Laboratório de Banco de Dados II

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1 Laboratório de Banco de Dados II Esquema de um banco de dados relacional Em aulas anteriores, vocês implantaram um projeto físico de banco de dados com todos os seus elementos, inclusive tratando do projeto de índices levando em conta os acessos previstos. Em várias aulas, foram utilizados comandos SQL para o tratamento dos dados, mas sem que tivéssemos estudado de forma sistemática. Nas aulas seguintes, vamos tratar deste assunto. Para isso, consideraremos um projeto simplificado de banco de dados tratado na aula de projeto físico. Se tiver alguma dúvida quanto ao projeto que deu origem aos esquemas propostos, veja o diagrama no roteiro da aula em que o tema foi analisado. O esquema de banco de dados é composto pelos seguintes esquemas relacionais: Pessoas=(SSN,Nome,Endereco) Carros=(Placa,Ano,Modelo) Possui=(SSN,Placa) Acidentes=(Placa,Data_Hora,Valor_Danos,SSN_Motorista) -- Data é composto por data+hora As especificações de todos os elementos já foram descritos em aulas anteriores, mas para facilitar a execução das atividades segue o roteiro básico: a) Especificação de restrição de domínio: Alguns tipos de dados que você utiliza, às vezes, são abrangentes demais para o objetivo especificado. Por exemplo, a coluna ano da tabela Carros indica o ano de fabricação do veículo e foi declarado como inteiro. Poderia utilizar um tipo com o smallint, se disponível no SGBD. Tomando o caso do inteiro, em geral em 4 bytes, ele admite valores entre a Estes valores podem ser adequados quanto trabalhamos com a idade dos planetas, mas não com o ano de fabricação dos carros. Assim, você pode declarar uma restrição adicional ao domínio dos valores dos atributos. Por exemplo: alter table tb_exemplo8 add constraint ct_exemplo_ck1 check (x1 between 1900 and 2100) Várias outras cláusulas podem estar presentes na especificação de domínio. b) Comando básico para criação de índices: create index ix_pessoas_01 on tb_pessoas(x1,x2 Considerações sobre datas Obs: Às vezes, as pessoas confundem o formato de armazenamento com o formato de apresentação. São coisas diferentes. Por exemplo, para colunas do tipo data (e hora) cada gerenciador determina qual o formato de armazenamento interno que será utilizado. O que muda é o formato de apresentação, tanto quando você recupera o dado como quando especifica o dado. Existem diversos formatos válidos para datas e diversos inválidos, dependendo do gerenciador. Existem formas de declarar como eles serão apresentados. Para simplicidade, um dos formatos válidos para o SGBD que você está utilizando é o seguinte: '2003/02/17' ou '2003/02/17 23:45:37' Considerações sobre permissões

