Regras (Restrições) de Integridade
Sistemas comerciais relacionais são muito finos de
restrições para garantir a qualidade dos dados
• Em essência: Programação SQL é usada para
descrever restrições.
Resumo
1. Declarações de chave primária (já cobertas).
2. Chaves externas (estrangeiras) = restrições de
integridade referencial.
3. Verificações (“checks”) nos níveis Atributo e Tupla
4. Triggers.
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9–1
Chaves Externas
Numa relação R uma cláusula “attribute A references S(B)”
diz que qualquer valor que aparece na coluna A de R
deve também aparecer na coluna B da relação S.
• B deve ser declarada a chave primária de S.
Exemplo
CREATE TABLE Cerveja (
nome CHAR(20) PRIMARY KEY,
fab CHAR(20)
);
CREATE TABLE Vende(
bar CHAR(20),
cerveja CHAR(20) REFERENCES Cerveja(nome),
preço REAL
);
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9–2
Alternativa: adicionar outro elemento declarando a
chave externa, como:
CREATE TABLE Vende (
bar CHAR(20),
cerveja CHAR(20),
preço REAL,
FOREIGN KEY cerveja REFERENCES
Cerveja(nome)
);
• O elemento extra é essencial se a chave externa é
composta de mais de um atributo.
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9–3
O Que Acontece se a Regra de
Integridade Referencial é Violada?
•
1.
Três políticas:
Inserir ou atualizar uma tupla de Vende referindo-se a
uma cerveja inexistente.

2.
Sempre rejeitada.
Remover ou atualizar uma tupla de Cerveja que tem
tuplas em Vende que a referenciam.
a)
b)
Default: rejeitar.
Cascade: Propaga as mudanças para as tuplas de Vende.
Exemplo
•
•
Delete “Bud.” Cascade remove todas as tuplas de Vende
que mencionam Bud.
Update “Bud” to “Budweiser.” Muda todas as tuplas de
Vende com “Bud” para “Budweiser.”
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9–4
c)
Set Null: Muda as tuplas que referenciam para
NULL nas colunas correspondentes.
Exemplo
• Delete “Bud.” Set-null faz todas as tuplas
de Vende com “Bud” no componente
cerveja passar a ter cerveja IS
NULL.
• Update “Bud” to “Budweiser.” Mesma
mudança.
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9–5
Selecionando uma Política
Add ON [DELETE, UPDATE] [CASCADE, SET NULL] à
declaração de chave externa.
Exemplo
CREATE TABLE Vende(
bar CHAR(20),
cerveja CHAR(20),
preço REAL,
FOREIGN KEY cerveja REFERENCES Cerveja(nome)
ON DELETE SET NULL
ON UPDATE CASCADE
);
• A política “correta” é uma decisão do projetista.
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9–6
Verificação no Nível Atributo
Segue um atributo com uma condição que deve ser
verdadeira para o valor do atributo em cada tupla
da relação.
• Forma: CHECK (condição).
 A condição
pode envolver o atributo.
 Outros atributos e relações podem ser envolvidos, mas
somente em subconsultas.
 Oracle: subconsultas não são permitidas.
• A condição é verificada somente quando o atributo
muda (i.e., uma inserção ou uma atualização).
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9–7
Exemplo
CREATE TABLE Vende(
bar CHAR(20),
cerveja CHAR(20) CHECK(
cerveja IN (SELECT nome
FROM Cerveja),
preço REAL CHECK(
preço <= 5.00)
);
• Check em cerveja é como uma integridade referencial, exceto:

