABLE administradores ADD ( CONSTRAINT FK_USU_ADM FOREIGN KEY (cod_administrador) REFERENCES usuarios (cod_usuario)) / ALTER TABLE clientes_enderecos ADD ( CONSTRAINT FK_CLI_CLIEND FOREIGN KEY (cod_cliente) REFERENCES clientes (cod_cliente)) /

  15. ALTER TABLE clientes_enderecos ADD ( CONSTRAINT FK_END_CLIEND FOREIGN KEY (cod_endereco) REFERENCES enderecos (cod_endereco)) / ALTER TABLE enderecos ADD ( CONSTRAINT FK_CID_END FOREIGN KEY (cod_cidade) REFERENCES cidades (cod_cidade)) / ALTER TABLE telefones ADD ( CONSTRAINT FK_CLI_TEL FOREIGN KEY (cod_cliente) REFERENCES clientes (cod_cliente)) / ALTER TABLE telefones ADD ( CONSTRAINT FK_TIPTEL_TEL FOREIGN KEY (cod_tipo_telefone) REFERENCES tipos_telefones (cod_tipo_telefone)) / ALTER TABLE clientes ADD ( CONSTRAINT FK_USU_CLI FOREIGN KEY (cod_cliente) REFERENCES usuarios (cod_usuario)) / ALTER TABLE cidades ADD ( CONSTRAINT FK_EST_CID FOREIGN KEY (uf) REFERENCES estados (uf)) / ALTER TABLE pedidos_produtos ADD ( CONSTRAINT FK_PED_PEDPROD FOREIGN KEY (num_pedido) REFERENCES pedidos (num_pedido)) / ALTER TABLE pedidos_produtos ADD ( CONSTRAINT FK_PROD_PEDPROD FOREIGN KEY (cod_produto) REFERENCES produtos (cod_produto)) / ALTER TABLE pedidos ADD ( CONSTRAINT FK_CLIEND_PED FOREIGN KEY (cod_cliente, cod_endereco) REFERENCES clientes_enderecos (cod_cliente, cod_endereco)) / ALTER TABLE autores_produtos ADD ( CONSTRAINT FK_AUT_AUTPROD FOREIGN KEY (cod_autor) REFERENCES autores (cod_autor)) / ALTER TABLE autores_produtos ADD ( CONSTRAINT FK_PRD_AUTPROD FOREIGN KEY (cod_produto) REFERENCES produtos (cod_produto)) /

  16. Linguagem de definição de dados (DDL) • A linguagem de definição de dados permite a criação, manutenção e eliminação de objetos do banco de dados: • tabelas • visões • índices • seqüências • sinônimos

  17. Convenções de Nomes • Devem começar com uma letra • Pode ter de 1 a 30 caracteres • Pode conter somente A-Z, a-z, 0-9, _, $ e # • Os nomes devem ser únicos por usuário • Não podem ser utilizadas palavras reservadas (salvo se entre aspas)

  18. Tipos de Dados Básicos • CHAR(tamanho): seqüência de caracteres de tamanho fixo • VARCHAR(tamanho): seqüência de caracteres de tamanho variável • NUMBER(total, decimais): valores numéricos • DATE: data e hora

  19. Tipos de Dados para Caracteres • CHAR(tamanho [BYTE | CHAR]): até 2000 bytes • Alocação de bytes é o padrão, mas podem ser alocados CHARs, em formato Unicode • NCHAR(tamanho): até 2000 bytes em alocação Unicode (2 ou 3 bytes por caracter) • VARCHAR2 ou VARCHAR(tamanho [BYTE | CHAR]): até 4000 bytes • NVARCHAR2: até 4000 bytes • CLOB: até 232 – 1 bytes (4 GB) • NCLOB: até 232 – 1 bytes (4 GB) em alocação Unicode • LONG: até 231 – 1 bytes (2 GB), mantido para compatibilidade

  20. Tipos de Dados para Data e Tempo • DATE: ano, mês, dia, hora, minuto, segundo, armazenados em 7 bytes • INTERVAL DAY (precisão) TO SECOND (precisão): intervalos entre duas datas em dias, horas, minutos e segundos • INTERVAL (precisão) YEAR TO MONTH: intervalo entre duas datas em anos e meses • TIMESTAMP (precisão): valores de instantes de tempo com precisão de até 9 casas decimais nos segundos • TIMESTAMP (precisão) WITH TIME ZONE: inclui a informação do fuso horário • TIMESTAMP (precisão) WITH LOCAL TIME ZONE: recupera a informação ajustada ao fuso horário local

  21. Tipos de Dados Binários • BLOB: até 232 – 1 bytes (4 GB) de dados binários armazenados no banco de dados • BFILE: até 232 – 1 bytes (4 GB) de dados binários armazenados em arquivos externos • RAW (tamanho): armazena até 2000 bytes, mantido para compatibilidade • LONG RAW: até 231 – 1 bytes (2 GB) , mantido para compatibilidade

