Projeto e Organização de BD

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Linguagem SQL Data Definition Language

Linguagem SQL O Modelo Relacional prevê, desde sua concepção, a existência de uma linguagem baseada em caracteres que suporte a definição do esquema físico (tabelas, restrições, etc.), e sua manipulação (inserção, consulta, atualização e remoção)

Linguagem SQL A Linguagem SQL (Structured Query Language) é padrão para SGBDs Relacionais padrão ANSI (American National Standards Institute) ANSI X = ISO/IEC 9075:1987 ANSI X = ISO/IEC 9075:1989 ANSI X = ISO/IEC 9075:1992 (SQL2) ANSI X substituído pelo SQL1999 ANSI X = ISSO/IEC 9075:1999 Embora seja capaz de prover acesso facilitado aos dados, a linguagem SQL possui certas limitações, como a impossibilidade de manipular uma tabela linha-a-linha, exigindo sua extensão, neste caso, através da definição de cursores

Conjuntos de Comandos da Linguagem SQL
A Linguagem SQL pode ser dividida em 5 conjuntos de comandos: Recuperação de dados: comando SELECT Linguagem de manipulação de dados (DML - Data Manipulation Language): comandos para inserções (INSERT), atualizações (UPDATE) e exclusões (DELETE)

Conjuntos de Comandos da Linguagem SQL
Linguagem de definição de dados (DDL - Data Definition Language): comandos para criação e manutenção de objetos do banco de dados: CREATE, ALTER, DROP, RENAME e TRUNCATE Linguagem para controle de transações: COMMIT, ROLLBACK e SAVEPOINT Linguagem para controle de acesso a dados: GRANT e REVOKE

Código Armazenado no Banco de Dados
O Modelo Relacional não previa, originalmente, a possibilidade de armazenar trechos de código no banco de dados. No entanto, foi adaptado para permitir a definição de Stored Procedures: trechos de código escritos em linguagem SQL, armazenados no BD, e que podem ser ativados a partir de aplicações-cliente, comandos SQL, outras stored procedures, etc. Triggers: trechos de código armazenados no BD ativados automaticamente após determinados eventos

Código Armazenado no Banco de Dados
No Oracle, os trechos de código armazenado (triggers, stored procedures e stored functions) são criados utilizando-se a linguagem PL-SQL PL-SQL é uma linguagem de programação de código procedural

Exemplo de Trigger create trigger t_itens_pedidos after insert or update or delete on pedidos_produtos for each row begin if inserting or updating then update pedidos set valor_total = valor_total + :new.valor * :new.quantidade where num_pedido = :new.num_pedido; endif; if deleting or updating then set valor_total = valor_total - :old.valor * :old.quantidade where num_pedido = :old.num_pedido; end; /

Exemplo de Stored Procedure
create procedure reajusta_precos (percentual in number) as begin update produtos set preco = preco * (1 + percentual/100); end /

Apresentação do Estudo de Caso
O Estudo de caso aqui utilizado visa modelar a realidade de uma livraria São apresentados os esquemas conceitual, lógico e físico Todas as tabelas estão “populadas” e sobre estas devem ser executados os exercícios

CREATE TABLE tipos_telefones (
cod_tipo_telefone NUMBER ( 2 ) NOT NULL, descricao VARCHAR2 ( 20 ) NOT NULL, CONSTRAINT PK_TIPOS_TELEFONES PRIMARY KEY (cod_tipo_telefone) ) TABLESPACE TSP_CURSOSQL / CREATE TABLE administradores ( cod_administrador NUMBER ( 6 ) NOT NULL, nivel_privilegio NUMBER ( 1 ) NOT NULL, CONSTRAINT PK_ADMINISTRADORES PRIMARY KEY (cod_administrador) CREATE TABLE clientes_enderecos ( cod_cliente NUMBER ( 6 ) NOT NULL, cod_endereco NUMBER ( 2 ) NOT NULL, data_cadastro DATE NOT NULL, CONSTRAINT PK_CLIENTES_ENDERECOS PRIMARY KEY (cod_cliente, cod_endereco) CREATE TABLE produtos ( cod_produto NUMBER ( 5 ) NOT NULL, titulo VARCHAR2 ( 200 ) NOT NULL, ano_lancamento DATE NOT NULL, importado CHAR ( 1 ) NOT NULL, preco NUMBER ( 10, 2 ) NOT NULL, prazo_entrega NUMBER ( 3 ) NOT NULL, CONSTRAINT PK_PRODUTOS PRIMARY KEY (cod_produto), CONSTRAINT CHK_PROD_IMPORTADO CHECK (importado in ('S','N'))

