GBC043 - Sistemas de Banco de Dados SQL/DML no PostgreSQL. Ilmério Reis da Silva ilmerio@facom.ufu.br UFU/FACOM/BCC

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1 GBC043 - Sistemas de Banco de Dados SQL/DML no PostgreSQL Ilmério Reis da Silva ilmerio@facom.ufu.br UFU/FACOM/BCC

2 Página 2 Prgrama Teórico/Prático - SQL Linguagem SQL Comandos de criação e eliminação de tabelas Especificação de restrições em bancos de dados Evolução de esquemas de banco de dados Comandos de inserção de tuplas em tabelas Comandos de alteração e supressão de tuplas Comandos de consulta (básicos e complexos) Definição de visões Álgebra Relacional Cálculo Relacional

3 UFU/FACOM Página 3 SQL/DML Def. A SQL/DML(Data Manipulation Language) é um subconjunto da SQL usada para recuperar, inserir, atualizar e suprimir dados de tabelas do BD.

4 UFU/FACOM Página 4 SQL/DML - Principais Comandos INSERT inserção de linhas; DELETE supressão de linhas; UPDATE atualização de dados; SELECT recuperação de tabelas; OBS: serão mostradas características do padrão SQL implementadas pelo PostgreSQL, omitindo funcionalidades adicionais e destacando eventuais omissões.

5 UFU/FACOM Página 5 SQL/DML - INSERT INSERT INTO tabela [ ( coluna [,...] ) ] { DEFAULT VALUES VALUES ( { expressão DEFAULT } [,...] ) [,...] comando-select }

6 SQL/DML - INSERT Exemplo 1 INSERT INTO tabela VALUES (expressão [,...] ) INSERT INTO employee VALUES ('John', 'B', 'Smith', ' ', DATE ' ', '731 Fondren, Houston, TX', 'M', 30000, ' ', 5); Compatibilidade de tipos: employee (fname VARCHAR (15) NOT NULL, minit CHAR, lname VARCHAR (15) NOT NULL, ssn CHAR(9) PRIMARY KEY, bdate DATE, address VARCHAR(30), sex CHAR CHECK (sex IN ( M, F )), salary DECIMAL(10,2), superssn CHAR(9), dno INT NOT NULL) UFU/FACOM Página 6

7 UFU/FACOM Página 7 SQL/DML- INSERT - Exemplo 2 INSERT INTO tabela ( coluna [,...] ) VALUES (expressão [,...] ) INSERT INTO employee(fname, minit, lname, ssn, dno) VALUES ('John', 'B', 'Smith', ' ', 5);

8 UFU/FACOM Página 8 SQL/DML INSERT Exemplo 3 INSERT INTO tabela comando-select INSERT INTO works_on SELECT ssn, pnumber, 0 FROM employee, project;

9 UFU/FACOM Página 9 SQL/DML DELETE DELETE FROM tabela [ [ AS ] alias ] [ WHERE condição WHERE CURRENT OF cursor_name ] DELETE FROM employee WHERE ssn = ' ' OBS: o uso de cursores será visto posteriormente

10 UFU/FACOM Página 10 SQL/DML UPDATE UPDATE tabela [ [ AS ] alias ] SET {coluna = { expresssão DEFAULT } ( coluna [,...] ) = ( { expressão DEFAULT } [,...] ) } [,...] [ WHERE condição WHERE CURRENT OF cursor_name ] OBS: o uso de cursores será visto posteriormente

11 UFU/FACOM Página 11 SQL/DML UPDATE Exemplo 1 UPDATE employee SET address = 'Av. Joao Naves de Avila, 2121', salary = salary * 1.5 WHERE ssn = ' '

12 UFU/FACOM Página 12 SQL/DML UPDATE Contra Exemplo UPDATE works_on SET (pno, hours) = (SELECT pnumber, 10 FROM project WHERE pnumber = 1) WHERE essn=' '; OBS: o padrão permite associação de uma lista de atributos com uma tupla resultante da saída de uma consulta, mas isto não foi implementado pelo PostgreSql 8.3, onde as expressões devem ser independentes. Logo o comando acima não funciona no PostgreSql 8.3 (teste isso nas versões mais recentes)