O check ocorre somente na inclusão da tupla ou na mudança da cerveja
em uma tupla existente, não quando a tupla é removida de Cerveja.
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9–8
Verificação no Nível Tupla
Elemento separado na declaração de tabela.
• Forma: como verificação no nível atributo.
• Mas a condição pode se referir a qualquer
atributo da relação.
Ou
a outros atributos/relações em subconsultas.
Outra vez: Oracle proíbe o uso de subconsulta.
• Verificação quando a tupla é inserida ou
atualizada.
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9–9
Exemplo
Somente o bar Tricolor pode vender cerveja
por mais de 5,00.
CREATE TABLE Vende(
bar CHAR(20),
cerveja CHAR(20),
preço REAL,
CHECK(bar = `Tricolor´ OR
preço <= 5.00)
);
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9–10
IX- Triggers (Versão Oracle)
Chamados de regras ECA evento-condição-ação.
• Evento = uma mudança no BD, i.e., INSERT,
UPDATE, DELETE
• Condição = um teste como em uma cláusula
where para ver se o trigger se aplica.
• Ação = um ou mais comandos SQL.
• Difere de check:
1. Triggers são invocados por um evento; não
existe a idéia de violação de triggers.
2. Checks não suportam <condição>.
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9–11
Exemplo
Quando uma tupla é inserida em Vende, a cerveja deve
existir em Cerveja; se não, insere-a (com fab IS
NULL).
Vende(bar, cerveja, preço)
CREATE OR REPLACE TRIGGER TCerveja
AFTER INSERT ON Vende
FOR EACH ROW
WHEN(new.cerveja NOT IN
(SELECT nome FROM Cerveja))
BEGIN
INSERT INTO Cerveja(nome)
VALUES(:new.cerveja);
END;
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9–12
Opções
1. Pode omitir OR REPLACE. Mas se fizer assim, será
erro se o trigger já existir.
2. AFTER pode ser BEFORE.
3. Se uma relação é visão, AFTER pode ser INSTEAD
OF.

Útil por permitir “modificações” em uma visão; em vez
disso, as relações concernentes são modificadas.
4. O evento pode ser INSERT, DELETE, UPDATE OF
<atributo>.

Também, diversas condições como INSERT ON Vende
podem ser conectadas por OR.
5. FOR EACH ROW pode ser omitida, com um
importante efeito: a ação é feita uma só vez, antes ou
depois de todos os eventos ocorrerem.
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9–13
Notas
• Há duas variáveis especiais new e old,
representando as tuplas nova e velha na mudança.
old não faz sentido em inserção, e new não
faz sentido em remoção.
• Observe: em WHEN usamos new e old sem dois
pontos, mas em ações, os dois pontos precedentes
são necessários.
• A ação é um comando PL/SQL.
Forma mais simples: um ou mais comandos
SQL dentro de um bloco BEGIN - END.
Entretanto, select-from-where pode ser
limitado.
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9–14
• Triggers são parte do esquema do BD, como
tabelas ou visões.
• Importante restrição do Oracle: a ação não
pode alterar a relação que dispara a ação.
Pior,
a ação não pode nem mesmo mudar a
relação conectada à relação disparadora por
uma restrição, i.e., uma integridade referencial.
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9–15
Exemplo
Manter uma lista de todos os bares que aumentaram
o preço de alguma cerveja em mais de 1,00.
Vende(bar, cerveja, preço)
Lista(bar)
CREATE TRIGGER TrigPreçc
AFTER UPDATE OF preço ON Vende
FOR EACH ROW
WHEN(new.preço > old.preço + 1.00)
BEGIN
INSERT INTO Lista
VALUES(:new.bar);
END;
.
run
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9–16
Modificando Visões Via Triggers
Oracle permite-nos “interceptar” uma modificação em uma visão
através de um instead of trigger.
Exemplo
Gosta(boêmio, cerveja)
Vende(bar, cerveja, preço)
Freqüenta(boêmio, bar)
CREATE VIEW Sinergia AS
SELECT Gosta.boêmio, Gosta.cerveja
Vende.bar
FROM Gosta, Vende, Freqüenta
WHERE Gosta.boêmio = Freqüenta.boêmio AND
Gosta..cerveja = Vende.cerveja AND
Vende.bar = Freqüenta.bar;
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9–17
CREATE TRIGGER VisaoTrig
INSTEAD OF INSERT ON Sinergia
FOR EACH ROW
BEGIN
INSERT INTO Gosta VALUES(
:new.boêmio, :new.cerveja);
INSERT INTO Vende(bar, cerveja)
VALUES(:new.bar, :new.cerveja);
INSERT INTO Freqüenta VALUES(
:new.boêmio, :new.bar);
END;
.
run
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9–18
X- PL/SQL
• Linguagem de desenvolvimento do Oracle.