CREATE TABLE enderecos (
cod_endereco NUMBER ( 2 ) NOT NULL, rua VARCHAR2 ( 30 ) NOT NULL, numero NUMBER ( 5 ) NOT NULL, complemento VARCHAR2 ( 20 ), cod_cidade NUMBER ( 4 ) NOT NULL, cep CHAR ( 8 ) NOT NULL, CONSTRAINT PK_ENDERECOS PRIMARY KEY (cod_endereco) ) TABLESPACE TSP_CURSOSQL / CREATE TABLE telefones ( cod_cliente NUMBER ( 6 ) NOT NULL, cod_telefone NUMBER ( 2 ) NOT NULL, cod_tipo_telefone NUMBER ( 2 ) NOT NULL, ddd NUMBER ( 3 ), numero VARCHAR2 ( 10 ) NOT NULL, CONSTRAINT PK_TELEFONES PRIMARY KEY (cod_cliente, cod_telefone) CREATE TABLE clientes ( data_nascimento DATE, data_cadastro DATE NOT NULL, CONSTRAINT PK_CLIENTES PRIMARY KEY (cod_cliente)

CREATE TABLE estados ( uf CHAR ( 2 ) NOT NULL, nome VARCHAR2 ( 20 ) NOT NULL, regiao CHAR ( 2 ) NOT NULL, CONSTRAINT PK_ESTADOS PRIMARY KEY (uf) ) TABLESPACE TSP_CURSOSQL / CREATE TABLE usuarios ( cod_usuario NUMBER ( 6 ) NOT NULL, nome VARCHAR2 ( 100 ) NOT NULL, cpf CHAR ( 11 ) NOT NULL, VARCHAR2 ( 40 ) NOT NULL, username VARCHAR2 ( 20 ) NOT NULL, password VARCHAR2 ( 20 ) NOT NULL, CONSTRAINT PK_USUARIOS PRIMARY KEY (cod_usuario), CONSTRAINT AK_USU_CPF UNIQUE (cpf), CONSTRAINT AK_USU_USERNAME UNIQUE (username) CREATE TABLE cidades ( cod_cidade NUMBER ( 4 ) NOT NULL, nome VARCHAR2 ( 40 ) NOT NULL, CONSTRAINT PK_CIDADES PRIMARY KEY (cod_cidade) CREATE TABLE pedidos_produtos ( num_pedido NUMBER ( 7 ) NOT NULL, cod_produto NUMBER ( 5 ) NOT NULL, quantidade NUMBER ( 3 ) NOT NULL, valor_unitario NUMBER ( 10, 2 ) NOT NULL, CONSTRAINT PK_PEDIDOS_PRODUTOS PRIMARY KEY (num_pedido, cod_produto)

CREATE TABLE autores ( cod_autor NUMBER ( 4 ) NOT NULL, nome VARCHAR2 ( 100 ) NOT NULL, descricao VARCHAR2 ( 1024 ), CONSTRAINT PK_AUTORES PRIMARY KEY (cod_autor) ) TABLESPACE TSP_CURSOSQL / CREATE TABLE pedidos ( num_pedido NUMBER ( 7 ) NOT NULL, cod_cliente NUMBER ( 6 ) NOT NULL, cod_endereco NUMBER ( 2 ) NOT NULL, data_emissao DATE NOT NULL, CONSTRAINT PK_PEDIDOS PRIMARY KEY (num_pedido) CREATE TABLE autores_produtos ( cod_produto NUMBER ( 5 ) NOT NULL, CONSTRAINT PK_AUTORES_PRODUTOS PRIMARY KEY (cod_autor, cod_produto) ALTER TABLE administradores ADD ( CONSTRAINT FK_USU_ADM FOREIGN KEY (cod_administrador) REFERENCES usuarios (cod_usuario)) ALTER TABLE clientes_enderecos ADD ( CONSTRAINT FK_CLI_CLIEND FOREIGN KEY (cod_cliente) REFERENCES clientes (cod_cliente))