13 UFU/FACOM Página 13 SQL/DML UPDATE Exemplo 2 UPDATE works_on SET (pno, hours) = (1, 10) WHERE essn=' ';

14 UFU/FACOM Página 14 SQL/DML SELECT SELECT [ALL DISTINCT] * expressão [ AS nome_saida ] [,...] FROM item_from [,...] [ WHERE condição ] [ GROUP BY expressão [,...] ] [ HAVING condição [,...] ] [ { UNION INTERSECT EXCEPT } [ ALL ] select ] [ ORDER BY expressão [ ASC DESC USING operador ] [ NULLS { FIRST LAST } ] [,...] ] [ FOR { UPDATE SHARE } [ OF nome_tabela [,...] ] [ NOWAIT ] [...] ]

15 UFU/FACOM Página 15 SQL/DML Consultas básicas e complexas Considerando os diversos parâmetros do comando SELECT, para efeito didático, vamos dividir nosso estudo em: consultas básicas: na condição do WHERE não existe outro SELECT consultas complexas: são consultas aninhadas, onde na condição do SELECT existe outra cláusula SELECT.

16 UFU/FACOM Página 16 SQL/DML SELECT-FROM-WHERE Formato de comando SELECT para consultas básicas: SELECT lista-de-atributos FROM lista-de-tabelas WHERE condição OBS: condições sem cláusula SELECT; os exemplos a seguir seguem a numeração de EN e estão baseados no BD company;

17 SQL/DML SELECT-FROM-WHERE (Esquema Company) UFU/FACOM Página 17

18 SQL/DML SELECT-FROM-WHERE (Uma instância de Company) UFU/FACOM Página 18

19 UFU/FACOM Página 19 SQL/DML - Seleção/projeção QO) Listar a data de nascimento e o endereço dos empregados com nome : John B. Smith.

20 UFU/FACOM Página 20 SQL/DML- Exemplo Q0 Q0) Listar a data de nascimento e o endereço dos empregados com nome : John B. Smith. SELECT bdate, address FROM employee WHERE fname= John AND minit= B AND lname= Smith ;

21 UFU/FACOM Página 21 SQL/DML Seleção/projeção/junção Q1) Listar o nome e endereço dos empregados que trabalham no departamento Research

22 UFU/FACOM Página 22 SQL/DML Exemplo Q1 Q1) Listar o nome e endereço dos empregados que trabalham no departamento Research SELECT fname, minit, lname, address FROM employee, department WHERE dno=dnumber AND dname= Research

23 UFU/FACOM Página 23 SQL/DML- Junção com duas condições Q2) Para todo projeto localizado em Stafford, listar o número do projeto, o número do departamento que o controla e o último nome, endereço e data de nascimento do gerente do departamento.

24 UFU/FACOM Página 24 SQL/DML- Exemplo Q2 Q2) Para todo projeto localizado em Stafford, listar o número do projeto, o número do departamento que o controla e o último nome, endereço e data de nascimento do gerente do departamento. SELECT pnumber, dnum, lname, address, bdate FROM project, department, employee WHERE plocation= Stafford AND dnum=dnumber AND ssn=mgrssn

25 UFU/FACOM Página 25 SQL/DML-Ambiguidade de nomes de atributos Suponha que DNUMBER e NAME são os nomes dos atributos DNO e LNAME em EMPLOYEE, respectivamente. Além disso, suponha que NAME é o nome do atributo DNAME em DEPARTMENT. Então: employee(fname, minit, name, ssn, bdate, address, sex, salary, superssn, dnumber) department(name, dnumber, mgrssn, mgrstartdate)

26 UFU/FACOM Página 26 SQL/DML Qualificando atributos Q1a) Listar o nome e endereço dos empregados que trabalham no departamento Research considerando os esquemas abaixo employee(fname, minit, name, ssn, bdate, address, sex, salary, superssn, dnumber) department(name, dnumber, mgrssn, mgrstartdate)

27 UFU/FACOM Página 27 SQL/DML- Exemplo Q1a Q1a) Listar o nome e endereço dos empregados que trabalham no departamento Research considerando os novos esquemas SELECT fname, minit, employee.name FROM employee, department WHERE employee.dnumber=department.dnumber AND department.name= Research

28 UFU/FACOM Página 28 SQL/DML Apelidos de Tabelas Q8) Para cada empregado, liste o seu primeiro e o seu último nome acompanhados do último nome de seu supervisor.