Usada via a ferramenta Sqlplus.
• Um compromisso entre uma linguagem de programação
totalmente `procedural´ e a linguagem declarativa SQL.
• Permite variáveis locais, laços, procedures, consulta a relações
“one tuple at a time”.
• Forma geral:
DECLARE
declarações
BEGIN
comandos executáveis
END;
.
run;
• A parte DECLARE é opcional.
• `Dot and run´ finalizam o comando e o executam.
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9–19
Forma Mais Simples: Uma Seqüência de
Modificações
Gosta(boêmio, cerveja)
BEGIN
INSERT INTO Gosta
VALUES('Salete, 'Bud');
DELETE FROM Gosta
WHERE boêmio = 'Fred' AND
cerveja = 'Muller';
END;
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9–20
Procedures
Objetos armazenados no BD, que usam
comandos PL/SQL em seus corpos.
Declarações de Procedure
CREATE OR REPLACE PROCEDURE
<nome>(<lista_argumentos>) AS
<declarações>
BEGIN
<comandos PL/SQL>
END;
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9–21
• <Lista_argumentos> tem triplas nomemodo-tipo.
Modo:
IN, OUT, ou IN OUT para read-only,
write-only, read/write, respectivamente.
Tipos: padrão SQL + tipos genéricos como
NUMBER = qualquer tipo inteiro ou real.
Desde
que tipos nas procedures devem casar
com tipos no esquema do BD, pode-se usar
uma expressão da forma
relação.atributo %TYPE
para capturar o tipo corretamente.
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9–22
Exemplo
Uma procedure que inclui uma nova cerveja e seu preço no menu do
bar RubroNegro.
Vende(bar, cerveja, preço)
CREATE PROCEDURE MenuRubroNegro(
c IN Vende.cerveja %TYPE,
p IN Vende.preço %TYPE
) AS
BEGIN
INSERT INTO Vende
VALUES(`RubroNegro´´, c, p);
END;
.
run;
• Note “run” somente armazena a procedure, não a executando.
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9–23
Invocando Procedures
Uma chamada a uma procedure pode aparecer
no corpo de um comando PL/SQL.
• Exemplo:
BEGIN
MenuRubroNegro('Bud', 2,50);
MenuRubroNegro('MooseDrool',
5,00);
END;
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9–24
Atribuição
Atribuição de valores a variáveis é denotada por :=.
Desvio
IF <condição> THEN
<comando(s)>
ELSE
<comando(s)>
END IF;
• Em `ninhos´ de IFs, use ELSIF em lugar de ELSE IF.
Laço
LOOP
. . .
EXIT WHEN <condição>
. . .
END LOOP;
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9–25
Consultas em PL/SQL
1. Single-row selects permitem atribuir a
uma variável o resultado de uma consulta
que produz uma única tupla.
2. Cursors permitem a recuperação de
muitas tuplas, com o cursor e um laço
sendo usados para processar tupla-a-tupla.
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9–26
Single-Row Select
• Um select-from-where em PL/SQL deve ter uma cláusula INTO
listando as variáveis que recebem os
resultados da consulta.
• É erro se o select-from-where retorna mais de uma tupla; neste
caso, é preciso usar um cursor.
Exemplo
• Encontrar o preço da cerveja Schincarioll no bar Tricolor.
Vende(bar, cerveja, preço)
DECLARE
p Vende.preço %TYPE;
BEGIN
SELECT preço
INTO p
FROM Vende
WHERE bar = `Tricolor´
`Schincarioll´;
END;
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AND cerveja =
9–27
Cursores
Declarados por:
CURSOR <nome> IS
comando select-from-where
• O cursor aponta para cada tupla por vez da relação-resultado da
consulta select-from-where, usando um fetch statement dentro de um
laço.

Fetch statement:
FETCH <nome_cursor> INTO
lista_variáveis;
• Um laço é interrompido por:
EXIT WHEN <nome_cursor> %NOTFOUND;