ALTER TABLE clientes_enderecos ADD ( CONSTRAINT FK_END_CLIEND FOREIGN KEY (cod_endereco)
REFERENCES enderecos (cod_endereco)) / ALTER TABLE enderecos ADD ( CONSTRAINT FK_CID_END FOREIGN KEY (cod_cidade) REFERENCES cidades (cod_cidade)) ALTER TABLE telefones ADD ( CONSTRAINT FK_CLI_TEL FOREIGN KEY (cod_cliente) REFERENCES clientes (cod_cliente)) ALTER TABLE telefones ADD ( CONSTRAINT FK_TIPTEL_TEL FOREIGN KEY (cod_tipo_telefone) REFERENCES tipos_telefones (cod_tipo_telefone)) ALTER TABLE clientes ADD ( CONSTRAINT FK_USU_CLI FOREIGN KEY (cod_cliente) REFERENCES usuarios (cod_usuario)) ALTER TABLE cidades ADD ( CONSTRAINT FK_EST_CID FOREIGN KEY (uf) REFERENCES estados (uf)) ALTER TABLE pedidos_produtos ADD ( CONSTRAINT FK_PED_PEDPROD FOREIGN KEY (num_pedido) REFERENCES pedidos (num_pedido)) ALTER TABLE pedidos_produtos ADD ( CONSTRAINT FK_PROD_PEDPROD FOREIGN KEY (cod_produto) REFERENCES produtos (cod_produto)) ALTER TABLE pedidos ADD ( CONSTRAINT FK_CLIEND_PED FOREIGN KEY (cod_cliente, cod_endereco) REFERENCES clientes_enderecos (cod_cliente, cod_endereco)) ALTER TABLE autores_produtos ADD ( CONSTRAINT FK_AUT_AUTPROD FOREIGN KEY (cod_autor) REFERENCES autores (cod_autor)) ALTER TABLE autores_produtos ADD ( CONSTRAINT FK_PRD_AUTPROD FOREIGN KEY (cod_produto)

Linguagem de definição de dados (DDL)
A linguagem de definição de dados permite a criação, manutenção e eliminação de objetos do banco de dados: tabelas visões índices seqüências sinônimos

Convenções de Nomes Devem começar com uma letra
Pode ter de 1 a 30 caracteres Pode conter somente A-Z, a-z, 0-9, _, $ e # Os nomes devem ser únicos por usuário Não podem ser utilizadas palavras reservadas (salvo se entre aspas)

Tipos de Dados Básicos CHAR(tamanho): seqüência de caracteres de tamanho fixo VARCHAR(tamanho): seqüência de caracteres de tamanho variável NUMBER(total, decimais): valores numéricos DATE: data e hora

Tipos de Dados para Caracteres
CHAR(tamanho [BYTE | CHAR]): até 2000 bytes Alocação de bytes é o padrão, mas podem ser alocados CHARs, em formato Unicode NCHAR(tamanho): até 2000 bytes em alocação Unicode (2 ou 3 bytes por caracter) VARCHAR2 ou VARCHAR(tamanho [BYTE | CHAR]): até 4000 bytes NVARCHAR2: até 4000 bytes CLOB: até 232 – 1 bytes (4 GB) NCLOB: até 232 – 1 bytes (4 GB) em alocação Unicode LONG: até 231 – 1 bytes (2 GB), mantido para compatibilidade

Tipos de Dados para Data e Tempo
DATE: ano, mês, dia, hora, minuto, segundo, armazenados em 7 bytes INTERVAL DAY (precisão) TO SECOND (precisão): intervalos entre duas datas em dias, horas, minutos e segundos INTERVAL (precisão) YEAR TO MONTH: intervalo entre duas datas em anos e meses TIMESTAMP (precisão): valores de instantes de tempo com precisão de até 9 casas decimais nos segundos TIMESTAMP (precisão) WITH TIME ZONE: inclui a informação do fuso horário TIMESTAMP (precisão) WITH LOCAL TIME ZONE: recupera a informação ajustada ao fuso horário local

Tipos de Dados Binários
BLOB: até 232 – 1 bytes (4 GB) de dados binários armazenados no banco de dados BFILE: até 232 – 1 bytes (4 GB) de dados binários armazenados em arquivos externos RAW (tamanho): armazena até 2000 bytes, mantido para compatibilidade LONG RAW: até 231 – 1 bytes (2 GB) , mantido para compatibilidade

Comando CREATE TABLE Permite a criação de uma tabela:
CREATE TABLE nome_da_tabela ( nome_da_coluna tipo_de_dado [NULL|NOT NULL] restrições_de_coluna, ... restrições_de_tabela); CREATE TABLE autores ( cod_autor NUMBER (4) NOT NULL, nome VARCHAR2 (100) NOT NULL, descricao VARCHAR2 (1024) );

Restrições de Integridade Integridade de Entidade
Toda a tabela deve possuir, obrigatoriamente, uma coluna (ou uma composição de colunas) cujo valor é único para todas as instâncias ® CHAVE PRIMÁRIA (PK) Eventualmente, outras colunas além da chave primária podem ser únicas ® CHAVE ALTERNATIVA (AK)

