Fernando Albuquerque - Bancos de Dados. Fernando Albuquerque

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1 Bancos de Dados Fernando Albuquerque

2 Tópicos Introdução O modelo relacional A linguagem SQL

3 Introdução O que é um banco de dados : Coleção de informações que existe por um longo período de tempo e que é gerenciada por um SGBD ( Sistema Gerenciador de Banco de Dados ). Coleção de dados relacionados que atendem as necessidades de múltiplos usuários dentro de uma ou de múltiplas organizações. O uso de bancos de dados em vez de arquivos resulta em maior disponibilidade, maior facilidade de acesso e atualização em transações complexas e menor redundância dos dados.

4 Introdução Responsabilidades de um SGBD : Software para a manipulação de bancos de dados que suporta uma visão lógica e física dos dados, linguagem de definição e de manipulação dos dados, gerência de transações, controle de concorrência, segurança e recuperação de falhas. Permite criar novas bases de dados e especificar a sua estrutura lógica ( schema ) usando uma linguagem de definição de dados. Permite a consulta e a modificação dos dados através de uma linguagem de consulta ou de manipulação de dados.

5 Introdução Possibilita o armazenamento de grandes quantidades de dados por longos períodos de tempo. Protege os dados de acidentes ou acessos não autorizados. Possibilita o acesso eficiente aos dados para consultas e modificações. Controla o acesso simultâneo aos dados evitando que os dados sejam corrompidos.

6 Introdução Sistemas de bancos de dados relacionais : Em artigos publicados a partir de 1970, Ted Codd sugeriu que os dados fossem apresentados aos usuários organizados em tabelas chamadas tabelas ( relations ). O usuário não deveria se preocupar com as estruturas de dados efetivamente usadas para armazenamento dos dados. Atributos Tuplas númeroconta balanço tipo poupança corrente

7 O modelo relacional Introdução: As abordagens de modelagem orientadas a objetos e entidade-relacionamento são apropriadas para descrever a estrutura dos dados mas a implementação é normalmente baseada no modelo relacional. O modelo relacional tem um único conceito de modelagem chamado relação. Uma relação é uma tabela bidimensional onde os dados são organizados. O modelo relacional suporta uma linguagem de alto nível chamada Structured Query Language ( SQL ).

8 O modelo relacional Relações : A linguagem SQL possibilita que programas simples sejam escritos para manipulação dos dados armazenados nas relações de formas sofisticadas. Os modelos desenvolvidos usando-se orientação a objetos ou entidade-relacionamento são traduzidos em relações. O modelo relacional tem a sua própria teoria, chamada normalização de relações, baseada em dependências funcionais. No modelo relacional os dados são representados como tabelas bidimensionais.

9 O modelo relacional título ano duração tipo Star Wars cor Mighty Ducks cor Wayne s World cor Atributos: São listados no topo da relação e servem como nomes das colunas em uma relação. Descrevem significados dos dados em uma coluna. Não é obrigatório que os atributos em uma relação correspondam a componentes nos modelos ODL ou E/R.

10 O modelo relacional Esquemas : O nome de uma relação e o conjunto de atributos é chamado esquema. O esquema de uma relação é representado pelo nome da relação seguido pelo atributos entre parênteses. Filme ( título, ano, duração, tipo ) No modelo relacional, um projeto consiste de um ou mais esquemas. O conjunto de esquemas em um projeto é chamado de esquema do banco de dados.

11 O modelo relacional Tuplas : As linhas de uma relação chamam-se tuplas. Uma tupla tem um componente para cada atributo. Quando se deseja escrever uma tupla, os componentes são separados por vírgulas e colocados entre parênteses. ( Star Wars, 1977, 124, cor ) A ordem na qual os atributos são listados no esquema deve ser obedecida. Uma tupla pode ser vista como representando objetos e uma relação representando classes.

12 O modelo relacional Domínios : Diferente de objetos, não é possível que uma tupla apareça mais de uma vez em uma relação. Cada componente em cada tupla deve ser atômico, deve ser de um tipo elementar. Não é permitido que o componente seja uma estrutura de dados ou qualquer tipo cujos valores possam se decompostos em componentes menores. Um domínio é associado a cada atributo de uma relação. O valor de cada componente deve pertencer ao domínio.

