Apostila Projeto e otimizacao banco de Dados

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PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE 
DADOS 
Professor: Renato Augusto dos Santos Cortes 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  1
Índice 
Apresentação ................................................................................................................................ 7 
Aula 1: Modelo relacional ............................................................................................................. 9 
Introdução ............................................................................................................................. 9 
Conteúdo .............................................................................................................................. 10 
Conceitos do modelo relacional .................................................................................. 10 
Definição matemática de relação ................................................................................. 10 
Conceitos do modelo relacional .................................................................................. 11 
Projeto (design) de bancos de dados .......................................................................... 12 
Exemplo de diagrama de entidades e relacionamentos (modelo conceitual) .... 12 
Exemplo de relações ou tabelas (modelo físico) ....................................................... 13 
Conceitos .......................................................................................................................... 13 
Regras de integridade do modelo relacional ............................................................. 15 
Atividade Proposta .......................................................................................................... 16 
Referências........................................................................................................................... 17 
Exercícios de fixação ......................................................................................................... 17 
Notas ........................................................................................................................................... 20 
Chaves de resposta ..................................................................................................................... 20 
Aula 1 ..................................................................................................................................... 20 
Exercícios de fixação ....................................................................................................... 20 
Aula 2: Álgebra relacional ........................................................................................................... 22 
Introdução ........................................................................................................................... 22 
Conteúdo .............................................................................................................................. 23 
Introdução......................................................................................................................... 23 
Álgebra relacional ............................................................................................................ 23 
Operadores da álgebra relacional ................................................................................ 24 
Classificações da álgebra relacional quanto à sua origem ...................................... 24 
Classificações da álgebra relacional quanto ao número de relações ................... 24 
Classificações da álgebra relacional quanto à área matemática............................ 25 
Operações primitivas da álgebra relacional ............................................................... 25 
Operação de projeção .................................................................................................... 25 
Operação de seleção ...................................................................................................... 27 
Operação de projeção com seleção ............................................................................ 28 
Produto Cartesiano ......................................................................................................... 29 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  2
Produto cartesiano com projeção e seleção ............................................................. 30 
União .................................................................................................................................. 31 
Modelo de dados - exemplo .......................................................................................... 31 
Interseção .......................................................................................................................... 33 
Diferença ........................................................................................................................... 34 
Junção ............................................................................................................................... 36 
Junção natural ................................................................................................................. 37 
Atividade proposta .......................................................................................................... 37 
Referências........................................................................................................................... 40 
Exercícios de fixação ......................................................................................................... 40 
Chaves de resposta ..................................................................................................................... 43 
Aula 2 ..................................................................................................................................... 43 
Exercícios de fixação ....................................................................................................... 43 
Aula 3: Linguagem SQL – Parte 1 ................................................................................................ 45 
Introdução ........................................................................................................................... 45 
Conteúdo .............................................................................................................................. 46 
Introdução à linguagem SQL e suas divisões sintáticas .......................................... 46 
Principais características da SQL .................................................................................. 46 
Grupos de comandos SQL ............................................................................................. 47 
Tipos de domínios básicos ............................................................................................ 48 
Linguagem de Definição de Dados (DDL) – criação de uma tabela ...................... 49 
Linguagem de Definição de Dados (DDL) – SQL Constraints ................................. 51 
Linguagem de Definição de Dados (DDL) – alteração de uma tabela .................. 52 
Linguagem de Definição de Dados (DDL) – remoção de uma tabela .................. 52 
Linguagem de Definição de Dados (DDL) – truncando uma tabela ..................... 53 
Linguagem de Definição de Dados (DDL) – criação e remoção de índices ........ 53 
Atividade proposta .......................................................................................................... 54 
Referências........................................................................................................................... 54 
Exercícios de fixação ......................................................................................................... 55 
Chaves de resposta .....................................................................................................................58 
Aula 3 ..................................................................................................................................... 58 
Exercícios de fixação ....................................................................................................... 58 
Aula 4: Linguagem SQL – Parte 2 ................................................................................................ 59 
Introdução ........................................................................................................................... 59 
Conteúdo .............................................................................................................................. 60 
Introdução......................................................................................................................... 60 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  3
Inclusão de tuplas em uma tabela ............................................................................... 61 
Atualização dos dados de uma tabela ......................................................................... 62 
Remoção de dados de uma tabela ............................................................................... 63 
Conceito de transação.................................................................................................... 63 
Propriedades ACID .......................................................................................................... 64 
Controle de transações .................................................................................................. 64 
Comando SELECT ............................................................................................................ 65 
SELECT - operadores ...................................................................................................... 65 
SELECT – consulta simples ............................................................................................ 66 
DISTINCT ........................................................................................................................... 67 
WHERE ............................................................................................................................... 68 
Operações no comando SELECT ................................................................................. 70 
Operadores lógicos ......................................................................................................... 71 
Operador LIKE .................................................................................................................. 71 
Operador BETWEEN ........................................................................................................ 73 
Operador IN ...................................................................................................................... 73 
Operador NULL/NOT NULL ........................................................................................... 74 
ALIAS .................................................................................................................................. 74 
Concatenação de campos ............................................................................................. 75 
Ordenação do resultado................................................................................................. 76 
Atividade proposta .......................................................................................................... 78 
Referências........................................................................................................................... 78 
Exercícios de fixação ......................................................................................................... 78 
Chaves de resposta ..................................................................................................................... 82 
Aula 4 ..................................................................................................................................... 82 
Exercícios de fixação ....................................................................................................... 82 
Aula 5: Linguagem SQL – Parte 3 ................................................................................................ 84 
Introdução ........................................................................................................................... 84 
Conteúdo .............................................................................................................................. 85 
Tabelas de exemplo ........................................................................................................ 85 
Select – funções de agregação ..................................................................................... 85 
Agrupamentos .................................................................................................................. 86 
Cláusula having ................................................................................................................ 86 
Junção e junção interna (INNER JOIN)....................................................................... 86 
Usando joing using ......................................................................................................... 88 
Junção natural (natural join) ......................................................................................... 88 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  4
Usando ALIAS ................................................................................................................... 89 
Várias tabelas no JOIN ................................................................................................... 89 
Autojunção ....................................................................................................................... 89 
Tipos de junção e operações ........................................................................................ 90 
Subconsulta ...................................................................................................................... 94 
Operador EXISTS/NOT EXISTS ....................................................................................... 95 
Operador ALL ................................................................................................................... 95 
Operador ANY .................................................................................................................. 96 
Criação de visões (VIEWS) ............................................................................................. 96 
Linguagem de controle de dados (DCL)  ..................................................................... 99 
Comando GRANT ............................................................................................................ 99 
Atividade proposta .......................................................................................................... 99 
Referências......................................................................................................................... 100 
Exercícios de fixação ....................................................................................................... 100 
Notas ......................................................................................................................................... 105 
Chaves de resposta ................................................................................................................... 105 
Aula 5 ................................................................................................................................... 105 
Exercícios de fixação ..................................................................................................... 105 
Aula 6: Indexação ......................................................................................................................108 
Introdução ......................................................................................................................... 108 
Conteúdo ............................................................................................................................ 109 
Índices – conceitos básicos ......................................................................................... 109 
Tipos básicos de índices ............................................................................................... 110 
Índices sobre arquivos sequenciais ............................................................................ 110 
Atualização de índice: exclusão .................................................................................. 115 
Atualização de índice: inserção .................................................................................. 115 
Arquivos de índice de árvore B+ ................................................................................. 116 
Estrutura de nós da árvore B+ ..................................................................................... 117 
Definição de um índice em SQL ................................................................................. 120 
Atividade proposta ........................................................................................................ 121 
Referências......................................................................................................................... 122 
Exercícios de fixação ....................................................................................................... 122 
Notas ......................................................................................................................................... 124 
Chaves de resposta ................................................................................................................... 124 
Aula 6 ................................................................................................................................... 124 
Exercícios de fixação ..................................................................................................... 124 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  5
Aula 7: Transações .................................................................................................................... 126 
Introdução ......................................................................................................................... 126 
Conteúdo ............................................................................................................................ 127 
Introdução a transações ............................................................................................... 127 
Conceito de transação.................................................................................................. 127 
Operações de leitura/escrita ........................................................................................ 128 
Execução das operações .............................................................................................. 128 
Exemplo de acesso aos dados .................................................................................... 129 
Estados de uma transação ........................................................................................... 130 
Transição de estados de uma transação .................................................................. 131 
Propriedades de uma transação ................................................................................. 132 
Atomicidade .................................................................................................................... 132 
Consistência ................................................................................................................... 133 
Isolamento ...................................................................................................................... 134 
Durabilidade ou persistência ....................................................................................... 135 
Gerência básica de transações .................................................................................... 135 
Transações em SQL ....................................................................................................... 136 
Consistência dos dados ................................................................................................ 138 
Controle de concorrência ............................................................................................ 139 
Problema da perda de atualização ............................................................................. 139 
Problema da atualização temporária (leitura suja) ................................................. 140 
Problema da agregação incorreta .............................................................................. 140 
Problema da leitura não-repetitiva ............................................................................ 140 
Atividade Proposta ........................................................................................................ 141 
Referências......................................................................................................................... 142 
Exercícios de fixação ....................................................................................................... 143 
Chaves de resposta ................................................................................................................... 145 
Aula 7 ................................................................................................................................... 145 
Exercícios de fixação ..................................................................................................... 145 
Aula 8: Otimização e proces. de consultas ................................................................................ 146 
Introdução ......................................................................................................................... 146 
Conteúdo ............................................................................................................................ 147 
Conceito de performance em Banco de Dados ...................................................... 147 
Arquitetura funcional de um SGBD ............................................................................ 149 
Componentes envolvidos na execução de uma consulta .................................... 150 
Fluxo de execução de uma consulta SQL ................................................................. 151 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  6
Componentes envolvidos ............................................................................................ 151 
Fluxo dentro do otimizador CBO ................................................................................ 153 
Gerador de planos ......................................................................................................... 153 
Gerador de registros ..................................................................................................... 154 
Executor de SQL ............................................................................................................. 154 
Plano de execução (exemplo SGBD Oracle) ............................................................. 154 
Gerando planos de execução no SGBD Oracle ....................................................... 154 
Colunas do plano de execução................................................................................... 155 
Métodos de acesso ........................................................................................................ 156 
Índices ..............................................................................................................................157 
Ações para melhoria de comandos SQL ................................................................... 158 
Atividade proposta ........................................................................................................ 159 
Referências......................................................................................................................... 159 
Exercícios de fixação ....................................................................................................... 160 
Notas ......................................................................................................................................... 162 
Chaves de resposta ................................................................................................................... 163 
Aula 8 ................................................................................................................................... 163 
Exercícios de fixação ..................................................................................................... 163 
Conteudista ............................................................................................................................... 164 
 
