Aula 03 - Linguagem SQL

Prévia do material em texto

Aula 03 - Linguagem SQL 1
Aula 03 - Linguagem SQL
Apresentação
Structured Query Language, ou SQL, é a linguagem de pesquisa padrão para base de 
dados relacional e muitas das suas características foram inspiradas na álgebra 
relacional.
Nesta aula, estudaremos a linguagem SQL – forma padrão de acesso aos Sistemas 
Gerenciadores de Banco de Dados Relacionais SGBDR. Serão apresentadas as suas 
partes, e faremos a correlação de seus comandos de consulta com as operações da 
Álgebra Relacional.
Objetivos
Traçar um esquema relacional e popular com dados;
Demonstrar consultas SQL;
Relacionar os comandos de consultas com as operações de álgebra relacional.
Conhecendo a linguagem SQL
A SQL - Structured Query Language, Linguagem Estruturada de Consulta) é o padrão 
mundial de acesso a banco de dados relacionais. Essa linguagem se originou da 
SEQUEL (Structured English Query Language), linguagem de consulta a banco de 
dados relacionais desenvolvida pela IBM na década de 1970 para seu SGBD relacional 
SYSTEM R.
Com o sucesso da SQL, o Instituto Americano Nacional de Padrões ANSI estabeleceu 
um padrão inicial em 1986. No ano seguinte, o padrão foi adotado pela Organização 
Internacional de Padronização ISO sendo que, a partir desse ponto, outras 
organizações se envolveram no projeto gerando novas padronizações para linguagem.
Padrões SQL
SQL86
Primeira versão do padrão, lançada em 1986, consistindo praticamente na versão da 
linguagem criada pela IBM.
SQL92
Lançada em 1992, inclui novos recursos tais como tabelas temporárias, novas funções, 
expressões nomeadas, valores únicos, instrução CASE e estabeleceu novos padrões de 
escrita para as consultas de junção.
SQL99 SQL3
Aula 03 - Linguagem SQL 2
Lançada em 1999, implementou suporte às expressões regulares, recursos de 
orientação a objetos, queries recursivas, gatilhos e novos tipos de dados (boolean, 
LOB, array e outros).
SQL2003
Lançada em 2003, inclui suporte básico ao padrão XML, colunas como autoincremento 
e instrução MERGE entre outros.
Cada SGBD adere aos padrões em maior ou menor grau. Isso acarreta o surgimento 
dos dialetos do SQL, ou seja, a forma como cada SGBD provê suporte à linguagem. O 
efeito colateral desse fato é que uma consulta escrita para um SGBD, por exemplo 
Oracle, dependo dos recursos e funções utilizados pode não funcionar no SQL Server e 
vice-versa.
Partes da SQL
A linguagem SQL divide-se em partes, cada uma atendendo a uma necessidade 
específica:
DDL - Linguagem de Descrição de DadosData Definition Language)
Tendo como principais comandos create, alter e drop destinados respectivamente a 
criar, alterar e eliminar objetos de banco de dados como usuários, tabelas, índices etc.
DML - Linguagem de Manipulação de DadosData Manipulation Language)
Tendo como principais comandos create, alter e drop destinados respectivamente a 
criar, alterar e eliminar objetos de banco de dados como usuários, tabelas, índices etc.
DCL - Linguagem de Controle de DadosData Control Language)
Tendo como principais comandos grant e revoke destinados a conceder e revogar 
privilégios de acesso, respectivamente.
Nesta disciplina apresentaremos alguns comandos básicos de SQL, mas não 
ensinaremos a linguagem. Outras disciplinas tratarão deste assunto de forma mais 
detalhada.
Criando um esquema relacional
Conforme visto na aula passada, os dados no modelo relacional são armazenados em 
tabelas.
Para criarmos uma tabela, devemos definir o seu nome, suas colunas, os tipos de 
dados das colunas e suas restrições.
Para se criar uma tabela, utiliza-se o comando CREATE TABLE.