29 UFU/FACOM Página 29 SQL/DML Exemplo Q8 Q8) Para cada empregado, liste o seu primeiro e o seu último nome acompanhados do último nome de seu supervisor. SELECT e.fname, e.lname, s.lname FROM employee AS e, employee AS s WHERE e.superssn=s.ssn

30 UFU/FACOM Página 30 SQL/DML Apelidos de tabelas Q1b') Listar o nome e o endereço dos empregados que trabalham no departamento Research considerando as novas tabelas employee e department e usando apelidos

31 UFU/FACOM Página 31 SQL/DML - Exemplo Q1b Q1b') Listar o nome e o endereço dos empregados que trabalham no departamento Research considerando as novas tabelas employee e department e usando apelidos SELECT fname, minit, e.name, address FROM employee e, department d WHERE e.dnumber=d.dnumber AND d.name= Research

32 UFU/FACOM Página 32 SQL/DML-Exemplo Q1c Omitindo WHERE e uso do * para consulta sem projeção Qlc') Listar todos os valores de atributos de todos os empregados SELECT * FROM employee

33 UFU/FACOM Página 33 SQL/DML-Ex. Q10b Produto Cartesiano Q1Ob) Listar o produto cartesiano de empregados e departamentos SELECT * FROM employee, department

34 UFU/FACOM Página 34 SQL/DML - Tabela x relação// multset ou bags x set // Cláusula DISTINCT Q11a) Listar todos os salários distintos SELECT DISTINCT salary FROM employee

35 UFU/FACOM Página 35 SQL/DML Cláusula UNION Q4) Listar todos os números de projetos que envolvam um empregado cujo último nome é Smith sendo que o empregado deve sertrabalhador ou gerente do departamento que controla o projeto.

36 SQL/DML Exemplo Q4 Q4) Listar todos os números de projetos que envolvam um empregado cujo último nome é Smith sendo que o empregado deve ser trabalhador ou gerente do departamento que controla o projeto. (SELECT DISTINCT pnumber FROM project, department, employee WHERE dnum=dnumber AND msgrssn=ssn AND lname= Smith ) UNION (SELECT DISTINCT pnumber FROM works_on, employee WHERE essn=ssn AND lname= Smith ) UFU/FACOM Página 36

37 UFU/FACOM Página 37 SQL/DML Cláusula LIKE Q12) Listar o nome de todo empregado cujo endereço está em Houston, Texas

38 UFU/FACOM Página 38 SQL/DML Exemplo Q12 Q12) Listar o nome de todo empregado cujo endereço está em Houston, Texas SELECT fname, minit, lname FROM employee WHERE address LIKE %Houston%TX%

39 UFU/FACOM Página 39 SQL/DML Like usando underline _ Q12a) Listar o nome de todos os empregados nascidos na década de 50

40 UFU/FACOM Página 40 SQL/DML - Exemplo Q12a Q12a) Listar o nome de todos os empregados nascidos na década de 50 SELECT fname, minit, lname FROM employee WHERE bdate LIKE 5%

41 UFU/FACOM Página 41 SQL/DML Expressões Q13) Listar o nome e os salários resultantes de um aumento de 10% para os funcionários do projeto Productx

42 UFU/FACOM Página 42 SQL/DML Exemplo Q13 Q13) Listar o nome e os salários resultantes de um aumento de 10% para os funcionários do projeto Productx SELECT fname, minit, lname, salary*1.1 as NewSalary FROM employee, project, works_on WHERE ssn=essn AND pno=pnumber AND pname= ProductX'

43 UFU/FACOM Página 43 SQL/DML Cláusula BETWEEN Q14) Listar todos os empregados no departamento 5 cujo salário está entre e 40000

44 UFU/FACOM Página 44 SQL/DML Exemplo Q14 Q14) Listar todos os empregados no departamento 5 cujo salário está entre e SELECT * FROM employee WHERE dno= 5 AND salary BETWEEN AND 40000

45 UFU/FACOM Página 45 SQL/DML Cláusula ORDER BY Q 15) Listar os empregados e projetos em que eles estão trabalhando, ordenados pelo departamento e, dentro de cada departamento, ordenado pelo último e primeiro nome

