Linguagem de Definição de Dados (DDL)

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1 Modelagem de Banco de Dados Linguagem de Definição de Dados (DDL) Professor: Anderson D. Moura Março, 2009 Linguagem de Definição de Dados Linguagem para especificar a informação acerca de cada tabela, incluindo: O esquema de cada tabela. O domínio de valores associados com cada atributo. Restrições de integridade O conjunto de índices a manter para cada tabela. Informação de segurança e autorização para cada tabela. As estruturas de armazenamento físico em disco de cada tabela. 1 2 Structured Query Language, ou Linguagem de Consulta A linguagem SQL é um grande padrão de banco de dados. Isto Estruturada ou SQL, é uma linguagem de pesquisa declarativa para decorre da sua simplicidade e facilidade de uso. Ela se diferencia banco de dados relacional (base de dados relacional). Muitas das de outras linguagens de consulta a banco de dados no sentido em características originais do SQL foram inspiradas na álgebra que uma consulta SQL especifica a forma do resultado e não o relacional. caminho para chegar a ele. Ela é um linguagem declarativa em O SQL foi desenvolvido originalmente no início dos anos 70 nos oposição a outras linguagens procedurais. Isto reduz o ciclo de laboratórios da IBM em San Jose, dentro do projeto System R, que aprendizado daqueles que se iniciam na linguagem. tinha por objetivo demonstrar a viabilidade da implementação do modelo relacional proposto por E. F. Codd. O nome original da Embora o SQL tenha sido originalmente criado pela IBM, linguagem era SEQUEL, acrônimo para "Structured English Query rapidamente surgiram vários "dialectos" desenvolvidos por outros Language" (Linguagem de Consulta Estruturada em Inglês) [1], produtores. Essa expansão levou à necessidade de ser criado e vindo daí o fato de, até hoje, a sigla, em inglês, ser comumente adaptado um padrão para a linguagem. Esta tarefa foi realizada pela pronunciada "síquel" ao invés de "és-kiú-él", letra a letra. No American National Standards Institute (ANSI) em 1986 e ISO em entanto, em português, a pronúncia mais corrente é a letra a letra: "esse-quê-ele" O SQL foi revisto em 1992 e a esta versão foi dado o nome de SQL-92. Foi revisto novamente em 1999 e 2003 para se tornar SQL:1999 (SQL3) e SQL:2003, respectivamente. O SQL:1999 usa expressões regulares de emparelhamento, queries recursivas e gatilhos (triggers). Também foi feita uma adição controversa de tipos não-escalados e algumas características de orientação a objeto. O SQL:2003 introduz características relacionadas ao XML, sequências padronizadas e colunas com valores de autogeneralização (inclusive colunas-identidade). Tal como dito anteriormente, o SQL, embora padronizado pela ANSI e ISO, possui muitas variações e extensões produzidos pelos diferentes fabricantes de sistemas gerenciadores de bases de dados. Tipicamente a linguagem pode ser migrada de plataforma para plataforma sem mudanças estruturais principais. 5 Outra aproximação é permitir para código de idioma procedural ser embutido e interagir com o banco de dados. Por exemplo, o Oracle e outros incluem Java na base de dados, enquanto o PostgreSQL permite que funções sejam escritas em Perl, Tcl, ou C, entre outras linguagens. Tipos em SQL char(n). Cadeia de caracteres de comprimento fixo n. varchar(n). Cadeia de caracteres de comprimento variável, com o máximo n especificado pelo utilizador. int. inteiro (um subconjunto finito dos inteiros, dependente da máquina). smallint. Inteiro pequeno (um subconjunto do tipo int). 6 1

2 Tipos em SQL numeric(p,d). Número de vírgula fixa, com precisão de p dígitos e com n casas decimais. real, double precision. Números de vírgula flutuante, com precião dependente da máquina. float(n). Número de vírgula flutuante, com um mínimo de precisão de n dígitos. Os valores nulos são permitidos em todos os tipos de dados. A declaração de um atributo como not null proíbe os valores nulos para esse atributo. 7 Tipos Data/Tempo date. datas, contendo um ano com (4 dígitos), mês e dia date time. Tempo (diário), em horas, minutos e segundos. time 09:00:30 time 09:00:30.75 timestamp: data mais hora timestamp :00:30.75 Interval: período de tempo Interval 1 day A subtracção de dois valores de date/time/timestamp devolve um intervalo Os valores de intervalos podem ser adicionados a valores de date/time/timestamp 8 Tipos Data/Tempo Pode-se extrair campos do valor date/time/timestamp extract (year from SYSDATE) Pode-se converter cadeias de caracteres para date/time/timestamp cast <string-valued-expression> as date 9 Instrução CREATE TABLE Uma tabela SQL é definida recorrendo ao comando create table : create table r (A1 D1, A2 D2,..., An Dn, (integrity-constraint1),..., (integrity-constraintk)) r é o nome da relação Ai é o nome de um atributo no esquema de relação r Di é o tipo de dados dos valores no domínio do atributo Ai Exemplo: (nome char(45) not null, preco decimal(5,2)) 10 Inserir valores nas Tabelas Recorre-se à instrução insert, com a seguinte sintaxe: Insere na Tabela a linha (Exp1,...,ExpN) de acordo com a ordem de atributos especificada na instrução create table: insert into Tabela values (Exp1,...,ExpN) Insere na Tabela a linha (Exp1,...,ExpN) de acordo com a ordem de atributos especificada ( A1,..., An) : Inserir valores nas Tabelas Exemplos: insert into cliente (cidade, nome, rua) values ( Curitiba', Pedro Paulo', R. XV de Novembro' ); insert into cliente values ( Pinhais', Ana Silveira', Av. Mal. Deodoro'); insert into Tabela( A1,..., An) values (Exp1,...,ExpN)