Aula 03 - Linguagem SQL 3
SQL - Table
CREATE TABLE nome_da_tabela 
(nome_col1 tipo_col1 [restri_col1] [, 
nome_col2 tipo_col2 [restri_col2 ] [, 
column3 datatype, 
nome_coln tipo_coln [restri_coln] );
Onde:
Palavra
Chave
Descrição
nome_da_tabela Nome que será atribuído a tabela
nome_coln Nome atribuído à coluna n
tipo_coln Tipo de dado atribuído à coluna n
restri_coln
Define uma restrição de integridade automática, à qual os campos da coluna
devem obedecer.
Tipos de dados
As colunas possuem um tipo de dados que podem armazenar de forma parecida com o 
conceito de tipo utilizado nas variáveis criadas em programas.
Os SGBDs possuem uma variedade muito grande de tipos. Cada SGBD tem os seus 
conjuntos específicos, que são muitas vezes incompatíveis com outros SGBD. Por 
exemplo, o tipo numérico no Oracle é Number e no PostgreSQL Numeric, isSo faz com 
que o comando de criação de tabela feito para o Oracle tenha que ser adaptado se 
desejamos criar a tabela no PostgreSQL.
Para os exemplos desta aula será utilizado o PostgreSQL como SGBD. Dessa forma 
utilizaremos nos comandos de criação de tabelas os seus tipos básicos que são:
Tipos de
Dados
Descrição
VARCHAR(tam)
Caracter de tamanho variável, podendo ir de 1 até 8000 bytes, sendo limitado a
tamanho.
CHAR(tam)
Caracter de tamanho fixo, podendo ser especificado no máximo a 8000
caracteres.
INTEGER Número inteiro de 4 bytes podendo ir de 2147483648 a 2147483647.
NUMERIC(i,d)
Numérico com precisão, em i estabelecemos quantos dígitos tem o número e
em d quantos na parte decimal, por exemplo para especificar um número com
formato 99999.99. o tipo seria NUMERIC7,2.
https://www.notion.so/nome_da_tabela-ac89c22e4dd84dfeadd8abff19fcc27c
https://www.notion.so/nome_coln-2e44746e4e1744b19176be919318258d
https://www.notion.so/tipo_coln-60d1ca2893564ebfa132dd9129cc08ec
https://www.notion.so/restri_coln-c18bcf32e17849099898e4f0dc2516c6
https://www.notion.so/VARCHAR-tam-79c92b9883a44d73a4db666c7025c5ec
https://www.notion.so/CHAR-tam-498e342ab23e4809a5b5f7a80b03ecb7
https://www.notion.so/INTEGER-1dae512a3e3b4ef19ddd54d5dd2e817d
https://www.notion.so/NUMERIC-i-d-82d69e21db104508b35132e4829180df
Aula 03 - Linguagem SQL 4
Tipos de
Dados
Descrição
DATE Data entre 1 de janeiro de 4713 a.C. até 31 de dezembro de 32767 d.C.
BIT Tipo booleano, armazena 0 (falso) ou 1 (verdadeiro).
Restrições
As restrições, normalmente chamadas constraint, visam estabelecer regras para 
orientar o SGBD na forma de manter a integridade do banco. Conforme vimos no 
modelo relacional, uma tabela deve possuir uma CHAVE PRIMÁRIA e pode ter chaves 
estrangeiras.
Os SGBD possuem outros tipos de restrição, mas nesta aula iremos nos restringir a 
estas duas:
Restrição
Constraint)
Descrição
PRIMARY KEY
Chave Primária)
É a chave primária de identificação unívoca da tabela. Pode ser uma ou uma
combinação de colunas.
FOREIGN KEY
Chave
Estrangeira)
É uma coluna que garante a integridade de uma relação entre duas tabelas,
sendo referenciada por uma chave primária da outra tabela.
