BASES DE DADOS I LTSI/2. Universidade da Beira Interior, Departamento de Informática Hugo Pedro Proença, 2010/2011

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1 BASES DE DADOS I LTSI/2 Universidade da Beira Interior, Departamento de Informática Hugo Pedro Proença, 2010/2011

2 A Linguagem SQL As raízes da linguagem SQL remontam a 1974, altura em que a IBM desenvolvia um protótipo de um sistema relacional, designado System R. Simultaneamente foi desenvolvida uma linguagem, designada SEQUEL, destinada a ser utilizada nesse sistema e que mais tarde veio a dar origem à linguagem SQL Structured Query Language. Em 1984 foi proposta a sua estandarização, tendo o ANSI e a ISO criado grupos de trabalho para o efeito.

3 A Linguagem SQL A primeira versão-standard foi proposta em 1986, com a designação SQL-86. Surgiram regularmente novas revisões SQL-89, SQL-93 e está em preparação o lançamento de uma nova, que incorporará características tipicamente associadas à programação orientada por objectos. É uma linguagem de alto nível e disponibiliza formas de interacção com multiplos sistemas gestores de bases de dados. A linguagem pode ser decomposta em três grupos principais: DMLData Manipulation Language DDL Data Definition Language DAL Data Administration Language

4 A Linguagem SQL DMLData Manipulation Language Conjunto de instruções que possibilitam a manipulação da informação existente numa base de dados. Inserir informação Alterar informação Eliminar informação. Consultar informação

5 A Linguagem SQL DDLData Definition Language Conjunto de instruções que possibilitam a definição da estrutura de uma base de dados. Criar relações Alterar relações Eliminar relações

6 A Linguagem SQL DALData Administration Language Conjunto de instruções que possibilitam a definição da politica de previlégios sobre a informação existente numa base de dados. Gerir utilizadores Gerir permissões sobre objectos da base de dados Relações Vistas Funções e Procedimentos

7 SQL-DDL Como já foi referido anteriormente, o SQL possui simultaneamente instruções de definição de dados (Data Definition Language - DDL). Estas servem para definir (criar e/ou alterar) a estrutura da base de dados e fazer a passagem do modelo conceptual entretanto finalizado para o modelo físico. Alteração da estrutura da base de dados Criação, Alteração ou Eliminação de relações (CREATE TABLE, ALTER TABLE e DROP TABLE)

8 SQL-DDL Tipos de Dados: A especificação do domínio de cada atributo (conjunto de valores passíveis de atribuir a cada atributo de cada tuplo de uma relação), pode variar consoante o SGBD onde é implementada a Base de Dados. Diferentes SGBD s incorporam pequenas variantes nos tipos de dados passíveis de definição e nos tipos de dados disponíveis. A SQL-92 possui alguns tipos estandardizados, designados tipos primitivos: INTEGER, SMALLINT, DECIMAL, DOUBLE PRECISION, FLOAT: para valores numéricos CHAR, VARCHAR: para valores alfanuméricos DATE, TIME, TIMESTAMP: para valores de Data e Tempo BIT: para valores booleanos.

9 SQL-DDL Tipos de Dados: Adicionalmente é também possível definir novos tipos de dados, apesar destes terem que se basear em tipos de dados primitivos. Este mecanismo é essencialmente um mecanismo de definição de ALIAS. CREATE DOMAIN morada VARCHAR(30) Especifica a criação de um novo tipo de dados, designado morada, e que é formado por um conjunto de caracteres que pode ter no máximo comprimento igual a 30.

10 SQL-DDL - Criação Criação de Tabelas CREATE TABLE <nome_tabela>( <Coluna 1 > <Tipo 1 > [<Opcoes 1 >], <Coluna 2 > <Tipo 2 > [<Opcoes 2 >],... <Coluna n > <Tipo n > [<Opcoes n >], [restrições de integridade]); <Coluna i > Nome da i-nesima coluna <Tipo i >Tipos de dados da i-nesima coluna <Opcoes i > Opções relativas à i-nésima coluna Restrições de integridadeeventuais restrições a acrescentar à definição da tabela (chaves, restrições de referência e restrições de intervalo)

11 SQL-DDL - Criação Criação de Tabelas CREATE TABLE Aluno( Numero INTEGER PRIMARY KEY, Nome VARCHAR(80) NOT NULL, MORADA VARCHAR(80) ); Específica a criação de uma nova relação com 3 atributos. Numero é do tipo inteiro e constitui a chave primária da relação. Nome e Morada são do tipo alfanumérico, sendo que Nome não pode conter valores nulos.