46 UFU/FACOM Página 46 SQL/DML Exemplo Q15 Q 15) Listar os empregados e projetos em que eles estão trabalhando, ordenados pelo departamento e, dentro de cada departamento, ordenado pelo último e primeiro nome SELECT dno, fname, lname, pno FROM employee, works on WHERE essn=ssn ORDER BY dno, fname, lname

47 UFU/FACOM Página 47 SQL/DML - Consultas Complexas consultas aninhadas e comparação de conjuntos tabelas obtidas de junção funções de agregação cláusulas group by e having

48 SQL/DML- Cláusula IN (pertinência) A consulta Q4 abaixo pode ser reformulada, removendo a cláusula UNION e incluindo a cláusula IN Q4) Listar todos os números de projetos que envolvam um empregado cujo último nome é Smith sendo que o empregado deve ser trabalhador ou gerente do departamento que controla o projeto. (SELECT DISTINCT pnumber FROM project, department, employee WHERE dnum=dnumber AND msgrssn=ssn AND lname= Smith ) UNION (SELECT DISTINCT pnumber FROM project, works_on, employee WHERE pno=pnumber AND essn=ssn AND lname= Smith ) UFU/FACOM Página 48

49 UFU/FACOM Página 49 SQL/DML Exemplo Q4a SELECT DISTINCT pnumber FROM project WHERE pnumber IN (SELECT pnumber FROM project, department, employee WHERE dnum=dnumber AND mgrssn=ssn AND lname= Smith ) OR pnumber IN (SELECT pno FROM works on,employee WHERE essn=ssn AND lname= Smith );

50 UFU/FACOM Página 50 SQL/DML Comparando conjuntos com ALL, ANY ou SOME Outras cláusulas para comparação de conjuntos: ALL ANY ou SOME (são sinônimos) Ex: salary > ALL (SELECT salary FROM...); salary < ANY (SELECT salary FROM...); salary > SOME (SELECT salary FROM...);

51 UFU/FACOM Página 51 SQL/DML Ambiguidade em consultas aninhadas (apelidos de tabelas) Q16) Listar o nome dos empregados com dependente(s) de mesmo first name e sexo que o empregado

52 UFU/FACOM Página 52 SQL/DML Exemplo Q16 Q16) Listar o nome dos empregados com dependente(s) de mesmo first name e sexo que o empregado SELECT e.fname,e.lname FROM employee as e WHERE e.ssn IN (SELECT essn FROM dependent as d WHERE fname=dependent_name AND e.sex=d.sex);

53 UFU/FACOM Página 53 SQL/DML Substituindo subconsulta por junção Q16a) Listar o nome dos empregados com dependente(s) de mesmo first name e sexo que o empregado SELECT e.fname,e.lname FROM employee as e, dependent as d WHERE ssn=essn AND fname=dependent_name AND e.sex=d.sex);

54 UFU/FACOM Página 54 SQL/DML Q16b - FUNÇÃO EXISTS - consultas aninhadas correlacionadas Q16b) Listar o nome dos empregados com dependente(s) de mesmo first name e sexo que o empregado SELECT e.fname,e.lname FROM employee as e WHERE EXISTS (SELECT * FROM dependent d WHERE e.ssn=d.essn AND e.fname=d.dependent_name AND e.sex=d.sex);

55 UFU/FACOM Página 55 SQL/DML FUNÇÃO NOT EXISTS - consultas aninhadas correlacionadas Q6) Listar os nomes de empregados sem dependentes

56 UFU/FACOM Página 56 SQL/DML Exemplo Q6 Q6) Listar os nomes de empregados sem dependentes SELECT fname,lname FROM employee WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM dependent WHERE ssn=essn);

57 UFU/FACOM Página 57 SQL/DML Aninhamento em dois níveis Q3b) Listar o nome dos empregados que trabalham em todos os projetos controlados pelo departamento número 4 OBS: Observe a expressão todos no enunciado da consulta. Esta é a divisão da álgebra relacional, que será estudada posteriormente. Em SQL a divisão pode ser especificada de diversas formas.

