lt++: Biblioteca C++ para Acesso ao Gerenciador de Banco de Dados SQLite

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1 lt++: Biblioteca C++ para Acesso ao Gerenciador de Banco de Dados SQLite Pedro de Brito Cavalcanti Neto 1, Brauliro Gonçalves Leal 2, Sérgio Aurélio Ferreira Soares 1, Mário Godoy Neto 2, Ricardo Argenton Ramos 2 1 Graduando do Curso de Engenharia da Computação Universidade Federal do Vale do São Francisco (UNIVASF) Juazeiro BA Brasil 2 Professor do Colegiado de Engenharia da Computação Universidade Federal do Vale do São Francisco (UNIVASF) Juazeiro BA Brasil pdibrito, brauliro.leal, mario.godoy, Abstract. SQLite is a software library that implements a self-contained and serverless database engine. The lt++ is a library developed in C++ to access and obtain data in SQLite. It is divided in two classes, ltdriver and ltquery. The first connects to the database and provides access services, the second executes the commands in a controlled way to manipulate data from SQL database. Both SQLite and lt++ are easily handled and suitable for use in teaching SQL language, database projects or using in small applications. The lt++ library is freely available for download on the site Resumo: SQLite é uma biblioteca de software que implementa um sistema de banco de dados SQL independente e sem servidor. A lt++ é uma biblioteca desenvolvida em linguagem C++ para acesso e obtenção de dados no SQLite. Esta biblioteca divide-se em duas classes, ltdriver e ltquery. A primeira conecta-se ao banco de dados e fornece serviços de acesso, a segunda executa de modo controlado os comandos SQL para manipular dados da base de dados. Tanto a SQLite quanto a lt++ são de fácil manipulação e indicadas para uso no ensino de SQL e Banco de Dados e em aplicações de pequeno porte. A biblioteca lt++ está disponível gratuitamente para download no sítio 1. Introdução 1.1. Banco de Dados Banco de dados ou base de dados é um conjunto de registros dispostos em estrutura regular que possibilita a reorganização dos mesmos e sua manipulação (Elmasri e Navathe, 2002). Atualmente, grandes bases de dados gerenciam a maioria das ações do nosso cotidiano. Pode-se tomar como exemplo de banco de dados, o conjunto dos CPFs e títulos eleitorais de uma comunidade. Bancos de dados não armazenam simplesmente dados, eles devem ser capazes de manipulá-los. Isso se dá através de instruções para atualização, inclusão e exclusão de dados ou grupo de dados.

2 Os Sistemas Gerenciadores de Bancos de Dados (SGBDs) são um conjunto de aplicações que permitem a interação entre usuários e banco de dados através de computadores. Esses SGBDs são responsáveis pelo controle, acesso e coordenação de dados de bancos de dados. Dentre os diversos SGBDs pode-se citar o Oracle, SQL Server, MySQL, DB2, Postgre SQL, Firebird e SQLite. Cada um com suas características próprias, tornando-os vantajosos ou não para um determinado tipo de aplicação SQLite O SQLite pode ser definido como uma ferramenta, mais precisamente uma biblioteca, desenvolvida em linguagem C padrão ANSI que pode ser integrada a programas escritos em diferentes linguagens, possibilitando assim a manipulação de dados através de comandos SQL. A inclusão desta biblioteca em um programa se dá de forma bastante simples. Seu sítio é onde se encontra códigos fonte para download e informações para seu uso. Algumas das características do SQLite são: a) software livre, domínio público e multiplataforma; b) transações atômicas, consistentes, isoladas e duráveis; c) não necessita de instalação, configuração ou administração; d) implementa maior parte do SQL92; e) o banco de dados completo é armazenado em apenas um arquivo de sistema; e f) suporta base de dados acima de 2 terabytes. Sistemas que utilizam SQLite não necessitam de um servidor para acessar seus dados, ou seja, ela lê e escreve diretamente em seu arquivo para acessar seus dados. Seu uso é recomendado onde a simplicidade da administração, implementação e manutenção são mais importantes que incontáveis recursos dos SGBDs mais voltados para aplicações complexas. Devido a sua simplicidade, seu uso é apropriado também para o ensino de SQL. Sua utilização é recomendada para sistemas web com menos de cem mil requisições por dia, dispositivos e sistemas embarcados, aplicações desktop, aprendizado de banco de dados, dentre outros. Existe uma vasta bibliografia sobre SQLite que pode ser consultada em Owens (2006) Linguagem de Consulta Estruturada Linguagem de Consulta Estruturada ou Structured Query Language (SQL) é uma linguagem interpretada padrão ANSI para o acesso a banco de dados. Ela é composta pelas: Data Manipulation Language (DML) Linguagem de Manipulação de Dados, um subconjunto da SQL para inserir, atualizar e remover dados. Data Definition Language (DDL) Linguagem de Definições de Dados, que permite definir novas tabelas e elementos associados. Data Control Language ( DCL) Linguagem de Controle de Acesso, que controla quem tem acesso para ver ou manipular dados dentro de um banco. Data Transaction Language (DTL) Linguagem de Transação de Dados, usada para a transição de um banco de dados.