•
O valor é Verdade se não houver mais tupla a apontar.
OPEN e CLOSE abrem e fecham um cursor,
respectivamente.
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9–28
Exemplo
Uma procedure que examina o menu do bar
Tricolor e aumenta de 1,00 todos os preços
que são menores que 3,00.
Vende(bar, cerveja, preço)
• Um simples UPDATE podia resolver o
problema, mas mudanças mais complicadas
podiam exigir uma procedure.
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9–29
CREATE PROCEDURE Aumento() AS
aCerveja Vende.cerveja%TYPE;
oPreço Vende.preço%TYPE;
CURSOR c IS
SELECT cerveja, preço
FROM Vende
WHERE bar =`Tricolor´;
BEGIN
OPEN c;
LOOP
FETCH c INTO aCerveja, oPreço;
EXIT WHEN c%NOTFOUND;
IF oPreço < 3.00 THEN
UDPATE Vende
SET preço = oPreço + 1.00
WHERE bar = `Tricolor´
AND cerveja = aCerveja;
END IF;
END LOOP;
CLOSE c;
END;
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9–30
Tipo Row
Qualquer coisa (i.e., cursores, nomes de
tabela) que tem um tipo tupla pode ter seu
tipo capturado com %ROWTYPE.
• Pode-se criar variáveis temporárias tipo
tupla e acessar seus componentes como
variável.componente (“dot notation”).
• Muito útil, principalmente se a tupla tem
muitos componentes.
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9–31
Exemplo
A mesme procedure com a variável tupla cp.
CREATE PROCEDURE Aumento() AS
CURSOR c IS
SELECT cerveja, preço
FROM Vende
WHERE bar = `Tricolor´;
cp c%ROWTYPE;
BEGIN
OPEN c;
LOOP
FETCH c INTO cp;
EXIT WHEN c%NOTFOUND;
IF cp.preço < 3.00 THEN
UDPATE Vende
SET preço= cp.preço + 1.00
WHERE bar = `Tricolor´
AND cerveja = cp.cerveja;
END IF;
END LOOP;
CLOSE c;
END;
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9–32
XI- Linguagens Hospedeiras de SQL
Acrescenta a uma linguagem de programação
convencional certos comandos que
representam operações SQL.
• Cada comando SQL é introduzido com
EXEC SQL.
• Um preprocessador converte p.e. C + SQL
para puro C.
Os
comandos SQL tornam-se chamadas de
procedure.
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9–33
Variáveis Compartilhadas
Um trecho especial de declarações de variáveis
em C é acessível tanto por SQL quanto por C.
EXEC SQL BEGIN/END DECLARE
SECTION;
• Em Oracle Pro/C (não C++) os delimitadores
são opcionais.
• Em C, as variáveis são usadas normalmente; em
SQL, elas devem ser precedidas por :.
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9–34
Exemplo
Encontre o preço de uma cerveja em um dado bar.
Vende(bar, cerveja, preço)
EXEC SQL BEGIN DECLARE SECTION;
char oBar[21], aCerveja[21];
float oPreco;
EXEC SQL END DECLARE SECTION;
. . .
/* inicializa oBar e aCerveja */
. . .
EXEC SQL SELECT preco
INTO :oPreco
FROM Vende
WHERE cerveja = :aCerveja AND
bar = :oBar;
. . .
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9–35
Cursores
Similar a PL/SQL, com algumas diferenças sintáticas.
Exemplo
Imprima o menu do bar Tricolor.
Vende(bar, cerveja, preco
EXEC SQL BEGIN DECLARE SECTION;
char aCerveja[21];
float oPreco;
EXEC SQL END DECLARE SECTION;
EXEC SQL DECLARE c CURSOR FOR
SELECT cerveja preco
FROM Vende
WHERE bar = `Tricolor´;
EXEC SQL OPEN CURSOR c;
while(1) {
EXEC SQL FETCH c
INTO :aCerveja, :oPreco;
if(NOT FOUND) break;
/* formata e imprime a cerveja e o
preço */
}
EXEC SQL CLOSE CURSOR c;
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9–36
Oracle Vs. SQL
• SQL define um array de caracteres SQLSTATE
que é atualizado cada vez que o sistema é
chamado.
Os
erros são assinalados no array.
Uma falha do cursor para encontrar qq tupla é
registrado no array.
• Entretanto, Oracle provê um arquivo
sqlca.h que declara uma communication
area e define macros para acessá-la.
Em
particular, NOT FOUND é uma macro que diz
“the no-tuple-found signal was set.”
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9–37
SQL Dinâmico
Motivação:
• SQL em uma linguagem hospedeira é bom em
aplicações estáticas, p.e., um programa de
reserva de passagens aéreas.
• Não serve para escrever um programa como
sqlplus, porque não se sabe de antemão qual o
código que segue um sinal de prontidão SQL>.
• Para resolver, precisamos de dois comandos:
PREPARE converte
uma cadeia de caracteres em um
comando SQL.
EXECUTE executa o comando.
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9–38
Exemplo: Versão Simplificada do Sqlplus
EXEC SQL BEGIN DECLARE SECTION;
char query[MAX_QUERY_LENGTH];
EXEC SQL END DECLARE SECTION;
/* issue SQL> prompt */
/* read user's text into array query */
EXEC SQL PREPARE q FROM :query;
EXEC SQL EXECUTE q;
/* go back to reissue prompt */
• Uma vez preparada, uma consulta pode ser executada
muitas vezes.