2 Uma vez que você está com o projeto implantado, para que as pessoas possam utilizá-lo, precisam de direitos de acesso. Como você mesmo irá utilizá-lo, nada precisa ser feito. Existem privilégios de várias naturezas, como permissão para criação de objetos, conexão, execução de comandos administrativos, e os relacionados objetos. Os comandos básicos são os seguintes: a) Concessão de direitos sobre objetos grant select on Pessoas to A grant select,insert on Carros to Alunos b) Para remover os direitos concedidos: revoke select on Pessoas from A revoke select,insert on Carros from Alunos Manipulação inicial de dados I. Como inserir dados. O comando utilizado tem o seguinte formato básico: insert into tb_tabela (x1,x2,x3,x4) values(100,100,10,1) A palavra reservada into é opcional em alguns gerenciadores. A lista de colunas (x1,x2,x3,x4) é opcional. Quando é obrigatório? Você precisa especificar a lista de colunas quando os valores que você está especificando no comando insert não contempla todos as colunas da tabela. Isto somente é possível se as colunas admitem valores nulos ou foram declaradas com valores default. Também é preciso especificar se você informa os valores em ordem diferente das respectivas colunas quando a tabela foi criada. Observação importante: Quando você estiver utilizando uma ferramenta interativa, pode ser prático não especificar a lista de colunas da tabela, mas quando você estiver codificando um programa, é fortemente recomendável que seja especificada. Isto tornará o seu programa mais independente de possíveis alterações físicas do banco de dados. Por exemplo, por algum motivo relacionado com o pessoal de suporte, a ordem das colunas foi alterada. Ou mesmo, uma nova coluna foi incluída com valor default e sua aplicação não está pronta para ser alterada ainda. Os valores devem ser especificados de forma análoga à forma utilizada em linguagens de programação. Strings entre apóstrofos. Idem para datas. No caso de valores não inteiros, o ponto decimal deve ser ponto, não vírgula. 1. Incluir um registro na tabela Acidentes. Se tudo foi realizado conforme as especificações, deve ocorrer um erro. Explique. 2. Tente incluir um registro em Carros com ano de fabricação Adicione dois registros em cada uma das tabelas que você criou. Existe uma outra forma para o comando insert que é muito interessante. Está contemplada na especificação ANSI. Em lugar da cláusula values, utiliza-se o select. O comando tem o objetivo de incluir na tabela não um registro com valores conhecidos, mas um conjunto, eventualmente vazio, de registros que seja o resultado de uma consulta. Assume a seguinte forma:

3 insert into tb_tabela (x2,x1) select owner, object_name from dba_objects Neste exemplo, o comando select obtem dados do próprio catálogo do gerenciador e inclui na sua tabela t. Normalmente, você tem que tomar muito cuidado ao executar comandos como estes, onde não existe restrição nenhuma de seleção. Observe o conteúdo, os nomes das colunas e os tipos utilizados. II. Como remover dados. A sintaxe do comando é a seguinte: delete from tb_tabela where x1 = 10 É preciso tomar muito cuidado com a restrição aplicada na cláusula where. Todas as linhas da tabela em que a condição for verdadeira serão excluídas. Pior ainda, se a cláusula where estiver ausente, todas as linhas serão excluídas. Condições complexas podem ser colocadas na cláusula. III. Como alterar dados. 1. O comando utilizado é o update que tem o seguinte formato básico: update tb_tabela1 set x2 = 100 where x1 = 10 As mesmas observações do comando delete se aplicam ao update. Se a restrição não for corretamente aplicada, alterações inesperadas podem acontecer. IV. Como consultar dados. Os dados são obtidos pelo comando select. Vamos iniciar com a sintaxe básica e depois veremos outras possibilidades. select lista from tb_tabela1, tb_tabela2, tb_tabela3,... where condicao O que pode ser colocado na lista? Nomes de colunas, expressões e valores constantes. As expressões podem envolver funções, colunas, constantes e operações entre eles. Por exemplo: select data_hora, exp(1000), power(2,3), upper(nome), log(valor_danos), Valor_danos/3.56,...