 
 
 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  7
Projeto e otimização de banco de dados - 
Apostila 
Apresentação 
As instituições hoje têm nos seus dados o mais precioso ativo. Quem tem o 
domínio sobre suas informações tem grande vantagem competitiva. O grande 
desafio reside em lidar com os grandes volumes de dados gerados pelo mundo 
moderno. Armazenar, recuperar e manipular os dados das organizações é 
missão crítica. 
 
Os Sistemas Gerenciadores de Banco de Dados Relacionais (SGBDR) são o 
ponto central nesse contexto. Os pesquisadores de sistemas de armazenamento 
de bancos de dados têm desenvolvido novas tecnologias para permitir maior 
eficiência no gerenciamento, armazenamento e na recuperação de dados. 
 
No entanto, o desenvolvimento tecnológico por si só não traz resultados 
duradouros sem um bom projeto de banco de dados, desde o modelo 
conceitual, passando pelo modelo lógico, até o modelo físico. É imprescindível 
que os desenvolvedores de sistemas tenham conhecimento aprofundado do 
funcionamento dos SGBDR e da linguagem SQL para produzir modelos de 
dados eficientes e consultas performáticas. 
 
Neste contexto é de fundamental importância a compreensão da sintaxe SQL, 
do controle de transação e das técnicas de otimização de consultas, permitindo 
o uso eficiente dos recursos do SGBDR. 
 
Sendo assim, essa disciplina tem como objetivos: 
1. Esclarecer os conceitos fundamentais do Modelo Relacional; 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  8
2. Empregar comandos utilizando a Linguagem SQL; 
3. Aplicar índices; 
4. Registrar transações; 
5. Desenvolver consultas a bancos de dados. 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  9
Aula 1: Modelo relacional 
Introdução 
Nesta aula, serão apresentados os conceitos do Modelo Relacional, a estrutura 
relacional de dados e as regras de integridade relacional. 
 
Objetivo: 
1. Apresentar os conceitos do Modelo Relacional; 
2. Descrever as regras de integridade do Modelo Relacional. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  10
Conteúdo 
Conceitos do modelo relacional 
O Modelo Relacional é um modelo de dados proposto pelo pesquisador Edgar F. 
Codd em 1970 e tem seus fundamentos na teoria de conjuntos. Está baseado 
no princípio de que os dados são guardados em tabelas relacionais, também 
chamadas de relações. 
 
Uma tabela ou relação consiste em uma entidade bidimensional, constituída de 
linhas (ou tuplas) e colunas (ou atributos). Cada linha da tabela representa uma 
coleção de valores de dados relacionados, que podem ser interpretados como 
fatos que descrevem uma entidade ou um relacionamento. 
 
O nome da tabela e os nomes das colunas são usados para ajudar na 
interpretação do significado dos valores em cada linha da tabela. Um banco de 
dados relacional é um banco de dados que modela os dados de tal forma que 
eles sejam percebidos pelo usuário como tabelas. O termo está relacionado aos 
dados organizados segundo o Modelo Relacional, ou a um Sistema Gerenciador 
de Banco de Dados Relacional (SGBDR) – do inglês Relational Database 
Management System (RDBMS) – um software que implementa a abstração. 
 
Definição matemática de relação 
Considere conjuntos, não necessariamente disjuntos D1, D2, ..., Dn de valores 
atômicos. 
 
R é uma relação sobre estes conjuntos (domínios de R), se e somente se R é 
um conjunto de n-uplas (tuplas) ordenadas <d1, d2, ... , dn>, tal que para 
i=1,2,...,n di pertence a Di. 
 
Exemplo: 
A = {1, 2, 3, 4, 5} 
B = {2, 3, 4, 6, 7} 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  11
R = B é o dobro de A 
R = {(2,1), (4,2), (6,3)} 
 
Conceitos do modelo relacional 
Vejamos agora os conceitos do modelo relacional: 
 
Relação = Tabela bi-dimensional, composta de linhas e colunas de dados 
Relação recursiva = Relaciona o objeto a si mesmo 
Atributo = Coluna 
Grau de uma relação = Número de atributos 
Tupla = Cada linha da relação 
Domínio de um atributo = Conjunto ao qual pertence os valores de um atributo 
Exemplo: O atributo SEXO de uma tabela ALUNO só pode conter os valores M 
(masculino) e F (feminino). 
 
Valor nulo de um atributo de uma tupla = Atributo inaplicável ou com valor 
desconhecido 
 
 
 
 
Atenção 
 Esquema de Banco de Dados Relacional = Nomes das relações 
seguidos pelos nomes dos atributos, com os atributos chaves 
sublinhados e com as chaves estrangeiras identificadas (duplo 
sublinhado). 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  12
Projeto (design) de bancos de dados 
Temos aqui um esquema de um projeto (design) de um banco de dados. Veja 
como é o seu funcionamento: 
 
Exemplo de Esquema (Modelo Lógico) 
FUNCIONÁRIO (MAT, NOME, ENDERECO, CPF, DT_ADM, CODDEPTO, 
CODCARGO) 
CARGO (CODCARGO, DESC_CARGO) 
DEPARTAMENTO (CODDEPTO, NOME_DEPTO) 
 
 
 
Exemplo de diagrama de entidades e relacionamentos (modelo 
conceitual) 
Observe o exemplo de um diagrama de entidades e relacionamentos (modelo 
conceitual) e suas características: 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  13
 
 
Exemplo de relações ou tabelas (modelo físico) 
Vejamos agora um exemplo de um modelo físico em forma de tabelas: 
 
 
Conceitos 
Entenda o conceito de cada item de uma relação: 
 
Atributo identificador 
O atributo ou conjunto de atributos que será utilizado para identificar instâncias 
de uma entidade faz parte do modelo conceitual. 
 
Chave 
Designa o conceito de item de busca, isto é, um atributo ou conjunto de 
atributos que será utilizado nas consultas à base de dados. É um conceito 
lógico da aplicação. 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  14
Índice 
É um recurso físico que visa otimizar a recuperação de uma informação via 
método de acesso. O banco de dados usa o índice de maneira semelhante ao 
índice remissivo de um livro, verifica um determinado assunto no índice e 
depois localiza a sua posição em uma determinada página. 
 
Obs.: Uma chave pode ser utilizada como índice, mas um índice não é, 
necessariamente, uma chave. 
 