“Prepare” = otimiza a consulta, i.e., encontra um meio de executála com um mínimo de I/O’s.
• Alternativamente, PREPARE e EXECUTE podem ser
combinadas em:
EXEC SQL EXECUTE IMMEDIATE :query;
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9–39
Desvantagens da Abordagem
'Linguagens Hospedeira'
• Nem é C e nem é SQL, nem é Java e nem é
SQL, …
• O programa é executado no lado cliente da
arquitetura cliente-servidor
Problema
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de desempenho
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9–40
XII- Interfaces “Call-Level”
Nesta abordagem, C (ou outra linguagem) cria
comandos SQL como cadeias de caracteres
passados como argumentos de funções que
são parte de uma biblioteca.
• SQL/CLI (ODBC = open database
connectivity) e JDBC (Java database
connectivity).
• Grande vantagem em relação ao enfoque
Linguagem Hospedeira: o programa
continua C puro
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9–41
ODBC
• Em C, a biblioteca permite que você crie um statement handle =
estrutura em que você coloca um comando SQL.
• Use SQLPrepare(myHandle, <statement>,...) para fazer
myHandle representar o comando SQL no segundo argumento.
• Use SQLExecute(myHandle) para executar o comando.
Exemplo
SQLPrepare(handle1, "SELECT cerveja, preco
FROM Vende
WHERE bar = `Tricolor´";)
SQLExecute(handle1);
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9–42
Recuperando Dados
Para obter os dados retornados por uma consulta, usa-se:
1. Variáveis de ligação (“bind”) para os componentes das tuplas
retornadas.

2.
SQLBindCol aplica-se a um handle, o número da coluna, e a variável de
ligação, mais outros argumentos.
Comando “Fetch”, usando o handle.

SQLFetch aplica-se a um handle.
Exemplo
SQLBindCol(handle1, 1, SQL_CHAR, &oBar,...)
SQLBindCol(handle1, 2, SQL_REAL, &oPreco...)
SQLExecute(handle1);
...
while(SQLFetch(handle1) !=
SQL_NO_DATA) {
...}
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9–43
JDBC
• Começa com o objeto Connection, obtido do SGBD.
• O método createStatement() retorna um objeto da classe Statement
(se não houver argumento) ou PreparedStatement se houver um
comando SQL como argumento ("overload" de métodos).
Exemplo
Statement stat1 = myCon.createStatement();
PreparedStatement stat2 =
myCon.createStatement(
"SELECT cerveja, preco" +
"FROM Vende" +
"WHERE bar = ‘Tricolor'"
);
•
myCon é uma conexão, stat1 é um objeto “vazio” da classe
Statement, e stat2 é um objeto da classe
PreparedStatement que tem um comando SQL associado.
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9–44
Executando Comandos
• JDBC distingue consultas (comandos que retornam dados) de
updates (comandos que somente afetam o BD).
• Os métodos executeQuery() e executeUpdate() são usados
para executar essas duas espécies de comandos.

