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Banco de Dados
         SQL

  João Eduardo Ferreira
  Osvaldo Kotaro Takai
Introdução
 SQL - Structured Query Language
   Linguagem declarativa – não-procedimental
   Desenvolvida e implementada pelo laboratório de
   pesquisa da IBM em San Jose – décadas de 60/70
   Inicialmente chamada SEQUEL (Structured English
   QUEry Language)
   Criada como interface entre usuários e o primeiro
   SGBDR – SYSTEM R
Introdução
 SQL - Structured Query Language
   Padrão industrial que atinge grande parte do
   mercado de SGBDs
   Atrativo: pequena quantidade de comandos para
   realizar uma grande quantidade de operações
   necessárias para definição e manipulação de
   relações
   Simplicidade
   Grande poder de consulta
   Padrão facilita migração
Introdução
 O padrão SQL
   American National Standard Institute (ANSI) e
   International Organization for Standardization (ISO)
   Versão mais recente: SQL3 (SQL99)
     Principalmente conceitos de orientação a objetos
   Versões anteriores
     SQL92 – SQL2
     SQL86 – SQL1
Introdução
 Recursos:
   DDL e DML
   Criação de visões (views)
   Especificações de segurança e autorizações
   Definição de restrições de integridade
   Controle de transação
   Regras para integração com linguagens de
   programação
Introdução
 Dois conjuntos principais de comandos:
   DDL – Data Definition Language:
     Especificação do esquema da base de dados
   DML – Data Manipulation Language:
     inserção, remoção, alteração e consultas na instância da
     base de dados
Introdução
 A aceitação da SQL não é devido as suas
 qualidades.
   Alguns conceitos da linguagem são falhos.
   Seria possível projetar uma linguagem muito melhor
   e mais fácil de usar.
   Não é computacionalmente completa: muita
   programação é necessária.
   As reais vantagens repousam no Modelo Relacional.
Introdução
 Era para ser + simples do que CRT, CRD, e AR
 Vocabulário diverge do Modelo Relacional:
   Relação      Tabela
   Tuple     Linha
   Atributo Coluna
   Maior desvio do Modelo Relacional: Tabelas podem
   ter linhas idênticas
DDL
Alguns comandos da DDL
  CREATE SCHEMA
  CREATE TABLE
  ALTER TABLE
  DROP TABLE
  CREATE DOMAIN
  DROP DOMAIN
  CREATE VIEW
  DROP VIEW
  CREATE INDEX
  DROP INDEX
DDL - Criação do Esquema
 CREATE SCHEMA – Comando utilizado para
 criar esquemas de aplicações.
 O esquema permite agrupar as tabelas,
 restrições, visões, domínios e outros
 construtores (como concessão de autoridade)
 que descrevem o esquema.
 Por exemplo:
 CREATE SCHEMA COMPANHIA AUTHORIZATION MAC0426
DDL – Criação de Domínios
 CREATE DOMAIN – Utilizado para definir
 domínios de atributos.
      CREATE DOMAIN nome AS tipo [<restrições de coluna>]

   Facilita a redefinição de tipos de dados de um domínio utilizados
   por muitos atributos de um esquema, além de melhorar a
   legibilidade do esquema.
 Por exemplo:
         CREATE DOMAIN TIPO_NSS AS CHAR(9);
DDL – Criação de Domínios
 Pode-se definir um novo domínio com a
 especificação de uma restrição sobre o tipo de
 dados.
 Por exemplo:
 CREATE DOMAIN TIPO_DEPNUM AS INTEGER
    CHECK (TIPO_DEPNUM > 0 AND TIPO_DEPNUM < 21);
DDL – Criação de Tabelas
 CREATE TABLE - cria uma tabela (tabela base),
 e define colunas e restrições

        CREATE TABLE [esquema].tabela (
             atrib1 tipo [<restrições da coluna 1>],
             atrib2 tipo [<restrições da coluna 2>],
             ....
             atribn tipo [<restrições da coluna n>],
             <restrições da tabela>
        );
DDL – Criação de Tabelas
 Restrições de colunas
   NOT NULL
   DEFAULT valor
   CHECK(condição)