Chave candidata 
Deve ser única, ou seja, nenhuma tupla de uma mesma relação pode ter o 
mesmo valor para o atributo escolhido como chave candidata. Deve ser 
irredutível, nenhum subconjunto da chave candidata pode ter sozinho a 
propriedade de ser único.Pode ser: 
 
Simples: quando é composta por apenas um atributo; 
Composta: quanto possui mais de um atributo para formar a chave. 
 
Chave primária 
É um caso especial da chave candidata. É a escolhida entre as candidatas para 
identificar unicamente uma tupla. 
 
Chave estrangeira 
É quando um atributo de uma relação é chave primária em outra. Constitui 
um conceito de vital importância no modelo relacional: é o elo lógico entre as 
tabelas (relacionamentos). 
 
Através das operações com as chaves estrangeiras que se garante a 
Integridade Referencial do banco de dados que você verá a seguir. 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  15
 
 
Regras de integridade do modelo relacional 
Conheça agora as regras de integridade do modelo relacional: 
 
Regras de integridade 
 
Regras que devem ser obedecidas em todos os estados válidos da base de 
dados (podem envolver uma ou mais linhas de uma ou mais tabelas. São elas: 
 
a) Domínio 
b) Chave 
c) Entidade 
d) Referencial 
 
Integridade de domínio 
 
Especificam que dentro de cada tupla o valor de cada atributo deve ser um 
valor atômico. Os tipos de dados associados aos domínios incluem: 
 
• Inteiros (inteiro curto, inteiro e inteiro longo); 
• Números reais (ponto flutuante e flutuante de precisão dupla); 
• Caracteres booleanos; 
• Cadeias de caracteres (data, hora, timestamp) etc. 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  16
Integridade de chave 
 
A chave é um atributo ou conjunto de atributos cujo valor ou combinação de 
valores deve ser único em qualquer instância da relação. 
 
Integridade de entidade 
 
O valor da chave não pode ser vazio (nulo). A chave primária serve como 
representante na base de dados de uma entidade – se a chave primária for 
vazia, a linha não corresponde a nenhuma entidade. 
 
Integridade referencial 
 
As chaves estrangeiras tem que ser respeitadas, ou seja, se existe um 
determinado valor para o atributo na tabela onde ele é chave estrangeira esse 
valor deve existir na tabela onde ele é chave primária. 
 
Integridade semântica 
 
Restrições de integridade semântica ou regras do negócio também podem ser 
especificadas no Banco de Dados. Essas restrições dependem da semântica do 
negócio ou da aplicação. Exemplos: 
 
Um funcionário só pode participar de 3 projetos ao mesmo tempo. 
O menor salário da empresa deve ser maior ou igual ao salário mínimo vigente. 
Todo funcionário deve estar lotado em um departamento. 
 
Atividade Proposta 
(AOCP/BRDE – 2011 - ANALISTA DE SISTEMAS) Na terminologia formal do 
modelo relacional, encontramos os seguintes termos: tupla, atributo, relação e 
domínio. Defina-os individualmente. 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  17
Chave de resposta: 
Existem alguns termos utilizados na terminologia do modelo relacional formal, 
entre eles destacam-se os abaixos relacionados e suas respectivas definições: 
 
• O termo Tupla refere-se a uma linha de uma relação; 
• O termo Atributo refere-se a um cabeçalho de coluna de uma relação; 
• O termo Relação refere-se a uma tabela; 
• O termo Domínio (D) refere-se a um conjunto de valores atômicos. 
 
Considerando que, por atômicos, entendemos que cada valor no domínio é 
indivisível no que diz respeito ao modelo relacional. 
 
Referências 
ELMASRI, R.; NAVATHE, S., Sistemas de banco de dados. 4. ed. Pearson 
Education do Brasil, 2005. 
SILBERSCHATZ, Abraham; KORTH, Henry F; SUDARSHAN, S. A. 5. ed. Sistema 
de banco de dados. Rio de Janeiro: Campus, 2006. 
 
Exercícios de fixação 
Questão 1 
Em relação ao modelo relacional, marque a alternativa correta. 
a) A chave estrangeira não precisa ser única, mas não pode ser nula. 
b) O domínio de um atributo corresponde ao seu tipo de dado. 
c) O valor de um atributo de uma tupla é nulo quando o seu valor é 
desconhecido. 
d) A integridade referencial é garantida através da chave primária. 
e) Uma chave pode ser um índice, mas um índice é obrigatoriamente uma 
chave. 
 
Questão 2 
Em relação aos conceitos apresentados, marque a alternativa correta. 
a) Uma relação ou tabela é composta apenas por linhas ou tuplas de dados. 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  18
b) Uma relação recursiva representa um loop no Banco de Dados. 
c) Um atributo é o mesmo que uma linha da tabela. 
d) O grau de uma relação corresponde ao número de atributos dessa 
relação. 
e) Um “Esquema” representa o índice de uma coluna da tabela. 
 
Questão 3 
Em relação as chaves, marque a alternativa correta. 
a) A chave candidata não precisa ser única. 
b) A chave candidata é um caso especial da chave primária. 
c) A chave estrangeira ocorre quando um atributo é chave estrangeira em 
outra relação. 
d) Um índice é recurso lógico para otimizar a recuperação de uma 
informação. 
e) Uma chave estrangeira é o elo lógico entre as tabelas (relacionamentos). 
 
Questão 4 
Em relação ao Modelo Relacional, marque a alternativa incorreta. 
a) O Modelo Relacional foi proposto pelo pesquisador Edgar F. Codd na 
década de 1990. 
b) O Modelo Relacional tem seus fundamentos na teoria de conjuntos. 
c) O nome da tabela e os nomes das colunas são usados para ajudar na 
interpretação do significado dos valores em cada linha da tabela. 
d) Uma linha é também chamada de tupla. 
e) Uma coluna é também chamada de atributo. 
 
Questão 5 
São etapas do projeto de Banco de Dados, exceto: 
a) Coleta e análise de requisitos de dados 
b) Análise de requisitos funcionais 
c) Projeto físico 
d) Projeto conceitual 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  19
e) Projeto lógico 
 
Questão 6 
São Regras de Integridade, exceto. 
a) Domínio 
b) Chave 
c) Entidade 
d) Referencial 
e) Índice 
 
Questão 7 
Os seguintes tipos de dados podem estar associados a um domínio, exceto: 
a) Inteiros 
b) Símbolos 
c) Números reais 
d) Caracteres booleanos 
e) Cadeias de caracteres 
 
Questão 8 
Em relação a regra de integridade da entidade e referencial, podemos afirmar: 
a) O valor da chave primária pode ser vazio. 
b) A chave primária não serve como representante de uma entidade. 
c) O valor da chave estrangeira deve existir na tabela onde o atributo 
relacionado é chave primária. 
d) A chave estrangeira não pode ser nula. 
e) A chave estrangeira não pode conter valores duplicados. 
 
Questão 9 
A afirmação “O salário do servidor público não pode ultrapassar o salário do 
presidente da república” está associada ao seguinte termo: 
a) Restrição de chave primária 
b) Integridade referencial 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  20
c) Definição de um índice 
d) Restrição de integridade semântica 
e) Associação de tipos 
 
Notas 
Atributo identificador: Conjunto de atributos que será utilizado para 
identificar instâncias de uma entidade. 
Chave Estrangeira (Foreing Key): Mecanismo que permite a implementação 
de relacionamentos no modelo relacional. 
Chave Primária (Primary Key): Um campo ou conjunto de campos 
escolhidos pelo projetista do banco de dados como de significado principal para 
a identificação exclusiva de um registro dentro de uma tabela de dados. 
Chave: Designa o conceito de item de busca. 
Domínio (Domain): Conjunto de valores que um determinado atributo (ou 
campo) pode assumir. 
Índice: Recurso físico que visa otimizar a recuperação de uma informação. 
Integridade Referencial: Utilizada para garantir a integridade dos dados 
entre tabelas relacionadas. 
Regras de integridade: Regras que estabelecem quando uma base de dados 
está correta.Chaves de resposta 
Aula 1 
Exercícios de fixação 
Questão 1 - C 
Justificativa: Um valor nulo significa ausência de valor ou valor desconhecido. 
 
Questão 2 - D 
Justificativa: O número de atributos da relação corresponde ao seu grau. 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  21
Questão 3 - E 
Justificativa: A chave estrangeira permite a ligação entre duas tabelas. 
Questão 4 - A 
Justificativa: O Modelo Relacional foi proposto por F. Codd na década de 1970. 
 
Questão 5 - B 
Justificativa: A análise de requisitos funcionais não é uma etapa do projeto de 
banco de dados. 
Questão 6 - E 
Justificativa: Não existe regra de integridade chamada Índice. 
 
Questão 7 - B 
Justificativa: Símbolos não correspondem a um tipo de dados associado a um 
domínio. 
 