Eles devem ter um argumento se aplicados a Statement, nunca se
aplicados a PreparedStatement.
• Quando uma consulta é executada, retorna um objeto da
classe ResultSet.
Exemplo
stat1.executeUpdate(
"INSERT INTO "Vende" +
"VALUES(‘RubroNegro', ‘Cristal', 3.00)"
);
ResultSet Menu = stat2.executeQuery();
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9–45
Obtendo as Tuplas de um ResultSet
• O método Next() se aplica a um ResultSet e move um
“cursor” para a próxima tupla do conjunto.
 Aplique
Next() para obter a primeira tupla.
 Next() returna FALSE se não houver mais tuplas.
• Para a tupla corrente do cursor, você pode obter seu iésimo componente aplicando o método getX(i), onde
X é o nome para o tipo do argumento.
Exemplo
while(Menu.Next()) {
aCerveja = Menu.getString(1);
oPreco = Menu.getFloat(2);
...
}
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9–46
Desvantagens de ODBC/JDBC
• Os programas C, Java, … , ainda são
executados no lado cliente
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9–47
Integração Estreita com SGBDs
• PL/SQL, JSQL, TransactSQL, … , são
extensões da SQL
Processadas
no lado servidor da arquitetura
cliente - servidor
• Isto é muito bom para o desempenho
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9–48
XIII- Transações, Segurança
Transação = unidade de trabalho que deve ser:
1. Atômica = ou todo o trabalho é feito, ou
nada é feito
2. Consistente = as regras de integridade são
asseguradas
3. Isolada = tudo se parece como se ela
executasse sozinha
4. Durável = seus efeitos são permanentes
mesmo em presença de falha
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9–49
Decisão deValidar / Abortar
Uma transação pode terminar de duas maneiras:
1. Commit = todo o trabalho da transação é refletido no
BD; todas as mudanças antes de “commit” são
invisíveis a outras transações
2. Abort = como se a transação nunca tivesse ocorrido

•
•
•
ROLLBACK é o termo da SQL e do Oracle
Transações podem ser um simples comando SQL
Oracle tem a opçãp SET TRANSACTION READ
ONLY que começa uma transação multi-comandos que
não modifica dados, mas necessita ter uma visão
consistente do BD
Em interfaces de programação, as transações começam
quando o usuário se conecta, e terminam ou quando um
comando COMMIT ou ROLLBACK é executado
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9–50
Exemplo
Vende(bar, cerveja, preco)
• O bar Tricolor só vende Bud for 2,50 e Miller por 3,00
• Salete está querendo saber o maior e o menor preço de cerveja do bar Tricolor
(1) SELECT MAX(preco) FROM Venda
WHERE bar = ‘Tricolor';
(2) SELECT MIN(preco) FROM Vende
WHERE bar = ‘Tricolor';
• Ao mesmo tempo, o gerente do bar Tricolor decide substituir Miller e Bud por
Heineken a 3,50
(3) DELETE FROM Vende
WHERE bar = ‘Tricolor' AND
(cerveja = 'Miller' OR cerveja = 'Bud');
(4) INSERT INTO Vende
VALUES(‘Tricolor, 'Heineken', 3,50);
• Se a ordem de execução dos comandos for 1, 3, 4, 2, então aparece para Salete
que o preço mínimo do bar Tricolor é maior que seu preço máximo
• O problema é resolvido agrupando os comandos de Salete em uma transação
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9–51
Segurança (Autorização) em SQL
• Os sistemas de arquivo identificam certos privilégios de
acesso a arquivos, p.e., read, write, execute
• Analogamente, SQL identifica 6 privilégios de acesso a
relações, dos quais os mais importantes são:
1. SELECT = o direito de consultar uma relação
2. INSERT = o direito de inserir uma tupla em uma
relação – pode referir-se a atributos, em qual caso a
tupla inserida terá somente os valores dos atributos
3. DELETE = o direito de remover tuplas
4. UPDATE = o direito de atualizar tuplas – pode referir-se
a alguns atributos
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9–52
Garantindo Privilégios
•
•
Quando você cria uma relação, você tem todos os privilégios
Você pode repassar seus privilégios para outros se os tiver com
“with grant option.”

Você tem “with grant option” para as relações que você cria
Exemplo
1.
Salete pode consultar Vende e pode mudar preços, mas não
pode repassar os privilégios
GRANT SELECT ON Vende
UPDATE(preco) ON Vende
TO salete;
2.
Salete pode repassar seus privilégios para quem ela quiser
GRANT SELECT ON Vende
UPDATE(preco) ON Vende
TO salete
WITH GRANT OPTION;
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9–53
Revogando Priviléios
• Seus privilégios podem ser revogados
• A sintaxe é como GRANT, mas REVOKE
... FROM em vez de GRANT ... TO
Revogação é transitiva. Se A passou P para B,
que então passou P para C, e então A
revogou P de B, é como se B também
revogasse P de C.
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9–54