Vamos ver um exemplo de criação. Considere o modelo abaixo:
https://www.notion.so/DATE-dd041297f0be499d9a1b52aca38e2d47
https://www.notion.so/BIT-386e19b7b1e641ac97038a62e31facfa
https://www.notion.so/PRIMARY-KEY-Chave-Prim-ria-c06125d804ff45f0a48c3eff3464f120
https://www.notion.so/FOREIGN-KEY-Chave-Estrangeira-ff2b88a1f21a492fb743fea37901f9d1
Aula 03 - Linguagem SQL 5
O comando para criar a tabela MODELO no PostgreSQL seria:
CREATE TABLE MODELO 
( COD_MOD NUMERIC(3) PRIMARY KEY, 
NOME VARCHAR(80));
Observe no comando a constraint PRIMARY KEY definindo a coluna COD_MOD como 
Chave Primária.
Aula 03 - Linguagem SQL 6
Para vermos a tabela criada, a forma mais fácil é consultarmos o conteúdo de toda a 
tabela utilizando o comando:
SELECT * 
FROM MODELO
Observe a tela do PostgreSQL e veja o resultado.
Esse comando é básico e lista todo o conteúdo da tabela. Note que a tabela está vazia, 
mas foi criada no banco com duas colunas.
Aula 03 - Linguagem SQL 7
Chave Estrangeira (Foreign Key)
Uma tabela, além de sua Chave Primária(PK), pode possuir uma Chave Estrangeira FK 
que nas tabelas FILHO referenciam colunas chaves nas tabelas PAI. Para estabelecer 
essa restrição, acrescentamos REFERENCES na definição da coluna:
Vejamos um exemplo de utilização de FK criando a tabela VEICULO.
Exemplo de utilização de FK
CREATETABLE VEICULO 
(PLACA CHAR(7) PRIMARY KEY, 
COR VARCHAR(20), 
MODELO NUMERIC(3) REFERENCES MODELO(COD_MOD), 
PROPRIETARIO NUMERIC(8) REFERENCES PROPRIETARIO (COD_PROP), 
ANO_FAB CHAR(4), 
ANO_MOD CHAR(4), 
VALOR_SEGURADO NUMERIC(9,2));
Observando o comando, podemos notar que a coluna:
PLACA é sua chave primária;
PROPRIETARIO é uma chave estrangeira para a tabela PROPRIETARIO;
MODELO é uma chave estrangeira para a tabela MODELO.
Vamos criá-la no PostgreSQL
Aula 03 - Linguagem SQL 8
Observe a mensagem de sucesso.
Se uma tabela possui uma Chave Estrangeira para outra, ela tem 
que ser criada depois da tabela referenciada, senão ocorrerá um 
erro.
E se desejarmos apagar uma tabela?
Para isso temos o Comando Drop, cuja sintaxe é: DROP TABLE < NOME DA TABELA >
Inserindo linhas nas tabelas
Agora que você já aprendeu a criar e eliminar tabelas que criam o esquema do banco, 
vamos começar a mexer na sua instância, incluindo linhas nas tabelas.
Inserindo linhas
O comando INSERT insere linhas em uma tabela. Sua sintaxe básica é:
insert into .< nome_tabela > (coluna1, coluna2, ..., colunan)values (valor1, valor2, ..., valorn);
Onde:
nome_tabela - É o nome da tabela a ser atualizada.
Coluna n - É a coluna que queremos inserir.
Valor n - É o novo valor associado à coluna a ser inserida.
Vamos inserir uma linha na tabela de MODELO
Aula 03 - Linguagem SQL 9
insert into MODELO (COD_MOD, NOME) values (101, 'CLASSIC');
A relação entre a lista de colunas COD_MOD, NOME e a lista de valores 101, 
‘CLASSIC’) é posicional, portanto a coluna:
COD_MOD receberá o valor 101;
NOME receberá CLASSIC.
Execute o comando no PostgreSQL.
Observe a mensagem de linha inserida.
A nossa tabela possui uma linha agora.
Aula 03 - Linguagem SQL 10
No exemplo, se não fosse especificado um valor para a coluna id, a inserção resultaria 
em erro. O mesmo erro ocorreria se não tivéssemos valores para as colunas 
PRIM_NOME e ULT_NOME. já que são de preenchimento obrigatório (constraint not 
null).