3 Restrições de Integridade not null primary key (A1,..., An) check (P), em que P é um predicado Instrução DROP TABLE/ALTER TABLE O comando drop table remove da base de dados toda a informação sobre a relação. drop table produto Exemplo: Declarar nome como a chave primária de produto e garantir que os valores de preco são não negativos. (nome char(45) not null, preco decimal(5,2) DEFAULT 0 primary key (nome), check (preco >= 0)) 13 O comando alter table também pode ser utilizado para adicionar atributos a uma relação já existente. Todos os tuplos na relação ficam com null no novo atributo. A sintaxe do comando alter table é a seguinte: alter table r add A D Onde A é o nome do atributo a adicionar à relação r e D o domínio de A. 14 Instrução DROP TABLE/ALTER TABLE O comando alter table também pode ser utilizado para eliminar atributos de uma relação alter table r drop A Onde A é o nome de um atributo na relação r Integridade Referencial Garante que um valor que ocorre numa relação para um certo conjunto de atributos também ocorre num outro conjunto de atributos de outra relação. Exemplo: Se D1 é um código de departamento que ocorre numa das tuplas da relação FUNCIONÁRIO, então existe uma tupla na relação DEPTO para o departamento D! As chaves primárias, candidatas e estrangeiras podem ser especificadas na instrução SQL create table: A cláusula primary key da instrução create table inclui a lista de dos atributos que formam a chave primária. A cláusula unique key da instrução create table inclui a lista dos atributos que formam a chave candidata. A cláusula foreign key da instrução create table inclui quer a lista de atributos que constituem a chave estrangeira quer o nome da tabela referenciada pela chave estrangeira. create table cliente (cliente char(20), rua char(30), cidade char(30), primary key (nome)) (produto char(45), preco decimal(5,2), primary key (nome))

4 create table pedido (codigo integer, cliente char(45), valor decimal(5,2), data date, primary key (codigo), foreign key (cliente) references cliente) create table item_pedido (codigo integer, produto char(45), quantidade integer, valor decimal(5,2), primary key (codigo, produto), foreign key (codigo) references pedido, foreign key (produto) references produto) create table pedido... foreign key (produto) references produto on delete cascade on update cascade... ) Com as cláusulas on delete cascade, se a remoção de um tupla na relação produto resulta na violação da restrição da integridade referencial, a remoção propaga-se em cascata para a relação pedido, removendo a tupla que se referia ao produto que tinha sido eliminado. Atualizações em cascata são semelhantes. 21 Se existe uma cadeia de dependências de chaves estrangeiras através de várias relações, com um on delete cascade especificado em cada dependência, uma remoção ou atualização num dos extremos pode-se propagar através de toda a cadeia. Se uma remoção ou atualização em cascata origina uma violação de uma restrição que não pode ser tratada por uma outra operação em cascata, o sistema aborta a transação. Como resultado, todas as alterações provocadas pela transação e respectivas ações em cascata serão anuladas. 22 A integridade referencial é verificada apenas no final da transação Passos intermédios podem violar a integridade referencial desde que passos posteriores a reponham Caso contrário seria impossível criar alguns estados da base de dados, por exemplo. inserir duas tuplas cujas chaves estrangeiras apontam um para o outro ( atributo cônjuge da relação casado) Alternativas às operações em cascata: on delete set null on delete set default Valores nulos em atributos de chaves estrangeiras complicam a semântica de integridade referencial da SQL, devendo-se evitar recorrendo a not null Se algum atributo de uma chave estrangeira é nulo, a tupla satisfaz automaticamente a restrição de integridade referencial!

5 Apagar linhas da Tabela O conteúdo da tabela pode ser eliminado através da instrução: delete from Tabela; Também podemos remover linhas particulares através de condições: delete from Tabela where Cond; Exemplos: delete from funcionario; delete from funcionario where cddepto= D1 ; 25 Transações Uma transação é uma seqüência de instruções de consulta e de atualização executadas numa unidade singular. As transações são iniciadas implicitamente e terminadas com commit work: torna permanentes todas as atualizações efetuadas à base de dados, ou rollback work: desfaz todas as alterações efetuadas pela transacção. Exemplo motivador A transferência de dinheiro de uma conta para outra requer duas operações: debitar uma conta e creditar outra 26 Transações Se um dos passos anteriores sucede e o outro falha, a base de dados fica num estado inconsistente Portanto, ou ambos os passos devem suceder ou ambos falhar Se qualquer operação numa transação falha, todo o trabalho efetuado na transação pode ser descartado através de rollback work. No caso de falhas no sistema, o rollback das transações incompletas é efetuado automaticamente. Na maioria dos sistemas de bases de dados, cada instrução SQL que é executada com sucesso é committed automaticamente. Cada transação é assim constituída por apenas uma instrução. Normalmente, o commit automático pode ser desligado, permitindo transações com múltiplas instruções. 27 5

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