  22. Comando CREATE TABLE • Permite a criação de uma tabela: • CREATE TABLE nome_da_tabela (nome_da_coluna tipo_de_dado [NULL|NOT NULL] restrições_de_coluna, ...restrições_de_tabela); • CREATE TABLE autores (cod_autor NUMBER (4) NOT NULL,nome VARCHAR2 (100) NOT NULL,descricao VARCHAR2 (1024));

  23. Restrições de IntegridadeIntegridade de Entidade • Toda a tabela deve possuir, obrigatoriamente, uma coluna (ou uma composição de colunas) cujo valor é único para todas as instâncias®CHAVE PRIMÁRIA (PK) Eventualmente, outras colunas além da chave primária podem ser únicas ®CHAVE ALTERNATIVA (AK)

  24. Restrições de IntegridadeIntegridade de Domínio • Cada coluna da tabela tem seus valores restringidos por • tipos de dados: definem o domínio de uma coluna • cod_cliente NUMBER ( 6 ) • username VARCHAR2 ( 20 ) • Restrições a valores nulos: definem se as colunas serão obrigatórias ou opcionais • email VARCHAR2 ( 40 ) NOT NULL • ddd NUMBER ( 3 )

  25. Restrições de IntegridadeIntegridade de Domínio • valores padrão: define um valor padrão a ser associado a uma coluna se não for fornecido valor (ou for explicitamente fornecido um valor NULL) para esta durante a inserção importado CHAR ( 1 ) DEFAULT 'N' NOT NULL • A definição de valores padrões é particularmente importante para colunas NOT NULL

  26. Restrições de IntegridadeIntegridade de Domínio • restrições de validação: restringem os valores que podem ser atribuídos a uma coluna CONSTRAINT CHK_PROD_IMPORTADO CHECK (importado in ('S','N')) • tipos definidos pelo usuário: tipo de dado construído a partir de tipos pré-definidos, contendo restrição a valores nulos, regras de validação e um valor padrão • Não disponível em todos os SGBDs

  27. Restrições de IntegridadeIntegridade Referencial • As restrições de integridade referencial garantem a consistência dos relacionamentos entre as tabelas

  28. Restrições de IntegridadeIntegridade Referencial • No exemplo, a definição da restrição de integridade referencial seria criada como segue CONSTRAINT FK_EST_CID FOREIGN KEY (uf) REFERENCES estados (uf) • Esta restrição estabelece uma relação entre o atributo uf da tabela CIDADES e a chave primária da tabela ESTADOS

  29. Restrições de IntegridadeIntegridade Referencial • O SGBD deve prover mecanismos para assegurar que a restrição de integridade seja respeitada, ou seja, uma linha violando a restrição de integridade referencial não poderá existir; • Estes mecanismos prevêem a execução de uma ação em resposta a uma atualização, a fim de manter a integridade referencial.

  30. Restrições de IntegridadeIntegridade Referencial • Existem diferentes ações possíveis para evitar que uma operação de atualização viole as restrições de integridade referencial • RESTRICT: impede a execução da operação Inserir uma Sala situada em um Prédio não existente • CASCADE: propaga a operação para respeitar as restrições de integridade referencial Remover uma Disciplina do Currículo, removendo todos os Pré-requisitos associados a esta

  31. Restrições de IntegridadeIntegridade Referencial • SET NULL: assegura as restrições de integridade referencial associando um valor NULL à chave estrangeira que poderia violá-las Remover um Professor, fazendo com que a coluna matricula_professor em DISCIPLINAS_TURMAS fosse atualizada para NULL em todas as disciplinas que atua • NULL não é considerado um valor, portanto, não fere as restrições de integridade referencial • SET DEFAULT: semelhante à ação de SET NULL, mas associa um valor padrão à chave estrangeira

  32. Restrições de IntegridadeIntegridade Definida pelo Usuário • O Projetista do Banco de Dados pode definir restrições de integridade complexas, utilizando, por exemplo, o conceito de triggers • Triggers são porções de código ativadas após certos eventos (inserção, atualização ou exclusão de linhas da tabela)

  33. Restrições de Integridade de Tabelas • CONSTRAINT nome_da_restrição PRIMARY KEY (colunas) • CONSTRAINT nome_da_restrição FOREIGN KEY (colunas) REFERENCES nome_da_tabela_pai [ON DELETE CASCADE] • CONSTRAINT nome_da_restrição UNIQUE (colunas) • CONSTRAINT nome_da_restrição CHECK (expressao)

  34. Restrições de Integridade de Colunas • CONSTRAINT nome_da_restrição NOT NULL • CONSTRAINT nome_da_restrição PRIMARY KEY • CONSTRAINT nome_da_restrição REFERENCES nome_da_tabela_pai [ON DELETE CASCADE] • CONSTRAINT nome_da_restrição UNIQUE • CONSTRAINT nome_da_restrição CHECK (expressao)