Consultando dados de uma tabela
O comando SQL que permite recuperar dados de uma ou mais tabelas é o SELECT. 
Com esse comando, podemos materializar várias operações da Álgebra Relacional 
como Projeção, Seleção, Produto Cartesiano, Junção e Operações de Conjunto. Os 
componentes básicos do comando são:
Select
Lista as colunas que serão recuperadas;
Aula 03 - Linguagem SQL 11
Se utilizarmos o artifício do * (asterisco) na cláusula SELECT, estaremos definindo que 
todas as colunas serão recuperadas.
From
Define a tabela que será recuperada.
Veja a sintaxe abaixo:
SELECT nome-col1, nome_col2, nome coln 
FROM nome_da_ tabela;
SELECT * 
FROM nome_da_tabela;
Onde:
Palavra Chave Descrição
nome_da_tabela Nome da tabela que contém os dados a serem recuperados.
nome_coln Nome de uma coluna a ser recuperada.
* (asterisco) Recupera todas as colunas da tabela.
Por exemplo, para retornar todo o conteúdo da tabela proprietário o comando seria:
Select * 
From Veiculo.
Veja o resultado.
https://www.notion.so/nome_da_tabela-d9a9b977b47d41ed88b523c221f8c7da
https://www.notion.so/nome_coln-02171fe1cb9146669cea1ac4b7bafeed
https://www.notion.so/asterisco-cda68a2dec4447889237f2aaf7c30c39
Aula 03 - Linguagem SQL 12
Esse comando corresponde a retornar a tabela na Álgebra Relacional, sem realizar 
Projeção nem Seleção, ou seja, a expressão algébrica corresponde apenas ao nome da 
tabela VEICULO. Observe que * identifica que não deverá ocorrer projeção.
Realizando a projeção e seleção
Realizando a projeção e seleção
Se você deseja, por exemplo, realizar uma projeção na tabela VEICULO retornando 
apenas a cor e a placa do veículo, a expressão algébrica seria: π COR, 
PLACA VEICULO
Já em SQL o comando seria:
Select Cor, Placa 
From Veiculo
Aula 03 - Linguagem SQL 13
A nossa tabela possui uma linha agora.
As colunas a serem projetadas devem ser listadas na cláusula SELECT
As colunas retornam na ordem em foram listadas;
As colunas no SELECT devem estar separadas por virgula;
Não deve existir virgula antes da cláusula FROM.
Realizando a seleção
Conforme você viu na aula passada a seleção implica em filtrar a linhas da tabela. 
Repare no conteúdo da tabela VEICULO
Aula 03 - Linguagem SQL 14
Para selecionar todos os dados do veículo da placa LGA4674 a expressão algébrica 
seria:
σ PLACA = ‘LGA4674’ VEICULO
No SQL, para escrever o comando equivalente à expressão, devemos acrescentar uma 
nova cláusula WHERE ao SELECT, a qual estabelece uma condição que a linha deverá 
obedecer para fazer parte do conjunto resposta da consulta. No caso, apenas retornam 
as linhas cujo teste da condição dê como resposta verdadeiro.
O comando equivalente à expressão seria então:
SELECT *FROM VEICULOWHERE PLACA = ‘LGA4674’
Na construção das condições você pode utilizar os seguintes operadores relacionais:
= igual<> diferente< menor que> maior que>= maior ou igual a<= menor ou igual a
⚠ Um cuidado que você deve tomar é com o tipo de dado que está utilizando 
para filtrar
Realizando projeção e seleção
Aula 03 - Linguagem SQL 15
Na aula anterior, você viu que na Álgebra Relacional devemos realizar primeiro a 
seleção e depois a projeção conforme a forma geral:
π< lista de atributos > (σ< condição de seleção > (< nome da 
relação >))
Até agora foi realizada ou a projeção ou a seleção, mas como se faz as duas no mesmo 
comando?
Realizando seleção com múltiplas condições
Você pode especificar critérios complexos combinando várias condições de pesquisa. 