Questão 8 - C 
Justificativa: Se existe um determinado valor para o atributo na tabela onde ele 
é chave estrangeira, esse valor deve existir na tabela onde ele é chave 
primária. 
 
Questão 9 - D 
Justificativa: Restrições de integridade semântica ou regras do negócio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  22
Aula 2: Álgebra relacional 
Introdução 
Nesta aula, será apresentado o conceito de álgebra relacional. Serão estudadas 
as operações de seleção e projeção, operações de conjunto, produto cartesiano 
e junção. 
 
Objetivo: 
1. Conhecer o conceito de álgebra relacional, operações de seleção e projeção; 
2. Realizar operações de conjunto, produto cartesiano e junção. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  23
Conteúdo 
Introdução 
A álgebra relacional pode ser definida como uma linguagem de consulta formal, 
uma coleção de operações de alto nível sobre relações ou conjuntos. O 
pesquisador E. F. Codd propôs tal álgebra como a base das linguagens de 
consulta de banco de dados em seu modelo relacional de, dados visto na Aula 
1. 
 
A principal aplicação da álgebra relacional é sustentar a fundamentação teórica 
de banco de dados relacional, particularmente linguagem de consulta para tais 
bancos de dados, entre os maiores o SQL. 
 
Na álgebra relacional alguns operadores são primitivos e os outros são 
derivados em termos dos primitivos. 
 
Linguagens Formais de Consulta ao Modelo Relacional 
 
Álgebra Relacional 
 
Linguagem procedural. 
 
Cálculo Relacional 
 
Relaciona Linguagem não procedural ou linguagem declarativa. 
 
Álgebra relacional 
Provê um fundamento formal para operações do modelo relacional. 
 
Utilizada como base para implementar e otimizar as consultas nos sistemas 
gerenciadores de banco de dados relacional (SGBDRs). 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  24
Operadores da álgebra relacional 
 
 
Classificações da álgebra relacional quanto à sua origem 
Cinco operadores são ditos primitivos ou fundamentais, ou seja, através deles 
qualquer expressão de consulta de dados é possível. São eles: seleção, 
projeção, produto cartesiano, união e diferença. 
 
Derivam dos operadores fundamentais. São definidos para facilitar a 
especificação de certos procedimentos. São eles: interseção, junção (normal 
e natural) e divisão. 
 
Operadores que não se enquadram nos itens anteriores. São eles: 
renomeação e alteração. 
 
Classificações da álgebra relacional quanto ao número de 
relações 
Operam em uma única tabela. São eles: seleção, projeção, renomeação e 
alteração. 
 
Operam em duas tabelas. São eles: união, interseção, diferença, produto 
cartesiano, junção e divisão. 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  25
Classificações da álgebra relacional quanto à área matemática 
Operadores adicionais, definidos pela álgebra relacional para manipulação de 
dados. São eles: seleção, projeção, junção, divisão, renomeação e 
alteração. 
 
Operadores usuais da teoria de conjuntos da matemática. São eles: união, 
interseção, diferença e produto cartesiano. 
 
Funções matemáticas de agregação para uma coleção de valores de dados. 
Entre as mais comuns estão a soma, média, máximo, mínimo e contador. 
 
Operações primitivas da álgebra relacional 
Modelo de Dados - Exemplo 
 
 
 
Operação de projeção 
Representada pela letra grega PI, é uma operação que produz um subconjunto 
com os atributos passados como argumento e com todas as linhas do conjunto 
inicial. É classificada como uma operação unária por operar sobre apenas um 
conjunto de entrada. 
 
π nome_coluna1, nome_coluna2, ... , nome_colunaN (nome_tabela) 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  26
Argumentos: nome_coluna1, nome_coluna2, ... , nome_colunaN 
Conjunto de Entrada: nome_tabela (relação) 
 
Exemplo 1: 
Mostrar o nome de todos os funcionários. 
 
π NOME (FUNCIONÁRIO) 
 
 
 
Exemplo 2: 
Mostrar o nome e a data de admissão de todos os funcionários. 
 
π NOME, DT_ADM (FUNCIONÁRIO) 
 
 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  27
Operação de seleção 
Representada pela letra grega sigma, é uma operação que produz um 
subconjunto com os mesmos atributos do conjunto inicial, porém com as linhas 
que satisfazem a uma determinada condição (chamada de predicado). A 
seleção pode ser entendida como uma operação que filtra as linhas de uma 
relação (tabela), e é uma operação unária, pois opera sobre um único conjunto 
de dados. 
 
σ predicado (nome_tabela) 
 
Argumentos: predicado (filtro) 
Conjunto de Entrada: nome_tabela 
 
Exemplo 1: 
Selecionar os funcionários que são analistas (código do cargo ‘AN’) 
 
σ CODCARGO=’AN’ (FUNCIONÁRIO) 
 
 
 
Exemplo 2: 
Selecionar os funcionários que são analistas (código do cargo ‘AN’) e que 
pertencem ao departamento de Tecnologia da Informação (código do 
departamento ‘TI’) 
 
σ CODCARGO=’AN’ ^ CODDEPTO=’TI’ (FUNCIONÁRIO) 
 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  28
Exemplo 3: 
Selecionar os funcionários que são analistas (código do cargo ‘AN’) ou que 
pertencem ao departamento de Recursos Humanos (código do departamento 
‘RH’) 
 
CODCARGO=’AN’ v CODDEPTO=’RH’ (FUNCIONÁRIO) 
 
 
 
Operação de projeção com seleção 
Uso combinado das operações de seleção para filtrar linhas e projeção para 
delimitar colunas em um subconjunto resultante. 
 
π nome_coluna(s) (σ predicado (nome_tabela)) 
 
Exemplo 1: 
Selecionar a matrícula e o nome dos funcionários admitidos após o ano de 
2001. 
 
π MAT, NOME (σ DT_ADM ≥ ’01/01/2001’ (FUNCIONÁRIO)) 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  29
 
 
Exemplo 2: 
Selecionar nome e data de admissão dos funcionários admitidos após o ano de 
2001 e que não são analistas (código do cargo ‘AN’). 
 
π NOME, DT_ADM (σ DT_ADM ≥ ’01/01/2001’ ^ CODCARGO ≠ ’AN’ 
(FUNCIONÁRIO)) 
 
 
 
Produto Cartesiano 
O produto cartesiano de duas relações ou tabelas tem como resultado uma 
terceira relação contendo todas as combinações possíveis entre os elementos 
das relações originais. 
 
A relação ou tabela resultante terá um número de colunas que é igual à soma 
das quantidades de colunas das duas relações iniciais, e um número de linhas 
igual ao produto do número de suas linhas. Dessa forma, o produto cartesiano 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  30
de uma relação 1 que possua 5 colunas e 3 linhas com uma relação 2 com 2 
colunas e 5 linhas, a relação resultante terá 5+2 = 7 colunas e 3*5 = 15 linhas. 
 
Exemplo 1: 
Produto cartesiano de funcionários e cargos.Resultado: 
 
Produto cartesiano com projeção e seleção 
Uso combinado das operações de seleção, projeção com produto cartesiano 
para produzir um subconjunto resultantes com linhas e colunas filtradas e os 
dados de mais de uma tabela. 
 
Exemplo 1: 
Selecionar o nome do funcionário e a descrição do seu cargo (atributo 
DESC_CARGO) para funcionários admitidos à partir de 2003. 
 
π NOME, DESC_CARGO (σ DT_ADM ≥ ’01/01/2003’ ^ 
FUNCIONÁRIO.CODCARGO=CARGO.CODCARGO(FUNCIONÁRIO X 
CARGO)) 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  31
 
 
União 
O resultado é uma relação que contém todas as linhas da primeira relação 
seguidas de todas as linhas da segunda relação. A relação resultante possui a 
mesma quantidade de colunas que as relações originais, e tem um número de 
linhas que é no máximo igual à soma das linhas das relações fornecidas como 
operandos, já que as linhas que são comuns a ambas as relações aparecem 
uma única vez no resultado. As relações devem possuir o mesmo número de 
atributos. 
 
Modelo de dados - exemplo 
 
 
Exemplo 1: 
Relacionar o nome dos clientes que têm conta ou empréstimo. 
 
π NOME (σ CLIENTE.COD_CLI=CONTA.COD_CLI (CLIENTE X CONTA)) 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  32
π NOME (σ CLIENTE.COD_CLI=EMPRESTIMO.COD_CLI (CLIENTE X 
EMPRÉSTIMO)) 
 
R1 = π NOME (σ CLIENTE.COD_CLI=CONTA.COD_CLI (CLIENTE X CONTA)) 
R2 = π NOME (σ CLIENTE.COD_CLI=EMPRESTIMO.COD_CLI (CLIENTE X 
EMPRESTIMO)) 
R3 = R1 U R2 
 
 
 
 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  33
 
 
Interseção 
Produz como resultado uma relação que contém, sem repetições, todos os 
elementos que são comuns às duas tabelas fornecidas como operandos. As 
relações devem possuir o mesmo número de atributos. 
 