Restrições de Integridade Integridade de Domínio
Cada coluna da tabela tem seus valores restringidos por tipos de dados: definem o domínio de uma coluna cod_cliente NUMBER ( 6 ) username VARCHAR2 ( 20 ) Restrições a valores nulos: definem se as colunas serão obrigatórias ou opcionais VARCHAR2 ( 40 ) NOT NULL ddd NUMBER ( 3 )

valores padrão: define um valor padrão a ser associado a uma coluna se não for fornecido valor (ou for explicitamente fornecido um valor NULL) para esta durante a inserção importado CHAR ( 1 ) DEFAULT 'N' NOT NULL A definição de valores padrões é particularmente importante para colunas NOT NULL

restrições de validação: restringem os valores que podem ser atribuídos a uma coluna CONSTRAINT CHK_PROD_IMPORTADO CHECK (importado in ('S','N')) tipos definidos pelo usuário: tipo de dado construído a partir de tipos pré-definidos, contendo restrição a valores nulos, regras de validação e um valor padrão Não disponível em todos os SGBDs

Restrições de Integridade Integridade Referencial
As restrições de integridade referencial garantem a consistência dos relacionamentos entre as tabelas

No exemplo, a definição da restrição de integridade referencial seria criada como segue CONSTRAINT FK_EST_CID FOREIGN KEY (uf) REFERENCES estados (uf) Esta restrição estabelece uma relação entre o atributo uf da tabela CIDADES e a chave primária da tabela ESTADOS

O SGBD deve prover mecanismos para assegurar que a restrição de integridade seja respeitada, ou seja, uma linha violando a restrição de integridade referencial não poderá existir; Estes mecanismos prevêem a execução de uma ação em resposta a uma atualização, a fim de manter a integridade referencial.

Existem diferentes ações possíveis para evitar que uma operação de atualização viole as restrições de integridade referencial RESTRICT: impede a execução da operação Inserir uma Sala situada em um Prédio não existente CASCADE: propaga a operação para respeitar as restrições de integridade referencial Remover uma Disciplina do Currículo, removendo todos os Pré-requisitos associados a esta

SET NULL: assegura as restrições de integridade referencial associando um valor NULL à chave estrangeira que poderia violá-las Remover um Professor, fazendo com que a coluna matricula_professor em DISCIPLINAS_TURMAS fosse atualizada para NULL em todas as disciplinas que atua NULL não é considerado um valor, portanto, não fere as restrições de integridade referencial SET DEFAULT: semelhante à ação de SET NULL, mas associa um valor padrão à chave estrangeira

Restrições de Integridade Integridade Definida pelo Usuário
O Projetista do Banco de Dados pode definir restrições de integridade complexas, utilizando, por exemplo, o conceito de triggers Triggers são porções de código ativadas após certos eventos (inserção, atualização ou exclusão de linhas da tabela)

Restrições de Integridade de Tabelas
CONSTRAINT nome_da_restrição PRIMARY KEY (colunas) CONSTRAINT nome_da_restrição FOREIGN KEY (colunas) REFERENCES nome_da_tabela_pai [ON DELETE CASCADE] CONSTRAINT nome_da_restrição UNIQUE (colunas) CONSTRAINT nome_da_restrição CHECK (expressao)

Restrições de Integridade de Colunas
CONSTRAINT nome_da_restrição NOT NULL CONSTRAINT nome_da_restrição PRIMARY KEY CONSTRAINT nome_da_restrição REFERENCES nome_da_tabela_pai [ON DELETE CASCADE] CONSTRAINT nome_da_restrição UNIQUE CONSTRAINT nome_da_restrição CHECK (expressao)

Exemplo create table usuarios ( cod_usuario number ( 6 ),
nome varchar2 ( 100 ) constraint nn_usu_nome not null, cpf char ( 11 ) constraint nn_usu_cpf not null, varchar2 ( 40 ) constraint nn_usu_ not null, username varchar2 ( 20 ) constraint nn_usu_username not null, password varchar2 ( 20 ) constraint nn_usu_password_not null, constraint pk_usuarios primary key (cod_usuario), constraint ak_usu_cpf unique (cpf), constraint ak_usu_username unique (username));

Exemplo create table produtos ( cod_produto number ( 5 ) not null,
titulo varchar2 ( 200 ) not null, ano_lancamento date not null, importado char ( 1 ) not null, preco number ( 10, 2 ) not null, prazo_entrega number ( 3 ) not null, constraint pk_produtos primary key (cod_produto), constraint chk_prod_importado check (importado in (‘S',‘N')) );

Exemplo create table administradores ( cod_administrador number ( 6 ),
nivel_privilegio number ( 1 ) not null, constraint pk_administradores primary key (cod_administrador), constraint fk_usu_adm foreign key (cod_administrador) references usuarios (cod_usuario) );