A utilização dos operadores lógicos AND e OR permite montar expressões para filtrar 
as linhas.
Como toda expressão lógica, o operador AND somente retorna Verdadeiro(TRUE) se 
ambas as condições forem verdadeiras, enquanto o operador OR somente retorna 
FALSO FALSE se as duas condições forem falsas.
Veja a tabela VEICULO
Se você deseja a placa, a cor e o ano de fabricação dos veículos Vermelhos fabricados 
em 2014, a expressão algébrica seria:
πPLACA, COR, ANO_FAB σCOR = ‘VERMELHO’ E ANO_FAB = 
‘2014’ VEICULO
E o comando seria:
SQL - CREATE Table
SELECT PLACA, COR, ANO_FAB 
FROM VEICULO 
Aula 03 - Linguagem SQL 16
WHERE COR = ‘VERMELHA’ AND ANO_FAB = ‘2014’
Veja o resultado.
Realizando seleção com múltiplas condições
Embora não tenha utilizada prática pode ser comandado um produto cartesiano em 
SQL
A expressão VEICULO X MODELO em SQL é denominada junção cruzada e o comando 
correspondente é:
SELECT * 
FROM VEICULO CROSS JOIN MODELO
Aula 03 - Linguagem SQL 17
Este comando retorna 50 linhas, pois são 5 de modelo associadas a cada uma das 10 
de veículo.
Realizando junção
O banco de dados de exemplo possui os dados dos modelos de veículos na tabela 
MODELO, os dos automóveis na tabela VEICULO e os dos proprietários na tabela 
PROPRIETARIO.
Se você reparar no esquema da tabela VEICULOS, notará a existência de duas chaves 
estrangeiras, MODELO para a tabela MODELO e PROPRIETARIO para a tabela 
PROPRIETARIO que nos permitem saber, respectivamente, o modelo do veículo e seu 
proprietário.
Se você deseja pegar dados dos veículos e de seu modelo, por exemplo, utilizará a FK 
MODELO para ligar as linhas das duas tabelas, fazendo uma junção. Como regra geral, 
podemos definir então que, para fazer junção, também conhecida como join, 
determinaremos as colunas em comum nas duas tabelas PK e FK e utilizaremos os 
seus valores para determinar as linhas que retornarão.
Observe o conteúdo das tabelas VEICULO e MODELO
Como visto na aula anterior, a forma geral 
da operação junção entre duas tabelas A 
e B é a seguinte:
Aula 03 - Linguagem SQL 18
< condição de junção > é uma expressão 
relacional, normalmente utilizando o 
operador =, que determina qual coluna 
da tabela A deve ser comparada com a 
da tabela B.
No nosso caso, para fazer a junção de 
veículo e modelo sem realizar projeção, a 
expressão seria:
Em SQL a sintaxe de junção é:
SELECT 
FROM tabela1 INNER JOIN tabela2 ON
Onde:
Na cláusula FROM se define o tipo de operação, nocaso INNER JOIN, que 
corresponde à junção interior, tipo mais comum de junção;
Na subcláusula ON se escreve a condição de junção.
Em SQL, o comando equivalente à expressão seria:
Aula 03 - Linguagem SQL 19
SELECT * 
FROM VEICULO 
INNER JOIN MODELO ON MODELO = COD_MOD
Utilizando operadores de conjunto
Conforme vimos na aula 2, os operadores de conjunto são a UNIÃO, INTERSEÇÃO E 
DIFERENÇA, as quais existem na linguagem SQL através do operadores:
UNION
UNIÃO
Aula 03 - Linguagem SQL 20
INTERSECT
INTERSEÇÃO
EXCEPT
( DIFERENÇA
Veremos como cada um dos comandos funciona. Vamos lá.
Realizando a união, interseção e diferença
Realizando a união
A operação de união retorna todas as linhas do primeiro conjunto acrescidas de todas 
as linhas do segundo conjunto, eliminando as duplicadas.