   CREATE TABLE [esquema].tabela (
        atrib1 tipo [(tamanho)] [NOT NULL | DEFAULT valor]
                  [CHECK (condição)],
        atrib2 tipo [(tamanho)] [NOT NULL | DEFAULT valor]
                  [CHECK (condição)],
   ...
DDL – Criação de Tabelas
 Restrições de tabela
   PRIMARY KEY ( <atributos chave primária> )
   UNIQUE ( <atributos chave candidata> )
   FOREIGN KEY ( <atributos chave estrangeira>
    REFERENCES tabelaRef [(<chave primária>)] [<ações>]



 <ações>
   ON DELETE | ON UPDATE
   CASCADE | SET NULL | SET DEFAULT
   CHECK(condição)
SQL – Alguns tipos de dado
 INTEGER | SMALLINT
 DECIMAL [(precision, scale)] - precision é o número total
 de dígitos total e scale é o número de dígitos depois do
 ponto
 DOUBLE PRECISION | FLOAT | REAL
 CHAR(n) - tamanho fixo - n caracteres
 VARCHAR(n) - tamanho variável – máximo de n
 caracteres
 BLOB – Binary Large Object
 DATE | TIME | TIMESTAMP
  ...
DDL – Criação de Tabelas
 Forma geral:
 CREATE TABLE [esquema].tabela (
     atrib1 tipo [(tamanho)] [NOT NULL | DEFAULT valor] [CHECK (condição)],
     atrib2 tipo [(tamanho)] [NOT NULL | DEFAULT valor] [CHECK (condição)],
     ...
     [CONSTRAINT nome da restrição]
         PRIMARY KEY (<atributos chave primária>),
     [CONSTRAINT nome da restrição]
         UNIQUE (< atributos chave candidata>),
     [CONSTRAINT nome da restrição]
         FOREIGN KEY (<atributos chave estrangeira>)
           REFERENCES tabelaRef [(<chave primária>)]
               [ON DELETE CASCADE | SET NULL | SET DEFAULT]
               [ON UPDATE CASCADE | SET NULL | SET DEFAULT],
     [CONSTRAINT nome da restrição]
         CHECK (condição)
  );
DDL – Criação de Tabelas
Exemplo:
 EMPREGADO                                                     ce       ce
 PNOME   MNOME   SNOME NSS   DATANASC ENDERECO SEXO SALARIO NSSSUPER   NDEP

 CREATE TABLE COMPANHIA.EMPREGADO (
     PNOME          VARCHAR(15)    NOT NULL,
     MNOME          CHAR,
     SNOME          VARCHAR(15)    NOT NULL,
     NSS            TIPO_NSS       NOT NULL,
     DATANASC       DATE,
     ENDERECO       VARCHAR(30),
     SEXO           CHAR,
     SALARIO        DECIMAL(10,2),
     NSSSUPER       CHAR(9),
     NDEP           TIPO_DEPNUM    NOT NULL,
     PRIMARY KEY (NSS),
     FOREIGN KEY (NSSSUPER) REFERENCES EMPREGADO(NSS),
     FOREIGN KEY (NDEP) REFERENCES DEPARTAMENTO(DNUMERO)
 );
DDL – Alteração de Tabela
 ALTER TABLE – incluir/alterar/remover
 definições de colunas e restrições
             ALTER TABLE tabela <ação>;

 <ação>:
   ADD novoAtrib tipo [<restrições de coluna>]
   ADD [CONSTRAIN nome] <restrição de tabela>
   DROP atributo [CASCADE | RESTRICT]
   DROP CONSTRAINT nome
DDL – Alteração de Tabela
 ADD novoAtrib tipo [<restrições de coluna>]
   E o valor do novo atributo nas tuplas já existentes?
      Se não for especificada nenhuma cláusula default, então o
      valor será null. Assim, a cláusula NOT NULL não pode ser
      aplicada.
 Por exemplo:
    ALTER TABLE COMPANHIA.EMPREGADO
          ADD FUNCAO VARCHAR(12);
DDL – Alteração de Tabela
 DROP atributo [CASCADE | RESTRICT]
   CASCADE – todas as visões e restrições (constrains)
   que referenciam o atributo são removidas
   automaticamente
   RESTRICT – o atributo só é removido se não houver
   nenhuma visão ou restrição que o referencie
 Por exemplo:
    ALTER TABLE COMPANHIA.EMPREGADO
          DROP FUNCAO CASCADE;
DDL – Remoção de Tabela
 DROP TABLE - exclui uma tabela do banco de
 dados
       DROP TABLE tabela [CASCADE | RESTRICT];