Exemplo 1: 
Relacionar o nome dos clientes que têm conta e empréstimo. 
 
π NOME (σ CLIENTE.COD_CLI=CONTA.COD_CLI (CLIENTE X CONTA)) 
 
π NOME (σ CLIENTE.COD_CLI=EMPRESTIMO.COD_CLI (CLIENTE X 
EMPRESTIMO)) 
 
R1 = π NOME (σ CLIENTE.COD_CLI=CONTA.COD_CLI (CLIENTE X CONTA)) 
R2 = π NOME (σ CLIENTE.COD_CLI=EMPRESTIMO.COD_CLI (CLIENTE X 
EMPRESTIMO)) 
R3 = R1 R2 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  34
 
 
 
 
 
 
Diferença 
O resultado é uma relação que possui todas as linhas que existem na primeira 
relação e não existem na segunda. As relações devem possuir o mesmo 
número de atributos. 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  35
 
Exemplo 1: 
Relacionar o nome dos clientes que têm conta e não têm empréstimo. 
 
π NOME (σ CLIENTE.COD_CLI=CONTA.COD_CLI (CLIENTE X CONTA)) 
 
π NOME (σ CLIENTE.COD_CLI=EMPRESTIMO.COD_CLI (CLIENTE X 
EMPRÉSTIMO)) 
 
Resultado: 
R1 = π NOME (σ CLIENTE.COD_CLI=CONTA.COD_CLI (CLIENTE X CONTA)) 
 
R2 = π NOME (σ CLIENTE.COD_CLI=EMPRESTIMO.COD_CLI (CLIENTE X 
EMPRESTIMO)) 
 
R3 = R1 ∩ R2 
 
 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  36
 
 
 
 
Junção 
O resultado da operação junção é uma relação com todas as combinações das 
tuplas na relação1 (R1) e relação2 (R2) que satisfazem a condição de junção. 
 
Exemplo 1: 
Relacionar todas as informações dos clientes que têm empréstimos. 
 
CLIENTE |X| CLIENTE.COD_CLI=EMPRÉSTIMO.COD_CLI 
EMPRÉSTIMO 
 
Resultado: 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  37
 
 
Junção natural 
Quando os atributos usados na condição de junção têm o mesmo nome nas 
duas relações não é necessário especificá-los. Dá-se o nome de junção natural. 
 
Exemplo 1: 
Relacionar o nome e CPF dos clientes do Rio de Janeiro que têm empréstimos. 
 
π NOME, CPF (σ CLIENTE.CIDADE=’RIO DE JANEIRO’(CLIENTE |X| 
EMPRESTIMO)) 
 
Obs.: A coluna COD_CLI tem o mesmo nome na tabela EMPRÉSTIMO e na 
tabela CLIENTE. 
 
 
 
Atividade proposta 
Atividade 1 
Dadas às relações, escreva as sentenças da Álgebra Relacional que respondem 
às questões propostas. 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  38
a) Selecionar o código do cliente e o código da agência dos empréstimos 
maiores que de 300,00. 
b) Selecionar os códigos dos clientes que têm conta na agência 04, mas não 
têm empréstimo na mesma agência. 
 
As relações são: 
 
AGÊNCIA 
Código Nome Cidade 
01 Centro Rio de Janeiro 
02 Arariboia Niterói 
03 Centro Rio de Janeiro 
04 Centro São Gonçalo 
 
CLIENTE 
Código Nome Cidade 
01 Luiz Niterói 
02 João Niterói 
03 Ana Rio de Janeiro 
04 Maria Rio de Janeiro 
05 Pedro Rio de Janeiro 
06 João Rio de Janeiro 
07 Mário Rio de Janeiro 
08 Renato São Gonçalo 
09 Felipe São Gonçalo 
10 Kátia São Gonçalo 
EMPRÉSTIMO 
Número Cód_cliente Cód_agência Quantia 
01 01 01 100,00 
02 01 04 300,00 
03 06 01 100,00 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  39
04 07 04 300,00 
05 05 04 200,00 
 
CONTA 
Número Cód_cliente Cód_agência Saldo 
01 01 01 100,00 
02 07 01 400,00 
03 02 01 200,00 
04 03 02 300,00 
05 08 02 200,00 
06 04 02 300,00 
07 04 03 400,00 
08 03 03 300,00 
09 07 04 100,00 
10 02 04 100,00 
11 09 04 200,00 
 
Chave de resposta: 
a) π cod_cli,cod_ag (squantia > 300,00 (EMPRÉSTIMO)) 
b) π cod_cli (σcod_ag = 04 (CONTA) - πcod_cli (σcod_ag = 04 (EMPRESTIMO) 
 
 
 
 
 
 
Material complementar 
 
Para saber mais sobre álgebra relacional, leia os textos disponíveis 
em nossa biblioteca virtual. 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  40
 
Referências 
SILBERSCHATZ, Abraham; KORTH, Henry F; SUDARSHAN, S. A. Sistema de 
banco de dados. 5. ed. Rio de Janeiro: Campus, 2006. 
ELMASRI, R.; NAVATHE, S. Sistemas de banco de dados. 4. ed. Pearson 
Education do Brasil, 2005. 
 
Exercícios de fixação 
Questão 1 
Em relação a álgebra relacional, marque a alternativa correta. 
a) Corresponde a uma coleção de operações de baixo nível sobre relações. 
b) É a base das linguagens de consulta a banco de dados. 
c) Só existem operadores primitivos. 
d) Não pode ser utilizada para otimizar consultas em SGBDR. 
e) É linguagem declarativa, não procedural. 
 
Questão 2 
Em relação aos operadores da álgebra relacional, marque a alternativa correta. 
a) Podem ser classificados quanto a origem, número de relações e área 
matemática. 
b) São operadores derivados: interseção, junção e projeção. 
c) São exemplos de operadores renomeação, alteração e seleção. 
d) Os operadores primitivos são definidos para facilitar certos 
procedimentos. 
e) Os operadores união, interseção, diferença e seleção são binários. 
 
Questão 3 
Sobre os operadores da álgebra relacional, marque a alternativa incorreta. 
a) São exemplos de operadores usuais da teoria de conjuntos da 
matemática: união, interseção, diferença e produto cartesiano. 
b) São funções matemáticas de agregação: soma, média, máximo e 
mínimo. 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  41
c) O símbolo σ representa uma operação de seleção. 
d) O símbolo ← representa uma operação de renomeação. 
e) O símbolo π representa uma operação de projeção. 
 
Questão 4 
Seja a tabela ALUNO (MAT, NOME, END, SEXO, DT_NASC). A sentença da 
álgebra relacional que responde à proposição “Recuperar a matrícula e o nome 
de todos os alunos do sexo masculino (atributo SEXO = ‘M’) é: 
a) π MAT, NOME (π SEXO=’M’ (ALUNO)). 
b) σ SEXO=’M’ (ALUNO). 
c) π MAT, NOME (σ SEXO=’M’ (ALUNO)). 
d) σ MAT, NOME (π SEXO=’M’ (ALUNO)). 
e) π SEXO=’M’ (ALUNO). 
 
Questão 5 
Seja a tabela ALUNO (MAT, NOME, END, SEXO, DT_NASC). A sentença da 
álgebra relacional que responde à proposição “Recuperaro nome de todos os 
alunos nascidos no ano 2000) é: 
a) σ NOME (π DT_NASC ≥ ’01/01/2000’ v DT_NASC ≤ ’31/12/2000’ 
(ALUNO)). 
b) π NOME (σ DT_NASC > ’01/01/2000’ ^ DT_NASC < ’31/12/2000’ 
(ALUNO)). 
c) π NOME (σ DT_NASC = ’2000’ (ALUNO)). 
d) π NOME (σ DT_NASC ≥ ’01/01/2000’ ^ DT_NASC ≤ ’31/12/2000’ 
(ALUNO)). 
e) π NOME (σ DT_NASC ≥ ’01/01/2000’ (ALUNO)). 
Questão 6 
A relação resultante do produto cartesiano de uma relação 1 que possua 7 
colunas e 4 linhas com uma relação 2 com 3 colunas e 6 linhas terá: 
a) 11 colunas e 18 linhas. 
b) 10 colunas e 24 linhas. 
c) 13 colunas e 7 linhas. 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  42
d) 24 colunas e 10 linhas. 
e) 7 colunas e 13 linhas. 
 