12 SQL-DDL - Criação Criação de Tabelas CREATE TABLE Nota( CodAluno INTEGER, CodDisciplina INTEGER, Ano INTEGER, Nota FLOAT, CONSTRAINT C1 PRIMARY KEY (CodAluno, CodDisciplina, Ano), CONSTRAINT C2 CHECK Nota > 0, CONSTRAINT C3 CHECK Ano IN (1,2,3,4,5) ); Específica a criação de uma nova relação com 4 atributos. A chave primária é uma chave composta e existem duas relações de intervalo para dois dos atributos ( Ano e Nota )

13 SQL-DDL - Criação Criação de Tabelas CREATE TABLE Utilizacao_Peca( CodUtilizacao INTEGER PRIMARY KEY, CodPeca INTEGER, Quantidade INTEGER, CONSTRAINT C1 FOREIGN KEY (codpeca) REFERENCES Peca (CodPeca), CONSTRAINT C2 CHECK Quantidade > 0 ); Específica a criação de uma nova relação com 3 atributos. A chave primário será o código da utilização de peça e existe uma restrição de referência. Todos os valores que forem registados no atributo CodPeca devem ter correspondência no atributo CodPeca da relação Peca. Existe ainda uma restrição de intervalo.

14 SQL-DDL - Criação Criação de Tabelas CREATE TABLE Utilizacao_Peca( CodUtilizacao INTEGER PRIMMARY KEY, CodPeca INTEGER, CONSTRAINT FOREIGN KEY (codpeca) REFERENCES Peca (CodPeca) ON UPDATE CASCADE ON DELETE SET NULL, ); Específica a criação de uma nova relação com 2 atributos. As duas ultimas linhas servem para especificar que ao actualizar ou eliminar informação da relação para onde a restrição se refere (Peca) se devem respectivamente eliminar os respectivos tuplos ou colocá-los com valor nulo.

15 SQL-DDL - Criação ON DELETE INSERT UPDATE <ACCAO> Estas clausulas servem para garantir a consistência da informação na base de dados após a alteração de informação. Imagine-se o seguinte esquema de relacionamento: Duas relações ( Obra e Responsável ) para registar as obras em curso por parte de uma empresa de construção, podendo cada obra possuir entre 0 e n responsáveis. Obra Descrição Local 123 Prédio Lisboa 671 Estrada Covilhã 129 Saneamento Fundão Obra Responsável 123 José 123 Rita 671 Paulo

16 SQL-DDL - Criação ON DELETE INSERT UPDATE <ACCAO> O que aconteceria à informação da relação que regista os responsáveis de cada obra, caso fossem eliminada tuplos da relação que regista as obras em andamento? Informação inconsistente? X Obra Descrição Local 123 Prédio Lisboa? 671 Estrada Covilhã 129 Saneamento Fundão Obra Responsável 123 José 123 Rita 671 Paulo

17 SQL-DDL - Criação ON DELETE INSERT UPDATE <ACCAO> Para resolver estas situações especifica-se na criação da tabela que contém restrições de referência (isto é, chaves externas), o que se pretende fazer em caso de alteração da informação na relação referida. CREATE TABLE Encarregado( CodObra INTEGER, Encarregado VARCHAR(30), CONSTRAINT C1 PRIMARY KEY (CodObra, Encarregado) CONSTRAINT C2 FOREIGN KEY (CodObra) REFERENCES Obra(CodObra) ON UPDATE CASCADE ON DELETE CASCADE);

18 SQL-DDL - Criação ON DELETE INSERT UPDATE <ACCAO> Com base na definição anterior, ao alterar informação na relação Obra (eliminar tuplos, ou alterar o código de obra, por exemplo) vaise efectuar a mesma operação na relação Responsável. A este processo designa-se operação em cascata. Após a eliminação de um tuplo da relação Obra, todos os tuplos da relação Responsável que contivessem valor para o atributo chave externa igual ao eliminado, vão também ser eliminados. Caso apenas seja alterada a relação Obra, então o código correspondente à chave externa vai também ser actualizado em todos os tuplos necessários. O analista poderia considerar, por outro lado, que seria mais útil colocar os respectivos valores para o campo chave-externa a NULL, em vez de eliminar ou alterar informação.