3 1.2. lt++ Data Query Language (DQL) Linguagem de Consulta de Dados mais utilizada. Permite especificar uma consulta. A biblioteca lt++ foi desenvolvida em linguagem C++ para gerenciar bancos de dados SQLite. Ela é multiplataforma, de fácil utilização e dividida em duas classes: ltdriver e ltquery. A primeira é responsável pela conexão com a base de dados e a segunda pela manipulação de dados através de comandos SQL. Cada aplicação que necessita utilizar um banco de dados SQLite deve incluir tanto a biblioteca lt++ quanto a biblioteca SQLite para a manipulação de bancos de dados. A lt++ trabalha em conjunto com a SQLite na manipulação e execução dos comandos SQL. Para aplicações escritas em C++ que acessam bancos de dados SQLite, é conveniente que essa comunicação se dê de maneira simples e prática, assim o objetivo principal é que a lt++ sirva como um facilitador entre o usuário e o SQLite, fornecendo assim um conjunto de funções que são de fácil utilização. A Figura 1 ilustra de forma geral a dinâmica de uso da biblioteca lt++ em conjunto com o SQLite. Figura 1 - Visão geral da utilização da biblioteca lt++ A lt++ é open-source e sua licença é a mesma do SQLite. Seu o código fonte e programas exemplo estão disponíveis gratuitamente para download no sítio 2. Materiais e Métodos A linguagem de programação utilizada no desenvolvimento da biblioteca lt++ foi o C++. Utilizou-se funções e estruturas definidas no arquivo sqlite3.h da biblioteca SQLite. Foram consultados ainda documentos, exemplos, e manuais obtidos no sítio oficial, A Tabela 1 apresenta as principais funções da biblioteca SQLite utilizadas pela lt++.

4 Tabela 1. Funções da biblioteca sqlite3.h Funções Descrição sqlite3_open() Abre um Banco de Dados sqlite3_exec() Executa uma instância SQL sqlite3_prepare() Prepara uma instância para execução sqlite3_close() Fecha um Banco de Dados SQLite sqlite3_finaliza() Deleta uma instância SQL processada sqlite3_get_table() Executa uma instância SQL e grava o resultado 3. Resultados e Discussões A biblioteca lt++ é divida em duas classes, são elas: ltdriver e ltquery. A classe ltdriver conecta e desconecta um banco de dados através dos métodos bool Attach(char*file) e void Detach (void), respectivamente. O parâmetro passado para a primeira função é o nome do arquivo que contém o banco de dados. Essa classe tem a variável pública sqlite3 *db, um handler da conexão. Ele é inicializado na função Attach e é utilizado pela classe ltquery. Observe que o método Attach não necessita de nome de usuário e senha, já que o SQLite não necessita de administração. Os métodos da classe ltdriver são apresentados na Tabela 2. Tabela 2. Métodos da classe ltdriver Métodos Descrição bool Attach (char*) Abre o banco de dados void Detach (void) Fecha o banco de dados string itos (int) Converte um inteiro para uma string string ftos (double) Converte um double para string A classe ltquery possui os métodos responsáveis pela obtenção dos dados de um banco de dados já aberto por um objeto da classe ltdriver. Para tanto, basta ligá-los através da execução do método open. A Tabela 4 apresenta os métodos e uma breve descrição de suas funcionalidades. Os métodos Sql e Sel são responsáveis por executarem sentenças SQL. Já os métodos que possuem o mesmo nome de tipos de dados, como Int, Float, Double e Time, possuem a tarefa de recuperar e retornar um dado deste mesmo tipo resgatando-o de uma determinada célula da tabela resultante. Outra forma de recuperar dados das consultas é utilizar o método Text, que retorna qualquer tipo de dado convertido em String.