Questão 7 
A expressão π NOME (σ 
FUNCIONARIO.CODCARGO=CARGO.CODCARGO(FUNCIONARIO X CARGO)) 
representa: 
a) Um Produto Cartesiano com Projeção e Seleção. 
b) Uma Junção. 
c) Somente um Produto Cartesiano. 
d) Uma Junção Natural. 
e) Somente uma Seleção e Projeção. 
 
Questão 8 
Qual operação da Álgebra Relacional produz como resultado uma relação que 
contém, sem repetições, todos os elementos que são comuns às duas tabelas 
fornecidas como operandos? 
a) União 
b) Diferença 
c) Interseção 
d) Junção Natural 
e) Projeção 
 
Questão 9 
Em uma operação de Diferença é necessário que: 
a) As relações satisfaçam a condição de junção. 
b) As relações possuam o mesmo número de linhas. 
c) Seja possível realizar uma operação de Junção Natural. 
d) Apenas uma relação esteja envolvida. 
e) As relações possuam o mesmo número de atributos. 
 
Questão 10 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  43
A expressão CLIENTE |X| CLIENTE.COD_CLI=EMPRÉSTIMO.COD_CLI 
EMPRÉSTIMO 
Pode ser substituída pela expressão: 
a) σ CLIENTE.COD_CLI= EMPRÉSTIMO.COD (CLIENTE X EMPRÉSTIMO). 
b) CLIENTE U EMPRÉSTIMO. 
c) CLIENTE ∩ EMPRÉSTIMO. 
d) CLIENTE |X| EMPRÉSTIMO. 
e) π NOME (CLIENTE |X| EMPRÉSTIMO). 
 
Chaves de resposta 
Aula 2 
Exercícios de fixação 
Questão 1 - B 
Justificativa: Conforme proposto por E.F. Codd. 
 
Questão 2 - A 
Justificativa: Os operadores da álgebra relacional podem ser classificados 
quanto a origem, número de relações e área matemática. 
 
Questão 3 - D 
Justificativa: O símbolo ← representa uma operação de atribuição e não de 
renomeação. 
 
 
 
Questão 4 - C 
Justificativa: A combinação das operações de projeção e seleção tem a sintaxe: 
π nome_coluna(s) (σ predicado (nome_tabela)). 
 
Questão 5 - D 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  44
Justificativa: A combinação das operações de projeção e seleção tem a sintaxe: 
π nome_coluna(s) (σ predicado (nome_tabela)). 
 
Questão 6 - B 
Justificativa: Terá 7+3= 10 colunas e 4*6= 24 linhas. 
 
Questão 7 - A 
Justificativa: Produto Cartesiano combinado com as operações de Projeção e 
Seleção. 
 
Questão 8 - C 
Justificativa: A interseção produz como resultado uma relação que contém, sem 
repetições, todos os elementos que são comuns às duas tabelas fornecidas 
como operandos. 
 
Questão 9 - E 
Justificativa: A interseção produz como resultado uma relação que contém, sem 
repetições, todos os elementos que são comuns às duas tabelas fornecidas 
como operandos. 
 
Questão 10 - D 
Justificativa: Uma operação de junção onde os atributos da condição de junção 
tenham o mesmo nome pode ser substituída por uma junção natural. 
 
 
 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  45
Aula 3: Linguagem SQL – Parte 1 
Introdução 
Nesta aula, faremos uma introdução à linguagem SQL e suas divisões 
sintáticas. Inicialmente, trataremos da Linguagem de Definição de Dados 
(DDL); em seguida, serão apresentados os tipos de dados mais utilizados e as 
sentenças para criação, alteração e exclusão de tabelas. 
 
Objetivo: 
1. Introduzir a linguagem SQL e suas divisões sintáticas; 
2. Conhecer a Linguagem de Definição de Dados (DDL). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  46
Conteúdo 
Introdução à linguagem SQL e suas divisões sintáticas 
SQL é um acrônimo para Structured Query Language ou Linguagem de 
Consulta Estruturada. Consiste em uma linguagem de pesquisa declarativa 
padrão para acesso a banco de dados relacionais. A base da linguagem está 
relacionada à álgebra relacional, estudada na aula anterior. 
 
Dr. E. F. Codd 
 
Historicamente, a SQL foi desenvolvida pela IBM, nos anos 70, dentro do 
Projeto R, como parte da pesquisa do Dr. E. F. Codd, que visava demonstrar a 
viabilidade da implementação do modelo relacional. Originalmente, a linguagem 
se chamava SEQUEL, acrônimo para “Structured English Query Language” 
(Linguagem de Consulta Estruturada), e foi desenvolvida para acesso ao 
System R, sistema de banco de dados construído pela IBM no seu Centro de 
Pesquisas de Almaden, em San Jose, Califórnia. 
 
Logo, a linguagem se tornaria um padrão para acesso a banco de dados 
relacionais. 
 
Em 1986, o ANSI (American National Standarts Institute) publicou um padrão 
SQL, denominado SQL-86. Seguiram-se outras publicações posteriores: SQL-89 
(padrão estendido), SQL-92 (SQL2), SQL:1999 (SQL3), SQL:2003, SQL:2006, 
SQL:2008 e SQL:2011. 
 
Principais características da SQL 
Manipulação e controle de bancos de dados relacionais 
O acesso ao banco de dados pode ser feito das seguintes formas: 
 
• Através de ambiente interativo de consultas; 
• Embutida em linguagens hospedeiras (por exemplo, linguagens C e Java). 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  47
Recursos: 
 
• Alto poder de consulta; 
• Gerenciamento de índices; 
• Construção de visões; 
• Execução de instruções em blocos. 
 
Grupos de comandos SQL 
A SQL pode ser dividida em subconjuntos de comandos conforme as operações 
que se deseja efetuar em um banco de dados. 
 
DDL 
 
Data Definition Language 
Linguagem de Definição de Dados 
Comandos para definir, alterar e remover tabelas, visões e índices. 
Exemplos: CREATE TABLE, CREATE INDEX, CREATE VIEW, ALTER TABLE, 
ALTER INDEX, DROP INDEX, DROP VIEW. 
 
DML 
 
Data Manipulation Language 
Linguagem de Manipulação de Dados 
Comandos para inserir, remover, atualizar e consultar os dados armazenados 
nas tabelas. 
Exemplos: INSERT, DELETE e UPDATE. 
 
DCL 
 
Data Control Language 
Linguagem de Controle de Dados 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  48
Comandos para trabalhos em ambiente multiusuário, que permitem estabelecer 
níveis de segurança e manipular transações. 
Exemplos: GRANT e REVOKE. 
 
DTL 
 
Data Transaction Language 
Linguagem de Transação de Dados 
Comandos para interagir com áreas de controle de transação. 
Exemplos: COMMIT e ROLLBACK. 
 
DQL 
 
Data Query Language 
Linguagem de Consulta de Dados 
Comando para especificar uma consulta (“query”) como uma descrição do 
resultado desejado. 
Exemplo: SELECT. 
 
Tipos de domínios básicos 
CHAR(n) ou CHARACTER(n) 
 
Cadeia de caracteres de tamanho fixo, com o tamanho n definido pelo usuário. 
 
VARCHAR(n) 
 
Cadeia de caracteres de tamanho variável, com o tamanho máximo n definido 
pelo usuário. 
 
INT ou INTEGER 
 
Número inteiro, geralmente de 32768 a 32767. 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  49
SMALLINT 
 
Número inteiro pequeno, geralmente de 0 a 65535. 
 
NUMERIC(t, d) 
 
Número de ponto decimal fixo, que consiste de t dígitos totais e d dígitos à 
direita do ponto decimal, com t e d definidos pelo usuário. 
 
REALNúmero de ponto flutuante. 
 
DOUBLE PRECISION 
 
Número de ponto flutuante de dupla precisão. 
 
FLOAT(n) 
 
Número de ponto flutuante com a precisão n definida pelo usuário. 
 
DATE 
 
Formato de data, contendo dia, mês e ano. 
 
TIME 
 
Formato de horário, contendo horas, minutos e segundos. 
 