   CASCADE: todas as visões e restrições que
   referenciam a tabela são removidas automaticamente
   RESTRICT: a tabela é removida somente se não for
   referenciada em nenhuma restrição ou visão
 Por exemplo:
     DROP TABLE COMPANHIA.DEPENDENTE CASCADE
DDL – Remoção de Esquema
 DROP SCHEMA - exclui um esquema do banco
 de dados
    DROP SCHEMA esquema [CASCADE | RESTRICT];

   CASCADE: todos os elementos do esquema são
   removidos automaticamente
   RESTRICT: o esquema só será removido se não
   existir os elementos
 Por exemplo:
         DROP SCHEMA COMPANHIA CASCADE;
DML
Alguns comandos da DML
  INSERT
  UPDATE
  DELETE
  SELECT
DML – Inserção
 INSERT – insere uma ou mais tuplas em uma
 tabela
   Inserção de 1 tupla:
    INSERT INTO tabela [(atrib1,atrib2,...)]
          VALUES (valor1, valor2,...)
   Inserção de múltiplas tuplas:
    INSERT INTO tabela [(atrib1,atrib2,...)]
          <comando SELECT>
DML – Inserção
 Exemplo 1 – Inserção de uma única tupla:
   Inserir 3 as tuplas na relação PROJETO:
             PROJETO                            ce
              PNOME   PNUMERO   PLOCALIZACAO   DNUM


 INSERT INTO PROJETO VALUES ('ProductX', '1', 'Bellaire', '5')
 INSERT INTO PROJETO VALUES ('ProductY', '2', 'Sugarland', '5')
 INSERT INTO PROJETO VALUES ('ProductZ', '3', 'Houston', '5')

   O terceiro valor ‘5’ corresponde ao departamento 5.
   Logo, o departamento 5 deve existir na relação
   DEPARTAMENTO para que as inserções tenham
   sucesso; pois caso contrário, violaria a restrição de
   integridade referencial.
DML – Inserção
    Exemplo 2 – Inserção de múltiplas tuplas:
         Popular uma tabela temporária DEPTS_INFO:

               CREATE TABLE DEPTS_INFO (
                             DEPT_NAME      VARCHAR(10),
                             NO_OF_EMPS     INTEGER,
                             TOTAL_SAL      INTEGER
               );
               INSERT INTO DEPTS_INFO (DEPT_NAME, NO_OF_EMPS, TOTAL_SAL)
                             SELECT DNAME, COUNT (*), SUM (SALARY)
                             FROM DEPARTMENT, EMPLOYEE
O comando SELECT será
explicado posteriormente.    WHERE DNUMBER=DNO
Por hora, o importante é     GROUP BY DNAME;
saber que podemos inserir
em uma relação, várias
tuplas, resultado de uma
consulta SELECT.
DML – Alteração
 UPDATE – modifica o valor de um atributo em
 uma ou mais tuplas da tabela
         UPDATE tabela SET
               atributo1 = <valor ou expressão>,
               atributo2 = <valor ou expressão>,
               ...
         WHERE <condição de localização>;

 Por exemplo,
          UPDATE PROJETO
          SET PLOCALIZACAO = 'Bellaire', DNUM = 5
          WHERE PNUMERO=10;
DML – Remoção
 DELETE – remove uma ou mais tuplas da
 tabela.
          DELETE FROM tabela1 [FROM tabela2]
          [WHERE <condição de localização>];

 Exemplos:
       DELETE FROM EMPREGADO
       WHERE NSS='123456789’;

       DELETE FROM EMPREGADO
       WHERE DNUM IN
              (SELECT DNUMERO
               FROM DEPARTAMENTO
               WHERE DNOME='Research');