13 A linguagem SQL Conceitos : Structured Query Language ( linguagem de consultas ) Muitos dialetos diferentes ANSI SQL Padrão atualizado em 1992 chamado SQL-92 ou SQL2 Padrão recente SQL3 Versões dos principais fornecedores Não há diferença entre maiúsculas e minúsculas

14 Selecionando dados Consultas simples : Usadas as palavras-chave SELECT, FROM e WHERE. SELECT lista_de_colunas FROM relação[s] [WHERE condições_pesquisa] A palavra-chave FROM especifica a relação ou relações às quais a consulta se refere. A palavra-chave WHERE é uma condição que as linhas deve satisfazer na consulta. A palavra-chave SELECT identifica os atributos das linhas que devem fazer parte da resposta.

15 Selecionando dados O resultado de uma consulta é a relação composta pelas linhas produzidas no processo. SELECT au_sobrenome, au_nome FROM autores au_sobrenome Albuquerque Amado Emerson au_nome Fernando Jorge Sandra

16 Selecionando dados Seleção em SQL : Podem ser usados seis diferentes operadores de comparação. = igual < > diferente < menor > maior <= menor ou igual >= maior ou igual Os valores a serem comparados incluem constantes e atributos mencionados após FROM. Operadores aritméticos podem ser aplicados antes da comparação. Resultado de uma comparação é TRUE ou FALSE e podem ser combinados via AND, OR e NOT.

17 Selecionando dados A operação de seleção permite a recuperação de um subconjunto de linhas em uma relação. Para se especificar as linhas desejadas são especificadas condições no WHERE. SELECT * FROM publishers WHERE state = CA Resultados : pub_id pub_name address city state 1389 Algodata 3rd Dr. Berkeley CA

18 Joining Operação join : A operação join atua sobre duas ou mais relações por vez. Os dados são combinados de modo a poderem ser comparados e contrastados. Quando do join é como se as relações tivessem sido unidas enquanto dura a consulta. A operação join combina dados comparando valores em colunas especificadas. Através da operação evita-se que seja necessário colocar todas as informações em uma mesma relação com o conseqüente impacto em termos de performance e eficiência.

19 Joining títulos id-titulo titulo tipo id-editora preço contrato data-pub notas editoras id-editora nome-editora endereco cidade estado SELECT titulo, nome-editora FROM titulos, editoras WHERE editoras.id-editora = titulos.id-editora

20 Joining Na maioria dos sistemas a operação de join é especificada no WHERE. Operações de join são expressas implicitamente e não explicitamente. Cada join é especificado em duas relações usando uma coluna de cada relação. SELECT lista_seleção FROM relação_1, relação_2 [, relação_3 ]... WHERE [ relação_1.]coluna operador [relação_2.]coluna

21 Views View : Uma view é uma representação alternativa dos dados em uma ou mais relações e são chamadas de relações virtuais ou relações derivadas. Os dados vistos através de uma view não são efetivamente armazenados no banco de dados, a view não é uma cópia dos dados em outra relação. O dicionário de dados armazena a definição de uma view. Quando a view é chamada pelo usuário, os dados apropriados são associados.

22 Views Criando views : Na primeira linha é especificado o nome da view. No enunciado SELECT é definida a view. CREATE VIEW Livros_E_Publicacoes AS SELECT titulo, nome-editora FROM titulos, editoras WHERE editoras.id-editora = titulos.id-editora SELECT * FROM Livros_E_Publicacoes

23 Views Uma view pode ser usada em um enunciado SELECT da mesma forma que uma relação. CREATE VIEW books SELECT titles.title_id, au_ord, au_lname, au_fname FROM authors, titles, titleauthors WHERE authors.au_id = titleauthors.au_id AND titles.title_id = titleauthors.title_id SELECT * FROM books SELECT * FROM boks ORDER BY au_lname

24 Views Uma view possibilita que cada usuário tenha uma visão do banco de dados que corresponda às suas necessidades. Através de views é possível adaptar um banco de dados de modo a facilitar o trabalho de usuários com diferentes interesses e níveis de treinamento. Cada usuário pode ter uma diferente visão embora esteja acessando as mesmas relações. Removendo views : DROP VIEW nome_view

25 Uniões, interseções e diferenças Operação UNION : Forma de se combinar dados de múltiplas consultas. Útil quando deseja-se analisar dados similares de duas ou mais relações. SELECT au_fname, au_lname, city FROM authors WHERE city IN ( Oakland, Berkeley ) UNION SELECT ed_fname, ed_lname, city FROM editors WHERE city IN ( Oakland, Berkeley )

26 Uniões, interseções e diferenças Operações INTERSECT e EXCEPT : ( SELECT nome, endereco FROM filmeestrela WHERE sexo = F ) INTERSECT ( SELECT nome, endereco FROM filmeexec WHERE valor > ); ( SELECT nome, endereco FROM filmeestrela ) EXCEPT ( SELECT nome, endereco FROM filmeexec )

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