15 - Introdução às Bases de Dados

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1 ICE-B 15 - Introdução às Bases de Dados Ludwig Krippahl

2 Bases de Dados Resumo Introdução aos sistemas de bases de dados: Modelo relacional SQL (Structured Query Language) Criar tabelas Inserir dados Consultar Sqlite3: interpretador e SGBD 1

3 Bases de Dados Bases de Dados 2

4 Bases de Dados Base de Dados: Conjunto estruturado de dados Vimos exemplos: Tabelas, dicionários, objectos,... Permite guardar dados usados por diferentes programas Sistema de Gestão de Bases de Dados (SGBD) (Database management system, DBMS) Combinação de software e dados: Base de dados: ficheiros estruturados, com os dados. Motor de base de dados: software para consulta e modificação dos dados. Esquema de base de dados: especificação da organização lógica dos dados. 3

5 SGBD Modelo relacional Registo (objecto, entidade) Conjunto de valores ordenados pelos atributos Análogo a um tuplo, corresponde a uma linha na tabela Campo (ou atributo) Um dos atributos que todos os registos da tabela têm Uma coluna na tabela Tabela (relação) Conjunto de registos Análogo a uma lista de tuplos ou de dicionários (campo:valor) Base de dados relacional Conjunto de tabelas relacionadas 4

6 Tabelas e Chaves Exemplo: tabela Filmes da base de dados DBVideos Como identificar cada registo? 5

7 Tabelas e Chaves A tabela tem quatro campos: Filme_id Titulo Tipo Classificacao Chave primária Conjunto de campos cuja combinação de valores não se repete Permite identificar sem ambiguidade um registo (uma linha) Neste caso é Filme_id 6

8 Tabelas e Chaves Exemplo: tabela Clientes de DBVideos Chave primária: Cliente_id 7

9 Tabelas e Chaves Como registar alugueres? Tabela Alugueres Chave primária: Aluguer_id Chaves externas: Cliente_id e Filme_id As chaves externas permitem ligar uma tabela a outras Desta forma registamos quem alugou qual filme, e quando 8

10 Bases de Dados Structured Query Language (SQL) 9

11 SQL Structured Query Language Linguagem para manipular e consultar BD relacionais Query: pergunta (sobre os dados armazenados na base de dados) Interpretada pelo motor do SBD É uma linguagem independente (não é Python) Pode ser usada interativamente pelo utilizador, com o interpretador SQL Permite: Criar tabelas, descrevendo os seus campos (esquema). Inserir, alterar e remover registos das tabelas. Fazer perguntas (queries) 10

12 SQL Structured Query Language Tabelas são criadas com a instrução CREATE CREATE TABLE nome-tabela (Campo-1 tipo-1,campo-2 tipo-2,...); Nome da tabela, nomes dos campos e respectivos tipos. Tipicamente os tipos utilizados são (Sqlite): Números inteiros: INT, INTEGER Números fraccionários: FLOAT, REAL Texto: TEXT Lógico (Booleano): BOOLEAN (0 ou 1) Nota: isto para Sqlite; noutros sistemas há mais distinções 11

13 SQL Structured Query Language Exemplo: Tabela de elementos químicos e massas atómicas. CREATE TABLE Massas ( Simbolo TEXT, Massa FLOAT); Em SQL as palavras-chave podem ser em maiúsculas ou minúsculas Mas é mais comum escrever-se em maiúsculas. Em Sqlite os nomes dos campos e tabelas também podem ser maiúsculas ou minúsculas Noutros sistemas depende É melhor escrever de forma consistente 12

14 SQL Chave Primária Na criação da tabelas deve-se especificar uma chave primária A chave primária é o campo (ou combinação de campos) que identifica cada registo CREATE TABLE Massas ( Simbolo TEXT, Massa DOUBLE, PRIMARY KEY(Simbolo)); Impõe uma restrição de integridade: Não é permitido inserir ou modificar registos de forma a repetir a chave primária 13

15 SQL Criação da tabela Filmes Nota: na consola do Sqlite3 sqlite> CREATE TABLE Filmes ( Filme_id INTEGER, Titulo TEXT, Tipo TEXT,...> Classificacao TEXT, PRIMARY KEY(Filme_id) ); 14

16 SQL Criação da tabela Clientes sqlite> CREATE TABLE Clientes ( Cliente_id INTEGER, Nome TEXT, Morada TEXT,...> Numero_cartao_credito TEXT,...> PRIMARY KEY(Cliente_id) ); 15

17 SQL Criação da tabela Alugueres sqlite> CREATE TABLE Alugueres ( Aluguer_id INTEGER, Cliente_id INTEGER,...> Filme_id INTEGER, Data_aluguer TEXT,...> Data_entrega TEXT, PRIMARY KEY(Aluguer_id) ); 16

18 SQL Apagar uma tabela: DROP Se queremos eliminar uma tabela que não nos interessa, CREATE TABLE Errada (Num INTEGER, Nome TEXT); Podemos usar o comando DROP DROP TABLE Errada; Atenção: isto é irreversível e elimina todos os registos 17

19 SQL Inserir registos: INSERT Um registo pode ser inserido numa tabela com INSERT INSERT INTO Tabela VALUES ( valor1, valor2,..., valorn); Os valores são dados na mesma ordem do CREATE TABLE Exemplo: sqlite> INSERT INTO Filmes VALUES (101, 'Sexto Sentido', 'suspense drama',...> 'maiores de 12'); sqlite> INSERT INTO Filmes VALUES (102, 'Regresso ao Futuro',...> 'comedia aventura', 'maiores de 6'); 18