       DELETE FROM EMPLOYEE;
DML - Consulta
 SELECT – Comando de consulta.
   Forma geral:
          SELECT [ DISTINCT | ALL ] <lista de atributos>
          FROM <lista de tabelas>
          [ WHERE <condições> ]
          [ GROUP BY atributo ]
          [ HAVING <condições> ]
          [ ORDER BY atributo [ ASC | DESC ] ];
DML - Consulta
 SELECT – seleciona O QUE se deseja na
 tabela resultado:
   <lista de atributos> ou * (para todos os atributos)
   ALL – inclui tuplas duplicadas (é o default)
   DISTINCT – elimina tuplas duplicadas
   FROM – DE ONDE retirar os dados necessários
   WHERE – CONDIÇÕES de seleção dos resultados.
DML – Consulta Simples
 Consulta 1 – Recuperar a data de aniversário e o
 endereço do empregado chamado 'John B. Smith'.
  Em SQL:
  SELECT DATANASC, ENDERECO
  FROM EMPREGADO
  WHERE PNOME='John' AND MNOME='B’ AND SNOME='Smith’;


  Em Álgebra Relacional:
  EMP_SMITH  σ PNOME='John' AND MNOME='B’ AND SNOME='Smith’ (EMPREGADO)
  RESULTADO  π DATANASC, ENDERECO (EMP_SMITH)

    Assim, uma consulta com apenas uma relação na cláusula
    FROM é similar a um par de operações SELECT-PROJECT da
    Álgebra Relacional.
    A diferença é que podemos obter tuplas repetidas no resultado.
DML – Consulta Simples
 A mesma consulta em CRT e CRD.

  Em SQL:
  SELECT DATANASC, ENDERECO
  FROM EMPREGADO
  WHERE PNOME='John' AND MNOME='B’ AND SNOME='Smith’;


        á
  Em Cálculo Relacional de Tuplas:
  { e.DATANASC, e.ENDERECO | EMPREGADO(E) AND
           e.PNOME='John' AND e.MNOME='B’ AND e.SNOME='Smith’ }

         á
  Em Cálculo Relacional de Domínio:í
  { uv | (∃ q)(∃ r)(∃ s) (EMPREGADO(qrstuvwxyz) AND
              q=‘John’ AND r=‘B’ AND s=‘Smith’) }
DML – Consulta com um Join
 Consulta 2 – Obter o nome e o endereço dos empregados
 que trabalham para o departamento de ‘Pesquisa’.
  Em SQL:
  SELECT PNOME, ENDERECO
  FROM EMPREGADO, DEPARTAMENTO
  WHERE DNOME = ‘Pesquisa' AND DNUMERO=DNUM;


  Em Álgebra Relacional:
  DEP_PESQUISA(DNUM) ←       π   DNUMERO (   σ   DNOME=‘Pesquisa’   (DEPARTAMENTO)
  RESULT ←   π   PNOME, ENDERECO (DEP_PESQUISA         * EMPREGADO)

     Cá
  Em Cálculo Relacional de Tuplas:
  { t.PNOME, t.ENDERECO | EMPREGADO( t ) AND ( ∃d ) (DEPARTAMENTO( d ) AND
           d.DNOME=‘Pesquisa’ AND d.DNUMERO=t.DNUM ) }

      á                       í
  Em Cálculo Relacional de Domínio:
  { qv | (∃ z) (∃ l) (∃ m) (EMPREGADO(qrstuvwxyz) AND DEPARTAMENTO(lmno) AND
                l = ‘Pesquisa’ AND m = z) }
DML – Consulta com um Join
 Similar à seqüência SELECT-PROJECT-JOIN
 da Álgebra Relacional
 (DNOME=‘Pesquisa') é uma condição de
 seleção do operador SELECT da Álgebra
 Relacional)
 (DNUMERO=DNUM) é uma condição de junção
 do operador JOIN da Álgebra Relacional.
DML – Consulta com dois Joins
 Para todo projeto localizado em 'Stafford', listar o
 número do projeto, o número do departamento
 responsável, o sobrenome, endereço e data de
 nascimento do gerente responsável pelo departamento.