19 SQL-DDL - Restrições Definição de Restrições Os exemplos atrás ilustrados mostram formas usuais de incluir restrições na definição de relações. Existe uma clausula geral para esse fim: CONSTRAINT Serve para definir todos os tipos de restrições e atribuir a cada uma delas um identificador CONSTRAINT <NOME> <ESPECIFICAÇÃO> <NOME> Nome da restrição. <ESPECIFICAÇÃO> Especificação da restrição. É aqui que se define o seu tipo e conteúdo.

20 SQL-DDL - Restrições Restrições Exemplo CREATE TABLE Inscricao_Turma( CodAluno INTEGER NOT NULL, CodDisciplina INTEGER NOT NULL, CodTurma INTEGER NOT NULL, Ano INTEGER, Data DATE DEFAULT NOW(), CONSTRAINT chave_primaria PRIMARY KEY (CodALuno, CodDisciplina), CONSTRAINT chave_ext_disciplina FOREIGN KEY (CodDisciplina) REFERENCES Disciplina(CodDisciplina) ON UPDATE CASCADE ON DELETE CASCADE, CONSTRAINT chave_ext_akunos FOREIGN KEY (CodAluno) REFERENCES Aluno(CodAluno) ON UPDATE CASCADE ON DELETE CASCADE, CONSTRAINT valor_ano CHECK Ano > 0);

21 SQL-DDL Outras clausulas aplicáveis à criação de relações: NOT NULL Indica que o atributo não poderá conter o valor nulo. UNIQUE Indica que o valor a colocar no atributo terá que ser diferente para todos os tuplos presentes na relação. BETWEEN lim_inferior AND lim_superior Indica que o valor a assumir por cada tuplo para determinado atributo terá obrigatoriamente que estar entre lim_inf e lim_sup. IN (valor 1, valor2,..., valor n ) Indica que o valor atribuído ao atributo em cada tuplo existente na relação terá que assumir um dos n valores descritos na lista.

22 SQL-DDL - Eliminação Eliminação de Tabelas DROP TABLE <nome_tabela>; <nome_tabela> Nome da tabela a eliminar da base de dados. Para eliminar relações de uma base de dados basta utilizar a instrução DROP TABLE seguida do nome da tabela. DROP TABLE Aluno;

23 SQL-DDL - Alteração Alteração de Tabelas A alteração de tabelas de uma base de dados pode ser feita exclusivamente de duas formas: Adição de colunas (atributos) Eliminação de colunas (atributos). ALTER TABLE <nome_tabela> {[ADD COLUMN <nome_coluna> <tipo> [<Restrições>]] [DROP COLUMN <nome_coluna>]} <nome_coluna> Nome da coluna a adicionar ou remover. <tipo> Tipo do atributo que se deseja adicionar à relação. <Restrições> Eventuais restrições a aplicar à coluna a adicionar. (Sintaxe identica à da instrução CREATE TABLE).

24 SQL-DDL - Alteração Alteração de Tabelas Exemplos: ALTER TABLE Aluno DROP COLUMN Nome; ALTER TABLE Aluno ADD COLUMN Idade INTEGER CHECK IDADE > 0;

25 SQL-DDL - Exercício Criação de Bases de Dados Criação de uma base de dados correspondente ao esquema: Aluno (NumAluno, BI, Nome, Morada, CodPostal) Disciplina (CodDisciplina, Nome, Programa, AnoLectivo) Nota (NumAluno, Nota, CodInscricao, Época) Inscricao (CodInscricao,NumAluno, Ano, CodDisciplina) CodPostal (Codigo, Cidade)

26 SQL-DDL - Exercício Criação de Bases de Dados CREATE TABLE CodPostal( Codigo INTEGER, Cidade VARCHAR(100), CONSTRAINT C1 Codigo PRIMARY KEY, CONSTRAINT C2 Cidade NOT NULL); CREATE TABLE Aluno( BI INTEGER, Nome VARCHAR(100), Morada VARCHAR(100), CodPostal INTEGER, CONSTRAINT C1 BI PRIMARY KEY, CONSTRAINT C2 Nome NOT NULL, CONSTRAINT C3 CodPostal FOREIGN KEY REFERENCES CodPostal(Codigo));

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