Thiago Hernandes de Souza
SQL Avançado e Teoria Relacional
Copyright¤ Editora Ciência Moderna Ltda., 2013
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FICHA CATALOGRÁFICA
SOUZA, Thiago Hernandes de.
SQL Avançado e Teoria Relacional
Rio de Janeiro: Editora Ciência Moderna Ltda., 2013.
1. Programação de Computador – Programas e Dados 2. Ciência da
Computação
I — Título
ISBN: 978-85-399-0428-0
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CDD 005
004
05/13
Introdução
Nos dias atuais, uma das preocupações de programadores é o aprendizado de
novas tendências tecnológicas para área de TI (Tecnologia da Informação). Muitos
desses se deparam constantemente com reciclagens, especializações e foco em
linguagens que possam trabalhar fornecendo informações para o banco de dados
corporativo em que desenvolve incumbências.
Essa é uma realidade! Não obstante, uma parte da TI que tem sido pouco
explorada e enfocada para um resultado mais profissional e que flexibilize a
implementação a qualquer momento de uma aplicação é o banco de dados.
Um banco de dados, juntamente com suas teorias de otimização e
normalização, na verdade estão em segundo plano, tendo como objetivo principal o
desenvolvimento de trabalhos demandados e a grande ansiedade em colocá-los para
“funcionar”.
Com isso, bancos de dados mais complexos e que requeiram um maior fluxo
de dados e constantes processamentos de procedimentos armazenados e instruções
para atualização ou correção acabam se tornando: instáveis, lentos e duvidosos
para certas empresas. Além de propícios aos famosos “travamentos” e reinicialização
do SGBD.
Mesmo assim, pelo desconhecimento e até mesmo pela pouca ênfase na
Teoria Relacional, servidores estão cada vez mais sendo escolhidos pela
escalabilidade vertical. Esta, que trabalha com máquinas cada vez mais potentes
e que, mesmo assim, ao não conseguir atender a demandas, são trocados e
configurados constantemente para manutenção operacional com o objetivo de
rapidez e confiabilidade parcial.
A Teoria Relacional, aliada à escalabilidade horizontal, tende a reduzir gastos
com grandes e potentes servidores, devido à característica de distribuir processamentos,
demandas e demais tarefas pertinentes a um sistema de computador.
IV
SQL Avançado e Teoria Relacional
Contudo, não basta! Se os mandamentos de Codd e as Formas Normais(FN)
não forem estabelecidos corretamente e pré-dispostos a receber adaptações e
implementações futuras, o grande responsável em manter, armazenar e disponibilizar
os dados para estatísticas e consultas empresariais, o banco de dados, não vai passar de
um “sofrimento” e “dor de cabeça” para uma corporação, tendo que conviver com
momentos de “pico” e, consequentemente, a famosa “lentidão” de sistemas.
Sumário
V
Sumário
Capítulo 1
SQL (Structured Query Language) e Teoria Relacional ........................................... 1
Capítulo 2
Valor e Variável .............................................................................................................. 3
Capítulo 3
Características do Emprego do Banco de Dados .................................................... 5
Capítulo 4
Linguagens do Banco de Dados ................................................................................. 7
Capítulo 5
Interfaces do SGBD ...................................................................................................... 9
Capítulo 6
Ambiente dos Sistemas de Banco de Dados ......................................................... 11
6.1 Módulos Componentes do SGBD ......................................................................... 11
Capítulo 7
Utilitários do Sistema do Banco de Dados ............................................................. 13
Capítulo 8
Arquiteturas para SGBD............................................................................................. 15
VI
SQL Avançado e Teoria Relacional
Capítulo 9
Projeto de Banco de Dados e afim com o modelo relacional ............................. 17
Capítulo 1
0
10
Modelo Entidade-Relacionamento ........................................................................... 19
10.1 Generalização ....................................................................................................... 19
10.2 Especialização ...................................................................................................... 20
10.3 Relacionamentos ................................................................................................. 20
10.4 Condicionalidade .................................................................................................. 20
10.5 Expressão do Relacionamento .......................................................................... 21
Capítulo 11
Relacionamentos Especiais ...................................................................................... 23
11.1 Relacionamentos entre Múltiplas Entidades .................................................. 23
11.2 Modelo Lógico Relacional .................................................................................. 23
11.2.1 Principais Vantagens da Abordagem Relacional ................................ 24
Capítulo 1
2
12
Regras de Codd ........................................................................................................... 25
12.1 Chaves e Índices .................................................................................................. 26
12.2 Regras de Integridade no Modelo Relacional ................................................. 27
Capítulo 1
3
13
Derivação do Modelo E-R para o Modelo Relacional ............................................ 29
13.1 Conversão do Modelo Conceitual no Modelo Lógico Relacional ................. 29
13.2 Generalizações ..................................................................................................... 31
13.3 Normalização ........................................................................................................ 31
13.4 Sentido de Cima para Baixo (TOP-DOWN) ....................................................... 31
13.5 Sentido de Baixo para Cima (BOTTON-UP) ...................................................... 31
Sumário
VII
Capítulo 1
4
14
Anomalias .................................................................................................................... 33
Capítulo15
Primeira Forma Normal (1FN) .................................................................................. 35
15.1 Variação Temporal e a Necessidade de Histórico .......................................... 35
15.2 Dependência Funcional ...................................................................................... 36