5 Métodos Tabela 3. Métodos da classe ltquery Descrição void open (sqlite3*) Abre o banco de dados para acesso bool Sql (string) bool Sql (char*) bool Sel (string) bool Sel (char*) bool Free (void) bool Fetch (void) int Columns (void) int Size (void) int Cursor (void) bool Empty (void) bool IsNull char* Text (int) uchar* Blob (int) char Char (int) short Short (int) int Int (int) long Long (int) float Float (int) double Double (int) char* Date (int) char* Time (int) int Type (int) char* Name (int) Executa operações update, insert e delete para a SQL passada como string Executa operações update, insert e delete para a SQL passada como char* Executa operações de select para a SQL passada como string Executa operações de select para a SQL passada como char* Libera a memória alocada para a variável azresult Retorna uma linha da consulta processada Retorna o número de colunas resultante da consulta Retorna o número de linhas resultante da consulta Retorna o número da coluna corrente Verifica se há dados na consulta Verifica se um campo de consulta é nulo Retorna um dado do tipo texto Retorna um dado do tipo blob Retorna um dado do tipo char Retorna um dado do tipo short Retorna um dado do tipo int Retorna um dado do tipo long Retorna um dado do tipo float Retorna um dado do tipo double Retorna um dado do tipo data Retorna um dado do tipo tempo Retorna um tipo de dado Retorna o nome da coluna da tabela A classe ltquery contém ainda atributos privados que são utilizados principalmente para guardar informações sobre a conexão e resultados de sentenças SQL e indicar erros na execução de comandos. Os atributos dessa classe e uma breve descrição de suas funcionalidades são apresentados na Tabela 3.

6 Variáveis sqlite3 *db char *ERRMsg Tabela 4. Variáveis da classe ltquery Descrição Handler da conexão com o SQLite Mensagem de erro SQL processada sqlite3_stm *Stm Handler da sentença SQL processada char **azresult Vetor de apontadores contendo os dados retornados da consulta de dados int rc int size int column int cursor int total Status (sucesso ou falha) do resultado da SQL processada Número de linhas da tabela Número de colunas da tabela Índice da linha na tabela Número de campos da tabela Para uma melhor compreensão das funções disponíveis na biblioteca, foi desenvolvido um programa exemplo que utiliza a maioria das funções apresentadas nas tabelas 2 e 3 e está disponível em anexo. O banco de dados lt++.db do programa exemplo é composto por uma tabela que possui a seguinte estrutura: Tabela 5. Descrição dos campos da tabela do banco de dados lt++.db Campo A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 Tipo Integer Integer Numeric(15,2), Nvarchar(26) Varchar(26) Time Date Para criar uma nova base de dados e adicionar a tabela descrita acima, o usuário pode utilizar algum programa administrador de bases de dados para o SQLite como, por exemplo, o SQLite Administrator disponível em O programa é gratuito e de fácil manipulação. Após a criação, o programa exemplo, apresentado em anexo já pode ser executado. 4.Conclusão A biblioteca lt++ foi desenvolvida em C++ com recursos básicos para conectar-se ao gerenciador de banco de dados SQLite. Ela caracteriza-se por ser multiplataforma, muito simples e de fácil uso. A lt++ é dividida em duas classes ltdriver e ltquery. A primeira conecta-se ao banco de dados e fornece serviços de acesso, a segunda executa, de modo controlado, comandos SQL através de seus métodos, obtendo assim informações a partir da base de dados. A biblioteca foi testada e mostrou-se satisfatória.

7 Sua licença de uso é a mesma que a do SQLite e está disponível para download tanto o código fonte quanto um programa fonte para teste no site 5.Referências Elmasri, R.; Navathe, S. B. (2002), Sistemas de Banco de Dados Fundamentos e Aplicações, Editora LTC, 3ª edição. Owens, Michael. (2006), The Definitive Guide to SQLite, Springer-Verlag. SQLite, SQLite home page, Disponível em : < Acesso em: 23 Fev 2011.

8 6.Anexo Programa exemplo do uso da biblioteca lt++. #include <stdio.h> #include "ltquery.h" #include "ltdriver.h" int main( void ) ltdriver *db = new ltdriver(); ltquery *Query = new ltquery(); if( db->attach("lt++.db") ) printf("\n Erro no attach... "); system("pause"); exit(1); Query->Open( db->db ); Query->Sel("delete from A" ); for( int i = 0; i < 10; i++ ) Query->Sql("insert into A(A0,A1,A2,A3,A4,A5,A6) values(" + db->itos(i) + ",1,1.2, 'abcde','abcde','11:11:11',' ');"); Query->Sel("select * from A" ); while( Query->Fetch() ) printf("%d ", Query-> Int(0) ); printf("%d ", Query-> Int(1) ); printf("%f ", Query->Float(2) ); printf("%s ", Query-> Text(3) ); printf("%s ", Query-> Text(4) ); printf("%s ", Query-> Text(5) ); printf("%s ", Query-> Text(6) ); printf("\n"); Query->Sel("select * from A" ); while( Query->Fetch() ) for( int i = 0; i < Query->Columns(); i++ ) printf("%s %s ",Query->Name(i), Query->Text(i) ); printf("\n"); db->detach(); delete Query; delete db; return 0;

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