58 UFU/FACOM Página 58 SQL/DML Exemplo Q3b Q3b) Listar o nome dos empregados que trabalham em todos os projetos controlados pelo departamento número 4 SELECT lname, fname FROM employee WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM project WHERE dnum=4 AND NOT EXISTS (SELECT * FROM works_on WHERE essn=ssn AND pnumber=pno));

59 UFU/FACOM Página 59 SQL/DML Alternativas para divisão em SQL Alternativas de especificação de divisão em SQL: Usando cláusulas NOT EXISTS e IN Usando cláusula NOT EXISTS e EXCEPT Usando cláusula FOREACH e EXISTS(não implementada no PostgreSql 8.3)

60 UFU/FACOM Página 60 SQL/DML - divisão usando cláusulas NOT EXISTS e IN SELECT lname, fname FROM employee WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM works_on w1 WHERE (w1.pno IN (SELECT pnumber FROM project WHERE dnum=4)) AND NOT EXISTS (SELECT * FROM works_on w2 WHERE w2.essn=ssn AND w2.pno=w1.pno));

61 UFU/FACOM Página 61 SQL/DML - divisão usando cláusulas NOT EXISTS e EXCEPT SELECT lname, fname FROM employee e WHERE NOT EXISTS (SELECT pnumber FROM project WHERE dnum=4 EXCEPT (SELECT pno FROM works_on w WHERE w.essn=e.ssn))

62 UFU/FACOM Página 62 SQL/DML - divisão usando cláusulas FOREACH e EXISTS SELECT lname, fname FROM employee WHERE FOREACH (SELECT pnumber FROM project WHERE dnum=4) EXISTS (SELECT * FROM works_on WHERE essn=ssn AND pno=pnumber)); ATENÇÃO: este comando não funciona no PostgreSql 8.3

63 UFU/FACOM Página 63 SQL/DML Tabelas obtidas de junção Q1a) Listar o nome e endereço dos empregados que trabalham no departamento Research

64 UFU/FACOM Página 64 SQL/DML Exemplo Q1a Q1a) Listar o nome e endereço dos empregados que trabalham no departamento Research SELECT fname, minit, lname, address FROM (employee JOIN department ON dno=dnumber) WHERE dname= Research

65 UFU/FACOM Página 65 SQL/DML - Junção Natural Na junção natural iguala-se atributos de mesmo nome Qlb)Listar o nome e endereço dos empregados que trabalham no departamento Research SELECT fname, name, address FROM (employee NATURAL JOIN (department AS dept (dname, dno, mssn, msdate))) WHERE dname= Research

66 UFU/FACOM Página 66 SQL/DML - OUTER JOIN A cláusula {LEFT FULL RIGHT} OUTER JOIN mantêm no resultado todas as tuplas da tabela da esquerda, das duas tabelas ou da tabela da direita da junção, respectivamente, inserindo NULL quando não há casamento (matching) Q8b)Para cada empregado, liste o seu primeiro e o seu último nome acompanhado do último nome de seu supervisor, memo se o empregado não tiver supervisor, liste seu nome

67 UFU/FACOM Página 67 SQL/DML Exemplo Q8b Q8b)Para cada empregado, liste o seu primeiro acompanhado do primeiro nome de seu supervisor, memo se o empregado não tiver supervisor, liste seu nome SELECT e.fname as employee_name, s.fname as supervisor_name FROM (employee AS e LEFT OUTER JOIN employee AS s ON e.superssn =s.ssn)

68 UFU/FACOM Página 68 SQL/DML Exemplo Q8b' Q8b')Liste o primeiro nome do supervisor e o primeiro nome de seus supervisionado, ordenado pelo primeiro. Mesmo se o empregado não for supervisor de ninguém, liste seu nome na primeira coluna e mesmo se o empregado não tiver supervisor, liste seu nome na segunda coluna. SELECT s.fname as supervisor_name, e.fname as employee_name FROM (employee AS e FULL OUTER JOIN employee AS s ON e.superssn =s.ssn) ORDER BY 1

69 UFU/FACOM Página 69 SQL/DML - Junções aninhadas Q2a) Para todo projeto localizado em Stafford, listar o número do projeto, o número do departamento que o controla e o último nome do gerente do departamento