Definindo Valores Padrão
Pode ser definido um valor padrão para uma coluna (literais, expressões ou funções) Se não for definido um valor, será utilizado o padrão create table pedidos ( num_pedido number ( 7 ), cod_cliente number ( 6 ) not null, cod_endereco number ( 2 ) not null, data_emissao date not null default sysdate, constraint pk_pedidos primary key (num_pedido));

Utilizando Valores Padrão
insert into pedidos (num_pedido, cod_cliente, cod_endereco) values (17645, 540, 290); Foi omitida a coluna data_emissão, logo, será utilizado o valor padrão insert into pedidos (num_pedido, cod_cliente, cod_endereco, data_emissao) values (17645, 540, 290, NULL); Foi explicitamente definido NULL

Consultando o Dicionário de Dados
USER_TABLES: informações sobre as tabelas do usuário USER_OBJECTS: informações completas sobre todos os diferentes tipos de objetos (object_type) do usuário USER_CATALOG ou CAT: lista de todos os objetos e seus respectivos tipos Consultas sobre estas tabelas (visões) fornecem informações úteis

Verificando as Constraints
A tabela (visão) user_constraints inclui informações sobre todas as constraints do usuário select constraint_name, constraint_type, search_condition from user_constraints where ...; A tabela (visão) user_cons_columns mostra as colunas envolvidas em cada constraint

Criando uma Tabela a Partir de uma Consulta
SQL permite a criação de uma tabela a partir do resultado de uma consulta: CREATE TABLE nome_da_tabela (colunas) AS select ... CREATE TABLE teste (cod_cliente, nome_cliente) AS select u.cod_usuario, u.nome from usuarios u where u.cod_cliente in ( select c.cod_cliente from clientes c);

Comando ALTER TABLE Permite a alteração de uma tabela
ALTER TABLE nome_da_tabela [ADD definição de coluna,] [MODIFY definição de coluna,] [DROP COLUMN nome,] [RENAME COLUMN antigo TO novo,] [ADD definição de constraint,] [MODIFY CONSTRAINT definição de constraint,] [DROP CONSTRAINT nome,] [RENAME CONSTRAINT antigo TO novo,] [ENABLE | DISABLE constraint,] [RENAME TO novo_nome];

Exemplo alter table pedidos add valor_total number(10,2);
alter table enderecos modify cod_endereco number(3); alter table autores drop column descricao; alter table clientes rename column cod_usuario to cod_cliente; alter table produtos add constraint chk_prod_prazo check(prazo between 3 and 30);

Exemplo alter table produtos add constraint chk_prod_prazo check(prazo between 3 and 30); alter table produtos drop constraint chk_prod_importado;

Exemplo alter table enderecos modify cod_endereco number(3);
alter table produtos add constraint chk_prod_prazo check(prazo between 3 and 30); alter table usuarios disable constraint pk_usuarios; alter table usuarios enable constraint pk_usuarios; alter table pedidos_produtos rename to itens_pedidos;

Comando DROP TABLE Permite a eliminação de uma tabela:
DROP TABLE nome_da_tabela [CASCADE CONSTRAINTS]; drop table tipos_telefones cascade constraints;

Comando TRUNCATE TABLE
Permite a eliminação de todas as linhas de uma tabela, de forma rápida e liberando o espaço alocado, sem possibilitar a execução de rollback: TRUNCATE TABLE nome_da_tabela;

Comando CREATE INDEX Para criar índices deve ser utilizado o comando CREATE INDEX CREATE [UNIQUE] INDEX nome ON tabela(colunas); create index idx_usu_nome on usuarios (nome); O comando DROP INDEX pode ser utilizado para eliminar um índice

Quando Criar Índices? A coluna é usada freqüentemente nas cláusulas WHERE ou em joins A coluna contém inúmeros valores distintos A coluna contém muitos NULL A tabela tem muitas linhas e as consultas normalmente retornam poucas linhas

Quando não Criar Índices?
A tabela é pequena As colunas não aparecem em condições ou joins As consultas retornam muitas linhas A tabela é atualizada muito freqüentemente

Utilizando Sinônimos Sinônimos são nomes alternativos pelos quais podem ser conhecidos os objetos do banco de dados (tabelas, visões, sequences, stored procedures, etc.) Sinônimos podem ser públicos, acessíveis por todos os usuários, ou privados CREATE [PUBLIC] SYNONYM nome FOR objeto; create public synonym usuarios for cursosql.usuarios; O comando DROP SYNONYM pode ser utilizado para eliminar um sinônimo

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