  35. Exemplo create table usuarios ( cod_usuario number ( 6 ), nome varchar2 ( 100 )constraint nn_usu_nome not null, cpf char ( 11 ) constraint nn_usu_cpf not null, email varchar2 ( 40 ) constraint nn_usu_email not null, username varchar2 ( 20 ) constraint nn_usu_username not null, password varchar2 ( 20 ) constraint nn_usu_password_not null, constraint pk_usuarios primary key (cod_usuario), constraint ak_usu_cpf unique (cpf), constraint ak_usu_username unique (username));

  36. Exemplo create table produtos ( cod_produto number ( 5 ) not null, titulo varchar2 ( 200 ) not null, ano_lancamento date not null, importado char ( 1 ) not null, preco number ( 10, 2 ) not null, prazo_entrega number ( 3 ) not null, constraint pk_produtos primary key (cod_produto), constraint chk_prod_importado check (importado in (‘S',‘N')) );

  37. Exemplo create table administradores ( cod_administrador number ( 6 ), nivel_privilegio number ( 1 ) not null, constraint pk_administradores primary key (cod_administrador), constraint fk_usu_adm foreign key (cod_administrador) references usuarios (cod_usuario) );

  38. Definindo Valores Padrão • Pode ser definido um valor padrão para uma coluna (literais, expressões ou funções) • Se não for definido um valor, será utilizado o padrão • create table pedidos (num_pedido number ( 7 ),cod_cliente number ( 6 ) not null,cod_endereco number ( 2 ) not null,data_emissao date not null default sysdate,constraint pk_pedidos primary key (num_pedido));

  39. Utilizando Valores Padrão • insert into pedidos (num_pedido, cod_cliente, cod_endereco)values (17645, 540, 290); • Foi omitida a coluna data_emissão, logo, será utilizado o valor padrão • insert into pedidos (num_pedido, cod_cliente, cod_endereco, data_emissao)values (17645, 540, 290, NULL); • Foi explicitamente definido NULL

  40. Consultando o Dicionário de Dados • USER_TABLES: informações sobre as tabelas do usuário • USER_OBJECTS: informações completas sobre todos os diferentes tipos de objetos (object_type) do usuário • USER_CATALOG ou CAT: lista de todos os objetos e seus respectivos tipos • Consultas sobre estas tabelas (visões) fornecem informações úteis

  41. Verificando as Constraints • A tabela (visão) user_constraints inclui informações sobre todas as constraints do usuário • select constraint_name, constraint_type, search_conditionfrom user_constraintswhere ...; • A tabela (visão) user_cons_columns mostra as colunas envolvidas em cada constraint

  42. Criando uma Tabela a Partir de uma Consulta • SQL permite a criação de uma tabela a partir do resultado de uma consulta: • CREATE TABLE nome_da_tabela (colunas) ASselect ... • CREATE TABLE teste (cod_cliente, nome_cliente) ASselect u.cod_usuario, u.nomefrom usuarios uwhere u.cod_cliente in (select c.cod_clientefrom clientes c);

  43. Comando ALTER TABLE • Permite a alteração de uma tabela ALTER TABLE nome_da_tabela[ADD definição de coluna,][MODIFY definição de coluna,][DROP COLUMN nome,][RENAME COLUMN antigo TO novo,][ADD definição de constraint,][MODIFY CONSTRAINT definição de constraint,][DROP CONSTRAINT nome,][RENAME CONSTRAINT antigo TO novo,][ENABLE | DISABLE constraint,][RENAME TO novo_nome];

  44. Exemplo • alter table pedidosadd valor_total number(10,2); • alter table enderecosmodify cod_endereco number(3); • alter table autoresdrop column descricao; • alter table clientesrename column cod_usuario to cod_cliente; • alter table produtosadd constraint chk_prod_prazocheck(prazo between 3 and 30);

  45. Exemplo • alter table produtosadd constraint chk_prod_prazocheck(prazo between 3 and 30); • alter table produtosdrop constraint chk_prod_importado;

  46. Exemplo • alter table enderecosmodify cod_endereco number(3); • alter table produtosadd constraint chk_prod_prazocheck(prazo between 3 and 30); • alter table usuariosdisable constraint pk_usuarios; • alter table usuariosenable constraint pk_usuarios; • alter table pedidos_produtosrename to itens_pedidos;

  47. Comando DROP TABLE • Permite a eliminação de uma tabela: • DROP TABLE nome_da_tabela[CASCADE CONSTRAINTS]; • drop table tipos_telefonescascade constraints;

  48. Comando TRUNCATE TABLE • Permite a eliminação de todas as linhas de uma tabela, de forma rápida e liberando o espaço alocado, sem possibilitar a execução de rollback: • TRUNCATE TABLE nome_da_tabela;

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