4 A lista pode conter o símbolo * que indica todas as colunas das tabelas envolvidas no comando. Este símbolo é prático na utilização interativa, mas na codificação de programas, é recomendável que você especifique a lista desejada. Na cláusula from você especifica as tabelas que participam do comando. Na cláusula where você especifica quais as linhas desejadas no resultado. Portanto, na cláusula where deve estar presente uma expressão booleana que pode ser avaliada para true ou false. Esta expressão pode ser muito complexa, envolvendo outros sub-selects. A expressão pode envolver colunas, constantes, operações matemáticas e utilizar os operadores relacionais habituais ( =,!=, <, >, <=, >=), operadores lógicos (and, or, not) e outras construções que veremos adiante. Por exemplo:... where data_hora >= '2002/01/31' and 5 * Valor_Danos <= power(2,10) and... Produto cartesiano (não executar) select * from tb_x, tb_y Está aí, o produto cartesiano. Ele é comandado pelo que está presente na cláusula from e where e não na lista de select. Por exemplo, se você executar: select x from tb_x, tb_y O resultado será somente valores de x. Não aparece a lista de pares ordenados como seria esperado no produto cartesiano. Mas internamente, o SGBD executou o produto cartesiano!!! E você pode observar pelo número de linhas retornadas. Portanto, muita atenção na cláusula from e where. Imagine que as suas tabelas x e y tivessem 1 milhão de linhas cada uma. Nada absurdo na vida real. O resultado do produto cartesiano entre elas produziria de linhas. Fazendo um pequeno exercício mental, suponha que cada registro ocupe cerca de 100 bytes. Isto resultaria na recuperação de um número completamente inviável de bytes. Cláusula between Verifica se um valor, ou uma expressão está dentro de um intervalo de valores: select * from tb_carros where ano between 1989 and 1991 Cuidados com colunas do tipo data que inclui também a hora. Ao utilizar a cláusula between, pode ser que os registros do último dia fiquem fora do resultado. Cláusula like Este recurso é utilizado para pesquisa de padrões em cadeias de caracteres. O símbolo % significa uma seqüência qualquer de caracteres inclusive vazia. Por exemplo, select * from tb_pessoas where nome like 'Maria%' select * from tb_essoas where nome like '%Maria%' Cláusula in/not in. Teste de pertinência a um conjunto. Select * from tb_carros where ano in (1991,1993,1995,1999)

5 Select * from tb_carros where ano not in (1991,1993,1995,1999) V. Tabelas com coluna de auto-incremento: Nos bancos de dados, é possível definir uma coluna cujos valores ficam sob controle do SGBD. Em geral, um inteiro sequencial com intervalo unitário. Podem ocorrer lacunas em consequência de anomalias. No banco de dados Oracle, costuma-se criar um objeto do tipo sequence que fica com o controle do valor. A aplicação utiliza o valor obtido da sequência para incluir no campo da tabela. Ou seja, nada impede que outros valores totalmente incoerentes sejam incluídos na coluna da tabela. Outros gerenciadores admitem uma declaração na coluna que é destinada como sequencial e fica indisponível para atualização por aplicações. Neste caso, você não conseguirá incluir um valor diretamente na coluna. É possível que estes produtos permitam que usuários administrativos possam, excepcionalmente, alterar ou incluir valores que não estejam sob o controle do gerenciador. No caso específico do gerenciador de banco de dados utilizado neste laboratório, você pode criar uma tabela com esta propriedade da seguinte forma: create table tb_incremento( id numeric (10,0) identity, nome varchar(50) not null, ano_nasc int not null) alter table tb_incremento add constraint CT_incremento_PK primary key(id) alter table tb_incremento add constraint CT_incremento_UK unique (nome) Atividades Objetos de bancos de dados 1. Para que você não tenha que passar o tempo criando tabelas, obtenha o script do seguinte endereço: /bd/scripts4_alunos.sql O script cria tabelas, chaves primárias e estrangeiras. 2. Especifique as seguintes restrições de domínio: a) O ano de fabricação dos veículos e o ano do modelo devem ser superiores a 1900; b) A data dos acidentes devem ser superiores a 01/01/ Crie os índices adicionais pertinentes. Em geral, estes objetos são criados com base em mapas de acesso lógico levando em conta os acessos mais importantes. Neste momento, faça uma reflexão sobre os acessos viáveis e crie os índices para suportá-los. 4. Conceda os direitos que achar razoáveis. Tente realizar operações sobre as tabelas do seu colega antes e depois da concessão de direitos. Atividades - Manipulação inicial de dados Para esta parte da atividade, crie o arquivo com o nome ra _aula6.txt