Linguagem de Definição de Dados (DDL) – criação de uma tabela 
Sintaxe 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  50
CREATE TABLE 
 
nome_tabela 
(nome_coluna tipo [NOT NULL] [SET DEFAULT valor], 
...., 
PRIMARY KEY (nome_colunas), 
[UNIQUE (nome_coluna)], 
[FOREIGN KEY (nome_coluna) 
 REFERENCES nome_tabela (nome_coluna)] 
[CHECK condição]) 
 
Exemplo 1: Criação da tabela disciplina 
 
CREATE TABLE DISCIPLINA 
(CodD CHAR(5), 
NomeD VARCHAR(20) NOT NULL, 
CargaD INTEGER NOT NULL, 
AreaD VARCHAR(20), 
PreReqD CHAR(5), 
UNIQUE (NomeD), 
PRIMARY KEY (CodD) 
CHECK CargaD > 0 AND CargaD <= 6 ) 
 
Exemplo 2: Criação da tabela grade 
 
CREATE TABLE GRADE 
(CodC CHAR(5), 
CodD CHAR(5), 
CodP CHAR(5), 
Sala INTEGER, 
PRIMARY KEY (CodC, CodD, CodP), 
FOREIGN KEY (CodC) REFERENCES CURSO (CodC) , 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  51
FOREIGN KEY (CodD) REFERENCES DISCIPLINA (CodD), 
FOREIGN KEY (CodP) REFERENCES PROFESSOR (CodP) 
 
Linguagem de Definição de Dados (DDL) – SQL Constraints 
NOT NULL 
 
Indica que uma coluna não pode armazenar valores nulos. 
 
UNIQUE 
 
Garante que uma linha de uma coluna contém valores únicos. 
 
PRIMARY KEY 
 
Garante que uma coluna (ou combinação de duas ou mais colunas) tem uma 
identidade única, que permite encontrar uma determinada linha da tabela. 
 
FOREIGN KEY 
 
Garante a integridade referencial dos dados em uma tabela para coincidir com 
os valores da tabela referenciada. 
 
CHECK 
 
Garante que o valor em uma coluna atende a uma condição específica. 
 
DEFAULT 
 
Especifica um valor padrão quando não há valor para a coluna. 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  52
Linguagem de Definição de Dados (DDL) – alteração de uma 
tabela 
Sintaxe 
 
ALTER TABLE nome_tabela 
 [ADD nome_coluna tipo [NOT NULL]] 
 [DROP COLUMN nome_coluna [CASCADE/RESTRICT]] 
[MODIFY nome_coluna] 
 
Exemplo 1: Adição da coluna MensC à tabela curso 
 
ALTER TABLE CURSO 
ADD MensC NUMERIC(6,2); 
 
Exemplo 2: Modificação do tamanho da coluna NomeD da tabela 
disciplina para varchar(50) 
 
ALTER TABLE DISCIPLINA 
MODIFY NomeD VARCHAR(50); 
 
Linguagem de Definição de Dados (DDL) – remoção de uma 
tabela 
Remove a tabela e seus dados. 
 
Sintaxe 
 
DROP TABLE nome_tabela CASCADE/RESTRICT; 
Exemplo: Remoção da tabela grade 
DROP TABLE GRADE; 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  53
Linguagem de Definição de Dados (DDL) – truncando uma tabela 
Remove os dados, mas mantém a estrutura da tabela. 
 
Sintaxe 
 
TRUNCATE TABLE nome_tabela; 
Exemplo: Truncando a tabela grade 
TRUNCATE TABLE GRADE; 
 
Linguagem de Definição de Dados (DDL) – criação e remoção de 
índices 
Os índices são estruturas de dados que contêm os valores de uma ou mais 
colunas e são utilizadas para obter mais rapidamente os dados das tabelas. O 
tema será objeto de uma aula a seguir. 
 
Sintaxe para criação: 
 
CREATE INDEX nome_índice 
 ON nome_tabela ( nome_coluna [ASC|DESC],...); 
Exemplo: Criação de índice sobre a coluna CidadeP da tabela 
professor 
CREATE INDEX Xcidadeprof 
 ON PROFESSOR (CidadeP ASC); 
 
 
Atenção 
 A cláusula ASC é padrão e não precisa ser especificada. Significa 
que os valores no índice estarão em ordem ascendente. A 
cláusula DESC indica que os valores no índice estarão em ordem 
descendente. 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  54
Atividade proposta 
Escreva os comandos em SQL para responder às seguintes 
proposições: 
a) Criar as tabelas Func (cod_func number(2), nome varchar(50), dta_nasc 
date, salário number(9,2), nro_depto number(1)) e Depto (nro_depto 
number(1), nome varchar(50)) ; 
b) Acrescentar a coluna DTA_ADM à tabela FUNC; 
c) Criar um índice em ordem descendente para o atributo DTA_NASC da tabela 
Func. 
 
A) CREATE TABLE DEPTO 
(NRO_DEPTO NUMBER(1), 
NOME VARCHAR2(50), 
PRIMARY KEY (NRO_DEPTO)); 
CREATE TABLE FUNC 
(COD_FUNC NUMBER(2), 
NOME VARCHAR2(50), 
DTA_NASC DATE, 
SALARIO NUMBER(9,2), 
NRO_DEPTO NUMBER(1), 
PRIMARY KEY (COD_FUNC), 
FOREIGN KEY (NRO_DEPTO) REFERENCES DEPTO (NRO_DEPTO)); 
B) ALTER TABLE FUNC ADD DTA_ADM DATE; 
C) CREATE INDEX IDX_DTA_NASC ON FUNC(DTA_NASC DESC); 
 
Referências 
ELMASRI, R.; NAVATHE, S. Sistemas de Banco de Dados. 4ª ed. Pearson 
Education do Brasil, 2005. 
SILBERSCHATZ, Abraham; KORTH, Henry F; SUDARSHAN, S. A. Sistema de 
banco de dados. 5ª ed. Rio de Janeiro: Campus, 2006. 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  55
Exercícios de fixação 
Questão 1 
Leia as afirmativas a respeito da linguagem SQL e, em seguida, marque a 
alternativa incorreta. 
a) Consiste em uma linguagem de pesquisa. 
b) Utilizada para acesso a banco de dados relacionais. 
c) A base da linguagem está relacionada à álgebra relacional. 
d) Padronizada pelo instituto ANSI. 
e) É linguagem não declarativa, procedural. 
 
Questão 2 
A respeito dos recursos da linguagem SQL, marque verdadeiro (V) ou falso (F). 
( ) Tem alto poder de consulta. 
( ) Permite o gerenciamento de índices. 
( ) Não pode estar em linguagem hospedeira. 
( ) Permite a construção de visões. 
( ) Não permite a execução em blocos. 
a) V-V-F-V-F 
b) F-F-F-V-V 
c) V-F-F-V-F 
d) V-V-F-V-V 
e) F-V-F-V-F 
 
Questão 3 
São subconjuntos de comandos da linguagem SQL, exceto: 
a) DDL 
b) DML 
c) DCL 
d) DSL 
e) DQL 
 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  56
Questão 4 
Os seguintes tipos de domínios básicos são possíveis na SQL, exceto: 
a) Char(n) 
b) Varchar(n) 
c) Double Real 
d) Int 
e) Float 
 
Questão 5 
Veja o esquema da tabela ALUNO (MAT CHAR(5) Chave Primária, NOME 
VARCHAR(50) não nulo, CODCURSO CHAR(2)). Marque a alternativa que 
corresponde à sentença para criação da referida tabela. 
a) CREATE TABLE ALUNO(MAT VARCHAR(5) primary key, NOME CHAR(50) 
NULL, CODCURSO CHAR(2)) 
b) CREATE TABLE ALUNO(MAT CHAR(5) primary key, NOME VARCHAR NOT 
NULO, CODCURSO VARCHAR)) 
c) CREATE TABLE ALUNO(MAT CHAR(5) primary key, NOME VARCHAR(50) 
NOT NULL, CODCURSO CHAR(2)) 
d) CREATE TABLE ALUNO(MAT CHAR(5) foreign key, NOME CHAR(50) NOT 
NULL, CODCURSO CHAR(2)) 
e) CREATE TABLE ALUNO(MAT VARCHAR primary key, NOME CHAR NOT 
NULL, CODCURSO INT) 
 
Questão 6 
Marque verdadeiro (V) ou falso (F) nas afirmativas a respeito das restrições em 
SQL. 
( ) UNIQUE – Garante que uma linha de uma coluna contém valores únicos. 
( ) PRIMARY KEY – Garante a integridade referencial dos dados em uma 
tabela. 
( ) CHECK – Garante que o valor em uma coluna atende a uma condição 
específica. 
( ) DEFAULT – Especifica um valor padrão quando não há valor para a coluna. 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  57
( ) NULL – Indica que uma coluna não pode armazenar valores nulos. 
a) F-V-V-V-F 
b) V-V-V-V-F 
c) V-F-V-V-F 
d) V-V-V-V-V 
e) F-V-V-V-F 
 
Questão 7 
A sentença ALTER TABLE CURSO DROP COLUMN MensC realiza a seguinte 
operação: 
a) Exclui a tabela CURSO. 
b) Adiciona a coluna MensC à tabela CURSO. 
c) Altera a coluna MensC da tabela CURSO. 
d) Exclui a coluna MensCda tabela CURSO. 
e) Trunca a tabela CURSO. 
 