Aula 03 - Linguagem SQL 21
JVeja a tabela VEICULO
Se você desejasse listar todos os dados dos veículos dos modelo 105 ou que sejam da 
cor BRANCA, inicialmente teria de criar os dois conjuntos os da cor branca e os do 
modelo 105, para isso poderia escrever as seguintes expressões:
C1 = σ COR = ‘BRANCO’ VEICULO
C2 = σ MODELO = 105 VEICULO
C3 = C1 U C2
Vamos entender a expressões:
 Inicialmente, é criada a relação C1 com o resultado da seleção dos veículos branco 
da tabela veículo;
 A seguir é criada a relação C2 com o resultado da seleção dos veículos do modelo 
105 da tabela veículo;
 Realiza-se a junção entre C1 e C2, obtendo-se o conjunto dos veículos branco ou 
do modelo 105.
Em SQL, a sistemática é semelhante, mas a primeira coisa que você deve entender é 
que a saída de um comando SELECT é uma tabela que pode ser utilizada em um novo 
comando. Veja as expressões convertidas para SQL.
Para criar o conjunto de veículos do modelo 105 o comando seria:
Aula 03 - Linguagem SQL 22
Observe que um veículo do modelo 105 é branco e tem placa TTZ0156. O comando 
para criar o conjunto dos brancos seria:
Repare que tem um branco que não é do modelo 105, o de placa LGA4674.
A partir de agora vem uma pequena diferença para a expressão mostrada. Não é 
necessário criar uma tabela C1 ou C2 para receber a saída do comando, basta escrever 
a primeira consulta, colocar o operador de UNIÃO UNION e escrever a segunda 
consulta:
Note que:
Aula 03 - Linguagem SQL 23
 Retornou o veículo de placa LGA4674 por ser branco, apesar de não ser do modelo 
105;
 O veículo de placa TTZ0156, apesar de ser branco e do modelo 105, presente nos 
dois conjuntos, retornou apenas uma vez.
b) Realizando a interseção
ASe você desejasse os veículos do modelo 105 da cor branca, portanto que aparecem 
nos dois conjuntos, utilizaria INTERSECT. A expressão algébrica e o comando SQL 
seriam, respectivamente:
Expressão: (σ COR = ‘BRANCO’ VEICULO  ∩ ( σ MODELO = 105 VEICULO
Comando:
Note que nesta solução a expressão algébrica não utilizou a criação de C1 e C2, 
colocamos as seleções direto com a operação de interseção, ficando em tudo similar 
ao comando SQL.
c) Realizando a diferença
As duas operações apresentadas (união e interseção) são comutativas, ou seja, tanto 
faz a primeira subconsulta ser pelo modelo e segunda pela cor ou o inverso, o 
resultado será igual.
O mesmo não acontece na diferença Except). Neste caso, se a ordem for invertida, o 
resultado mudará.
Para se retornar os veículos do modelo 105 que não são brancos, ou seja, que estão no 
conjunto do 105 e não estão no conjunto do branco, a expressão algébrica seria:
(σ COR = ‘BRANCO’ VEICULO  - ( σ MODELO = 105 VEICULO
E o comando seria:
Aula 03 - Linguagem SQL 24
Resumo das regras para utilização dos operadores de 
conjuntos
Estamos chegando ao fim desta aula. Veja a seguir, um resumo das regras para 
utilização dos operadores de conjuntos:
Os comandos SELECT participantes têm que ter o mesmo número de colunas, ou 
seja, devem ser compatíveis;
As colunas correspondentes têm que ser do mesmo tipo de dado;
Linhas duplicadas são automaticamente descartadas.
Referências
DATE, C. J. Introdução a sistemas de banco de dados. 7. ed. Rio de Janeiro: Campus, 
2000.
ELMASRI, R.; NAVATHE, S. B. Sistemas de banco de dados. 6. ed. São Paulo: Pearson 
Addison Wesley, 2011.
SILBERSCHATZ, A.; KORTH, H. F.; SUDARSHAN, S. Sistemas de banco de dados. 5. ed. 
Rio de Janeiro: Campus, 2006.