6 com as suas respostas e salve-o no servidor. Substitua a parte inicial do nome do arquivo pelo seu registro acadênico. 1. Cria a seguinte tabela create table tb_tabela( x1 int not null, x2 int null) Insira as seguintes tuplas: insert into tb_tabela(x1,x2) values(1,2) insert into tb_tabela values(3,4) insert into tb_tabela values(4,null) O que acontece no seguinte commando? insert into tb_tabela values(5) Para acertar insert into tb_tabela (x1) values(5) Você também pode fazer: insert into tb_tabela (x2,x1) values(10,20) 2. Faça a seguinte inserção em lote insert into tb_tabela (x2,x1) select owner, object_name from dba_objects 3. Consulte as seguintes tabelas: select * from s_pessoas select * from s_carros select * from s_possui select * from s_acidentes 4. Utilizando a segunda modalidade do comando insert, inclua dados nas suas tabelas com o resultado da seleção sobre as tabelas que você acabou de consultar. O objetivo é que as suas tabelas contenham dados suficientes para que as operações realizadas retornem valores apreciáveis. Faça em todas as suas tabelas do projeto. Preste atenção na ordern em que as tabelas serão submetidas a insert. É claro que, em cada um desses processos, precisa atentar para que a ordem das colunas na tabela inserida e na origem dos dados precisam ter correspondência do ponto de vista do negócio. 5. Exclua todas as linhas da tabela Pessoas. delete from Pessoas Se o projeto foi implementado conforme planejado, ocorrerá um erro. Explique. 6. Execute o comando abaixo e explique porque o seguinte comando não será bem sucedido embora sintaticamente correto. update tb_pessoas set SSN = '100'

7 7. Altere o seu endereço na tabela Pessoas para um valor fictício como 'Rua Alfa, 9999 apto 999'. Verifique se o seu endereço foi alterado corretamente: select ssn,nome,endereco from pessoas where SSN= 'A ' 8. Execute a seguinte seqüência de comandos: create table tb_x( x char(1)) create table tb_y( y int) insert into tb_x(x) values('a ') insert into tb_x(x) values('b') insert into tb_x(x) values('c ') insert into tb_y(y) values(1) insert into tb_y(y) values(2) insert into tb_y(y) values(3) select * from tb_x, tb_y Está aí, o produto cartesiano. 9. Execute o comando abaixo: select x from tb_x, tb_y O resultado será somente valores de x. Não aparece a lista de pares ordenados como seria esperado no produto cartesiano. Mas internamente, o SGBD executou o produto cartesiano!!! 10. Selecione os acidentes que aconteceram no ano de Que cuidados são necessários na utilização da cláusula between envolvendo colunas do tipo data (data+hora)? Como você selecionaria todos os acidentes que acontecerem ao longo de um ano? 11. Procure todas as pessoas que possuem Maria como parte do nome. 12. Cláusula in/not in. Teste de pertinência a um conjunto. Apresente os dados de todos os carros produzidos nos anos de 2000, 2002, 2005 e Apresente os dados de todos os carros que não forram produzidos nos anos de 2000, 2002, 2005 e Crie a seguinte tabela: create table tb_incremento( id numeric (10,0) identity, nome varchar(50) not null, ano_nasc int not null) alter table tb_incremento add constraint CT_incremento_PK primary key(id) alter table tb_incremento add constraint CT_incremento_UK unique (nome) 14. Tente incluir uma linha na tabela, como você faz regularmente. insert into tb_incremento (id,nome,ano_nasc) values(1,'abc',2000)

8 Explique o ocorrido. 15. Inclua as seguintes linhas: insert into tb_incremento (nome,ano_nasc) values('abc',2000) insert into tb_incremento (nome,ano_nasc) values('xyz',1998) insert into tb_incremento (nome,ano_nasc) values('def',2001) Veja como ficou o conteúdo da tabela. select * from tb_incremento 16. Tente alterar o valor da coluna de auto-incremento. Update tb_incremento Set id = 100 Where id = 2 Explique o acontecido. Você pode também realizar uma inserção em lote, da seguinte forma: 17. insert into tb_incremento select object_name,datepart(year,created) from dba_objects where owner = 'ra ' Veja como ficou o conteúdo da tabela, novamente. select * from tb_incremento Até a próxima aula. Prof. Satoshi Nagayama

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