70 UFU/FACOM Página 70 SQL/DML Exemplo Q2a Q2a) Para todo projeto localizado em Stafford, listar o número do projeto, o número do departamento que o controla e o último nome do gerente do departamento SELECT pnumber, dnum, lname FROM ((project JOIN department ON dnum=dnumber (JOIN employee ON mgrssn=ssn)) WHERE plocation = Stafford

71 UFU/FACOM Página 71 SQL/DML- Funções de agregação COUNT SUM MAX MIN AVG etc.

72 UFU/FACOM Página 72 SQL/DML Exemplo Q19 Q19) Listar a soma de salários de todos os empregados, o maior salário e a média de salários SELECT SUM(salary), MAX(salary), MIN(salary) AVG(salary) FROM employee;

73 UFU/FACOM Página 73 SQL/DML Exemplo Q20 Q20) Listar a soma de salários, o maior salário e a média de salários, somente para funcionários do departamento 'Research' SELECT SUM(salary), MAX(salary), MIN(salary), AVG(salary) FROM employee, department WHERE dno=dnumber AND dname='research';

74 UFU/FACOM Página 74 SQL/DML Exemplos Q21 e Q23 Q21) Listar o número de empregados SELECT COUNT(*) FROM employee; Q23) Listar o número de salários distintos SELECT COUNT(DISTINCT salary) FROM employee;

75 UFU/FACOM Página 75 SQL/DML - Funções de agregação em subconsultas Q5) Listar o nome dos empregados que têm dois ou mais dependentes SELECT lname, fname FROM employee WHERE (SELECT COUNT(*) FROM dependent WHERE essn=ssn) >= 2;

76 UFU/FACOM Página 76 SQL/DML - Cláusulas group by Q24) Listar para cada departamento seu número, a quantidade de empregados e a média salarial de seus empregados.

77 UFU/FACOM Página 77 SQL/DML Exemplo Q24 Q24) Listar para cada departamento seu número, a quantidade de empregados e a média salarial de seus empregados. SELECT dnumber, COUNT(*), AVG(salary) FROM department, employee WHERE dno=dnumber GROUP BY dnumber; OBS: o agrupamento deve incluir todas as colunas da projeção que não incluem função de agregação

78 UFU/FACOM Página 78 SQL/DML Group by com duas colunas Q25) Listar para cada projeto seu número, nome e a quantidade de empregados que trabalham no projeto.

79 UFU/FACOM Página 79 SQL/DML Exemplo Q25 Q25) Listar para cada projeto seu número, nome e a quantidade de empregados que trabalham no projeto. SELECT pnumber, pname, COUNT(*) FROM project, works_on WHERE pno=pnumber GROUP BY pnumber, pname;

80 UFU/FACOM Página 80 SQL/DML - Cláusulas group by e having Q26) Listar para cada projeto onde trabalham mais de dois empregados seu número e a quantidade de empregados que trabalham no projeto SELECT pnumber, pname, COUNT(*) FROM project, works_on WHERE pno=pnumber GROUP BY pnumber, pname HAVING COUNT (* )> 2;

81 UFU/FACOM Página 81 SQL/DML - Cláusulas group by e consultas aninhadas com cláusula IN Q28) Listar para cada departamento que tem mais que 5 empregados, o número do departamento e o número de empregados que ganham mais que 40000

82 UFU/FACOM Página 82 SQL/DML Exemplo Q28 Q28) Listar para cada departamento que tem mais que 5 empregados, o número do departamento e o número de empregados que ganham mais que SELECT dno, COUNT(*) FROM employee WHERE salary > AND dno IN (SELECT dnumber FROM department WHERE(SELECT COUNT(*) FROM employee e2 WHERE e2.dno=dnumber)>2) GROUP BY dno;

83 SQL/DML e o PostgreSQL EXERCÍCIOS DE IMPLEMENTAÇÃO => Lab2 Exemplos de consultas simples no esquema company => Lab3 Exemplos de consultas complexas no esquema company e exercícios usando o esquema SEE UFU/FACOM Página 83

84 UFU/FACOM Página 84 Bibliografia [EN] Capítulos 4,5 [SK] Capítulos 3,4,5 [RG] Capítulos 5

85 UFU/FACOM Página 85 FIM SQL/DML e o PostgreSQL FIM SQL/DML e o PostgreSQL