20 SQL Selecionar registos: SELECT Registos podem ser selecionados de tabela(s) com SELECT SELECT lista-campos FROM lista-tabelas WHERE condição ORDER BY campo; Os registos são filtrados pela condição WHERE Podem ser ordenados incluindo a opção ORDER BY. 19

21 SQL Selecionar registos: SELECT Exemplos (Sqlite) sqlite> SELECT * FROM Filmes; 101 Sexto Sentido suspense maiores de Regresso ao Futuro comedia aventura maiores de Monstros e Cia. animacao maiores de Alien ficcao-cientifica terror maiores de sqlite> SELECT Titulo FROM Filmes WHERE Tipo = "animacao"; Monstros e Cia. Idade do Gelo sqlite> SELECT Titulo, Tipo FROM Filmes...> WHERE Classificacao = "maiores de 12" ORDER BY Titulo; Dia da Independencia ficcao-cientifica acao Elizabeth drama historico Sexto Sentido suspense X-Men ficcao-cientifica acao 20

22 SQL Alterar registos: UPDATE O UPDATE altera os valores dos campos dos registos selecionados UPDATE tabela SET campo = valor WHERE condição; Exemplo: sqlite> UPDATE Filmes SET Tipo = "drama" WHERE Titulo = "Elizabeth"; sqlite> SELECT * FROM Filmes WHERE Titulo = "Elizabeth"; 106 Elizabeth drama maiores de 12 21

23 SQL Apagar registos: DELETE O DELETE apaga os registos selecionados DELETE FROM tabela WHERE condição; Exemplo: sqlite> DELETE FROM Filmes WHERE Classificacao = "maiores de 12"; sqlite> SELECT * FROM Filmes; 102 Regresso ao Futuro comedia aventura maiores de Monstros e Cia. animacao maiores de Alien ficcao-cientifica terror maiores de Platoon acao drama guerra maiores de Idade do Gelo animacao maiores de Impacto Profundo suspense policial maiores de 16 22

24 Bases de Dados Sqlite3 23

25 Sqlite3 Sqlite3 é um motor gratuito de bases de dados Podemos usá-lo como interpretador de linha de comando Interpreta SQL e gere a base de dados Pode-se obter em Windows: descarregar sqlite-tools-win32-x zip Descomprimir e colocar o ficheiro sqlite3.exe na pasta de Mac: descarregar o ficheiro sqlite-tools-osx-x zip Descomprimir e colocar o ficheiro sqlite3 na pasta de trabalho Linux: provavelmente já está instalado, senão usar o gestor de pacotes 24

26 Sqlite3 Executar o Sqlite3 Windows: duplo-click no sqlite3.exe Linux: sqlite3 na consola do sistema operativo SQLite version :21:36 Enter ".help" for usage hints. Connected to a transient in-memory database. Use ".open FILENAME" to reopen on a persistent database. sqlite>.open teste.db Se o ficheiro da BD (teste.db) não existe é criado. Se existe é lido e temos acesso às tabelas lá criadas O ficheiro de bases de dados é binário e gerido pelo Sqlite3 25

27 Sqlite3 Exemplo: tabela com massas dos elementos sqlite>.open quimica.db sqlite> CREATE TABLE Elementos ( Simbolo TEXT, Nome TEXT, NumAtomico INTEGER,...> Massa REAL, Grupo INTEGER, Periodo INTEGER, PRIMARY KEY (Simbolo)); sqlite> INSERT INTO Elementos VALUES ('H', 'Hydrogen', 1, , 1, 1) sqlite> INSERT INTO Elementos VALUES ('He', 'Helium', 2, , 18, 1) sqlite> SELECT * FROM Elementos; H Hydrogen He Helium sqlite>.quit Comandos começados por. são do Sqlite e não SQL:.open.quit cria ou abre o ficheiro da BD sai do interpretador 26

28 Sqlite Outros comandos do Sqlite (não são SQL):.help.read nomeficheiro.schema.prompt first cont.tables.separator sep.import ficheiro tabela lista comandos disponíveis no Sqlite executa script SQL lista esquemas das tabelas muda prompt normal e e continuação lista as tabelas especifica separador dos campos Importa ficheiro assumindo separador definido 27

29 Sqlite Outros comandos do Sqlite (não são SQL): sqlite>.prompt 'db >> ' '-->> ' db >>.schema CREATE TABLE Elementos ( Simbolo TEXT, Nome TEXT, NumAtomico INTEGER, Massa REAL, Grupo INTEGER, Periodo INTEGER, PRIMARY KEY (Simbolo)); db >>.separator ' :: ' db >> SELECT * FROM Elementos; H :: Hydrogen :: 1 :: :: 1 :: 1 He :: Helium :: 2 :: :: 18 :: 1 db >>.tables Elementos 28

30 Bases de Dados Resumo 29

31 Resumo Bases de Dados Sistemas de Bases de Dados SQL e Sqlite Criar tabelas, inserir dados e consultar Comandos do Sqlite Leitura adicional: Recomendada: Capítulo 15 dos apontamentos Opcional: Tutorial Sqlite: 30

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