Questão 8 
A sentença CREATE INDEX IDX_SAL ON ALUNO (SALARIO DESC) realiza a 
seguinte operação: 
a) Cria o índice IDX_SAL na coluna SALARIO da tabela ALUNO, em ordem 
descendente. 
b) Cria o índice IDX_SAL na coluna ALUNO da tabela SALARIO, em ordem 
descendente. 
c) Cria o índice IDX_SAL na coluna SALARIO da tabela ALUNO, em ordem 
crescente. 
d) Cria o índice IDX_SAL na tabela ALUNO, sem ordenação específica. 
e) Cria o índice SALARIO na coluna IDX_SAL da tabela ALUNO, em ordem 
descendente. 
 
 
 
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Chaves de resposta 
Aula 3 
Exercícios de fixação 
Questão 1 - E 
Justificativa: A linguagem SQL é uma linguagem declarativa e não procedural. 
 
Questão 2 - A 
Justificativa: A linguagem SQL pode estar em linguagem hospedeira e permite a 
execução em blocos. 
 
Questão 3 - D 
Justificativa: DSL não é um subconjunto de comandos da SQL. 
 
Questão 4 - C 
Justificativa: Double Real não é um tipo de domínio da SQL. 
 
Questão 5 - C 
Justificativa: A sintaxe correta é CREATE TABLE ALUNO(MAT CHAR(5) primary 
key, NOME VARCHAR(50) NOT NULL, CODCURSO CHAR(2)); 
 
Questão 6 - C 
Justificativa: Quem garante a integridade referencial é a FOREIGN KEY. NOT 
NULL – Indica que uma coluna não pode armazenar valores nulos. 
 
Questão 7 - D 
Justificativa: ALTER TABLE CURSO DROP COLUMN col1 é a sentença correta 
para excluir a coluna de uma tabela. 
 
Questão 8 - A 
Justificativa: A afirmativa correta é “Cria o índice IDX_SAL na coluna SALARIO 
da tabela ALUNO, em ordem descendente”. 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  59
Aula 4: Linguagem SQL – Parte 2 
Introdução 
Nesta aula, trataremos da Linguagem de Manipulação de Dados (DML). Serão 
estudadas as sentenças de inserção, atualização e exclusão de dados nas 
tabelas. 
 
Objetivo: 
1. Estudou a Linguagem de Manipulação de Dados (DML), sentenças de 
inserção, atualização e exclusão de dados nas tabelas; 
2. Realizar consultas simples. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  60
Conteúdo 
Introdução 
A linguagem de manipulação de dados é usada para modificar registros em um 
banco de dados. As seguintes tabelas exemplo serão utilizadas. 
 
Curso 
CodC NomeC DuracaoC MensC 
C1 Análise Sist. 4 400 
C2 Eng. Mecatrônica 5 600 
C3 Ciência Comp. 4 450 
C4 Eng. Elétrica 4 600 
C5 Turismo 3 350 
 
Disciplina 
CodD NomeD CargaD AreaD PreReqD 
D1 TLP1 2 Computação D2 
D2 Cálculo 1 4 Matemática null 
D3 Inglês 2 Humanas null 
D4 Ed. Física 3 Saúde null 
D5 G. Analítica 5 Matemática D2 
D6 Projeto Final 6 null D1 
 
Professor 
CodP NomeP CidadeP TituloP 
P1 Joaquim Rib. Preto Mestre 
P2 Paulo Batatais Espec. 
P3 André Rib. Preto Doutor 
P4 Gil S. Carlos Doutor 
P5 Juliana S. Carlos Pós Doc 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  61
Grade 
CodC CodD CodP Sala 
C1 D6 P1 305 
C2 D2 P2 305 
C3 D2 P2 305 
C4 D1 P5 201 
C4 D3 P3 204 
C5 D4 P3 204 
C5 D4 P4 207 
 
A linguagem de manipulação de dados é usada para modificar registros em um 
banco de dados. As seguintes tabelas exemplo serão utilizadas. 
 
 
 
Inclusão de tuplas em uma tabela 
Inserir dados em uma tabela significa preencher uma linha de determinada 
tabela com dados correspondentes aos tipos determinados naquela tabela. Essa 
inserção de dados deve seguir as regras de integridade da tabela, assim como 
respeitar as regras de chave primária e chaves estrangeiras estabelecidas na 
tabela. 
 
Sintaxe 
 
INSERT 
INTO nome_tabela (coluna1, coluna2, .... , colunaN) 
VALUES (valor1, valor2, ... , valorN) 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  62
Exemplo: Inserir uma linha na tabela Professor 
INSERT 
INTO Professor (CodP, NomeP, CidadeP, TituloP) 
VALUES (‘P1', 'Joaquim', 'Rib Preto', 'Mestre') 
 
Os valores valor1 , valor2 etc. seguem a ordem dos campos da tabela, sendo 
utilizado valor vazio (' ') ou a sentença NULL para campos que não necessitem 
de preenchimento. Dados de tipo numérico podem ser escritos sem a 
necessidade de aspas simples. Dados do tipo caractere (como char e varchar) 
devem ser escritos entre aspas simples. 
 
Atualização dos dados de uma tabela 
Alterar dados em uma tabela significa atualizar um dado de uma determinada 
tabela por outro dado do mesmo tipo. 
 
O comando Update pode ser realizado sem o WHERE. Neste caso todas as 
linhas da tabela serão atualizadas com o valor determinado no comando. Para 
os casos onde se necessite atualizar apenas linhas que cumpram determinada 
condição, essa condição é estabelecida com a inclusão do comando WHERE. 
 
Sintaxe 
 
UPDATE nome_tabela 
SET nome_coluna = valor, ..... 
[WHERE (condição de localização) 
 
Exemplo: Alterar o valor da mensalidade do curso de Ciência da Computação 
para 650,00. 
 
UPDATE Curso 
SET MensC = 650 
WHERE NomeC = ‘Ciência Comp’ 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  63
Remoção de dados de uma tabela 
Apagar dados em uma tabela significa eliminar uma ou mais linhas de uma 
determinada tabela. Para isso utilizamos a instrução DELETE. 
 
O comando Delete pode ser realizado sem o WHERE. Neste caso todas as linhas 
da tabela determinada serão excluídas. Utilizamos WHERE quando desejamos 
eliminar os registros que obedeçam a certa condição. 
 
Sintaxe 
 
DELETE FROM nome_tabela 
WHERE (condição de localização) 
 
Exemplo: Remover da tabela Professor todos os professores que têm título de 
Doutor. 
 
DELETE FROM Professor 
WHERE TituloP = ‘Doutor’ 
 
Conceito de transação 
Uma TRANSAÇÃO é uma unidade de execução programada que acessa e 
provavelmente atualiza vários itens de dados. Uma transação deve acessar uma 
base de dados consistente. Durante a execução da transação é possível que a 
base de dados passe por um estado de inconsistência. Quando a transação é 
confirmada (COMMIT), a base de dados deverá estar consistente. 
 
O gerenciamento de transações lida com 2 situações principais: 
 
• Falhas de vários tipos: hardware, energia, travamento de aplicações etc. 
• Execução concorrente de múltiplas transações. 
 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  64
Propriedades ACID 
Atomicidade 
 
Ou todas ou nenhuma das operações da transação serão devidamente 
refletidas na base de dados. 
 
Consistência 
 
Após a execução de uma transação, a base de dados deverá retornar a um 
estado consistente dos dados. 
 
Isolamento 
 
Apesar de múltiplas transações poderem ser executadas concorrentemente, 
cada uma delas deverá estar isolada dos efeitos da execução das outras. 
Resultados intermediários de uma transação deverão ficar ocultos para as 
outras. 
 
Durabilidade 
 
Depois que uma transação termina com sucesso, as alterações que ela realizou 
sobre o banco de dados persistirão mesmo que haja falhas do sistema. 
 
Controle de transações 
Todas as transações realizadas com o banco deverão ser confirmadas pelo 
usuário para que sejam realmente efetivadas, ou então descartadas, caso o 
usuário deseje. 
 
• Para confirmar uma transação - ou um bloco de transações - utiliza-se o 
comando COMMIT. 
• Para descartar uma transação - ou um bloco de transações - utiliza-se o 
comando ROLLBACK. 
 
  PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS  65
O bloco de transações é definido a partir da última ocorrência de COMMIT, ou a 
partir do início da seção. 
 
Comando