15.3 Dependência Funcional Total (Completa) e Parcial ....................................... 36
15.4 Dependência Funcional Transitiva .................................................................... 37
Capítulo 1
6
16
Segunda Forma Normal (2FN) .................................................................................. 39
Capítulo 1
7
17
Terceira Forma Normal (3FN) ................................................................................... 41
Capítulo 1
8
18
Cláusulas SQL .............................................................................................................. 43
18.1 Operadores Lógicos ............................................................................................. 43
18.2 Operadores Relacionais ...................................................................................... 44
18.3 Funções de Agregação ........................................................................................ 44
18.4 Sistemas de Banco de Dados que usam SQL ................................................. 44
Capítulo 19
Praticando com SQL ................................................................................................... 47
19.1 Criação das Entidades/Tabelas do Banco de Dados ..................................... 51
19.2 Realizando INSERTs nas Tabelas ...................................................................... 55
19.3 Trabalhando com SELECT ................................................................................... 66
19.4 Trabalhando com JOINs ...................................................................................... 67
19.5 SUBSELECTs .......................................................................................................... 72
VIII
SQL Avançado e Teoria Relacional
19.6 Funções de Agregação ......................................................................................... 74
19.7 Operador Relacional LIKE ................................................................................... 77
19.8 >, <, >=, <= e BETWEEN ..................................................................................... 79
19.9 GROUP BY, ORDER BY e HAVING ....................................................................... 80
19.10 WHERE ................................................................................................................ 85
19.11 Processamento Condicional com CASE ......................................................... 86
19.12 Encapsulamento ................................................................................................ 87
Capítulo 20
Aprofundando no SQL ................................................................................................ 89
Capítulo 2
1
21
Otimização ................................................................................................................... 97
21.1 Erros Comuns na Definição das Entidades ...................................................... 98
21.2 Chaves Primárias Compostas ............................................................................ 99
21.3 UPDATE e DELETE .............................................................................................. 100
21.4 Integridade Relacional Referencial ................................................................. 101
21.5 Campos Calculados ........................................................................................... 102
Capítulo 22
Permissões para os Usuários.................................................................................. 107
22.1 Permissão para Todos os Objetos do Banco de Dados “academicosqlavancado” .. 107
22.2 Excluindo as Permissões para Todos os Objetos do Banco de Dados
“academicosqlavancado” ........................................................................................... 108
22.3 Permissão por Tabelas ...................................................................................... 108
22.4 Excluindo a Permissão por Tabelas ................................................................ 109
Capítulo 23
Praticando um Pouco Mais .................................................................................... 111
23.1 Exercitando as Instruções SQL com o Banco “estoqueentradassaidas” ...... 118
Sumário
IX
23.2 Considerações Finais da Performance com o SQL ...................................... 121
23.2.1 Aperfeiçoando a definição de QUERIES (QUERY) .............................. 123
23.2.2 Dicas para a normalização das entidades e a integridade dos
dados ..................................................................................................................... 124
Capítulo 2
4
24
Prática Final Avançada - Banco de Dados Normalizado para uma Empresa de
Ônibus .........................................................................................................................127
24.1 Diagrama E-R (Entidade-Relacionamento) Conceitual ................................ 127
24.2 Criando o Banco de Dados ............................................................................... 129
24.2.1 Tabelas ..................................................................................................... 133
24.2.2 Indexes ..................................................................................................... 142
24.2.3 Triggers ..................................................................................................... 144
24.2.4 Functions .................................................................................................. 146
24.2.5 Views ......................................................................................................... 147
24.2.6 Procedures ............................................................................................... 149
Capítulo
1
SQL (Structured Query Language)
e Teoria Relacional
A teoria relacional é geralmente incrompreendida por diversos programadores de banco de dados ou DBAs (Database Administrators). Com isso, a grande maioria dos profissionais da área de banco de dados não sabe o quanto é importante a
compreensão desse tópico.
Na verdade, o que muitos profissionais de TI (Tecnologia da Informação) não
sabem é que o modelo relacional é o fundamento para a criação de qualquer banco
de dados bem estruturado e de alta disponibilidade. Ou seja, é o alicerce para o bom
uso da linguagem SQL em qualquer cenário ou metamodelo de dados.
Toda parte relacional envolve consistentemente os registros, a diferença entre a
relação de valores e a relação de variáveis, a importância de nomes de atributos e as
regras cruciais para a integridade de constraints.
Constraint é um fator elementar que tem como principal objetivo referenciar
as entidades.