  Em SQL:
  SELECT PNUMERO, DNUM, SNOME, DATANASC, ENDERECO
  FROM PROJETO, DEPARTAMENTO, EMPREGADO
  WHERE DNUM=DNUMERO AND GERNSS=SSN AND PLOCALIZACAO='Stafford‘;


  Em Álgebra Relacional:
  STAFFORD_PROJS ←    σ PLOCALIZAÇÃO = 'Stafford' (PROJETO)
  CONTR_DEPT ← (STAFFORD_PROJS x DNUM = DNUMERO DEPARTAMENTO)
  PROJ_DEPT_MGR ← (CONTR_DEPT x GERNSS = NSS EMPREGADO)
            π
  RESULT ← PNUMERO, DNUM, SNOME, ENDERECO, DATANASC (PROJ_DEPT_MGR)
DML – Consulta com dois Joins
 Na consulta anterior, existem duas condições
 Join
 A condição Join DNUM=DNUMERO relaciona
 um projeto com o departamento que o controla
 A condição Join GERNSS=SSN relaciona o
 departamento com o empregado que o
 gerencia.
Qualificando um Atributo
 Em SQL podemos usar o mesmo nome para dois ou
 mais atributos, desde que os atributos estejam em
 relações diferentes.
 Uma consulta que referencia dois ou mais atributos com
 o mesmo nome deve qualificar o atributo com o nome da
 relação.
 Exemplo:
  Em SQL:
  SELECT EMPREGADO.PNOME, PROJETO.PNOME
  FROM PROJETO, DEPARTAMENTO, EMPREGADO
  WHERE DNUM=DNUMERO AND GERNSS=SSN AND PLOCALIZACAO='Stafford‘;
ALIASES
 Algumas consultas precisam referenciar duas vezes a
 mesma relação
 Em alguns casos, pseudônimos (aliases) são atribuídos
 ao nome da relação
 Por exemplo, considere a seguinte consulta:
    Para cada empregado, recupere o nome do empregado e o
    nome de seu supervisor imediato.
  Em SQL:
  SELECT E.PNOME, E.SNOME, S.PNOME, S.SNOME
  FROM EMPREGADO E S
  WHERE E.NSSSUPER=S.NSS;
ALIASES
 Na consulta anterior, E e S são chamados de aliases ou
 variáveis de tupla da relação EMPREGADO.
 Podemos pensar em E e S como duas cópias distintas
 de EMPREGADO: E representa os supervisionados e S
 representa os supervisores.
 Aliases podem ser usados em qualquer consulta SQL.
 Pode-se, também, usar a palavra-chave AS:
  Em SQL:
  SELECT E.PNOME, E.SNOME, S.PNOME, S.SNOME
  FROM EMPREGADO AS E, EMPREGADO AS S
  WHERE E.NSSSUPER=S.NSS;
Cláusula WHERE não especificada
 Uma cláusula WHERE não especificada indica
 ausência de uma condição.
 Assim, todas as tuplas dos relações da cláusula
 FROM serão selecionadas.
 Isso equivale a condição WHERE TRUE.
 Por exemplo, considere a seguinte consulta:
   Recupere o NSS de todos os empregados.

 Em SQL:
 SELECT NSS
 FROM EMPREGADO;
Cláusula WHERE não especificada
 Se mais de uma relação é especificada na cláusula
 FROM e não existir nenhuma condição de junção, então
 o resultado será o produto cartesiano.
  Em SQL:
  SELECT NSS, DNOME
  FROM EMPREGADO, DEPARTAMENTO;


 É extremamente importante não negligenciar a
 especificação de qualquer condição de seleção ou de
 junção na cláusula WHERE; sob a pena de gerar
 resultados incorretos e volumosos.
O Uso do *
 Um * é usado para recuperar todos os valores
 de atributos da tupla selecionada.
 Exemplos:
 Em SQL:
 SELECT *
 FROM EMPREGADO
 WHERE DNUM=5;

 SELECT *
 FROM EMPREGADO, DEPARTAMENTO
 WHERE DNOME='Research' AND DNUM=DNUMERO;
Uso do DISTINCT
 A SQL não trata uma relação como um conjunto; tuplas
 duplicadas podem ocorrer.
 Para eliminar tuplas duplicadas no resultado de uma
 consulta, a palavra DISTINCT é usada.
 A primeira consulta abaixo pode gerar tuplas duplicadas,
 mas a segunda não:
 Em SQL:
 SELECT SALARIO
 FROM EMPREGADO;

 SELECT DISTINCT SALARIO
 FROM EMPREGADO;
Operação de Conjunto
 Algumas operações de conjunto foram
 incorporados à linguagem SQL.
 Existe uma operação de União e, em algumas
 versões da SQL, existem as operações de
 Subtração e Intersecção.
 As relações resultantes dessas operações são
 sempre conjunto de tuplas; tuplas duplicadas
 são eliminadas do resultado.
 O conjunto de operações aplicam-se somente
 às relações que são compatíveis na união.
Operação de Conjunto
 Listar os números de projetos em que o empregado de
 sobrenome Smith trabalhe ou que sejam controlados por
 algum departamento gerenciado pelo empregado de
 sobrenome Smith:

  Em SQL:
  ( SELECT PNUMERO
    FROM PROJETO, DEPARTAMENTO, EMPREGADO
    WHERE DNUM=DNUMBER AND GERNSS=NSS AND SNOME='Smith‘ )
    UNION
  ( SELECT PNUMERO
    FROM PROJETO, TRABALHA-PARA, EMPREGADO
    WHERE PNUMERO=PNO AND ENSS=NSS AND SNAME='Smith‘ );
Operação de Conjunto
 A SQL também possui operações sobre multiconjuntos
 (conjuntos que permitem repetição de elementos)
      UNION ALL
      EXCEPT ALL
      INTERSECT ALL.

  R   A    S   A    R UNION ALL S   A    R EXCEPT ALL S   A    R INTERSECT ALL S   A
      a1       a1                   a1                    a3                       a1
      a2       a2                   a1                                             a2
      a3       a4                   a2
               a5                   a2
                                    a3
                                    a4
                                    a5
Consultas Aninhadas
 Uma consulta SELECT completa, chamada de consulta
 aninhada, pode ser especificada dentro da cláusula
 WHERE de uma outra consulta, chamada consulta
 externa.
 Por exemplo:
    Recupere o nome e o endereço de todos os empregados que
    trabalham para o departamento de Pesquisa.

  Em SQL:
  SELECT PNAME, SNAME, ENDERECO
  FROM EMPREGADO
  WHERE DNUM IN ( SELECT DNUMERO
                   FROM DEPARTAMENTO
                   WHERE DNOME=‘Pesquisa' );
Consultas Aninhadas
 A consulta externa seleciona tuplas de empregados se o
 valor de seu DNUM pertencer ao resultado da consulta
 aninhada
 O operador IN é equivalente ao operador pertence da
 teoria de conjuntos
 Em geral, podemos ter vários níveis de consultas
 aninhadas
 Uma referência a um atributo não qualificado estará se
 referindo a um atributo da relação declarada na consulta
 externa mais próxima
 Neste exemplo, a consulta aninhada não está
 correlacionado à consulta externa
Consultas Aninhadas Correlacionadas
 Se a condição WHERE de uma consulta aninhada
 referenciar um atributo de uma relação declarada na
 consulta externa, as consultas estarão correlacionadas
 Por exemplo:
    Recupere o nome de cada empregado que tenha um
    dependente com o mesmo nome do empregado.

   Em SQL:
   SELECT E.PNOME, E.SNAME
   FROM    EMPREGADO AS E
   WHERE E.NSS IN ( SELECT ENSS
                    FROM   DEPENDENTE
                    WHERE ENSS=E.NSS AND E.PNOME=NOMEDEPENDENTE );



                                       Atributo referenciado
Consultas Aninhadas Correlacionadas
 Na consulta anterior, a consulta aninhada tinha um
 resultado diferente para cada tupla da consulta externa
 Consultas escritas com blocos SELECT-FROM-WHERE
 e que utilizem operadores de comparação e IN sempre
 podem ser expressas como uma consulta simples
 Por exemplo, a mesma consulta pode ser escrita como:
   Em SQL:
   SELECT E.PNOME, E.SNOME
   FROM    EMPREGADO AS E, DEPENDENTE AS D
   WHERE E.NSS=D.ENSS AND E.PNOME=D.NOMEDEPENDENTE;
Conjuntos Explícitos
 É possível utilizar um conjunto de valores
 explicitamente enumerado na cláusula WHERE
 ao invés de utilizar uma consulta aninhada.
 Por exemplo:
   Recupere o NSS de todos os empregados que
   trabalham nos projetos de números 1, 2, ou 3.
  Em SQL:
  SELECT DISTINCT ENSS
  FROM TRABALHA-PARA
  WHERE PNO IN (1, 2, 3);
Divisão em SQL
 Encontrar os nomes de empregados que trabalham em
 todos os projetos controlados pelo departamento 5


  Em SQL:
  SELECTPNOME, SNOME
  FROM EMPREGADO
  WHERE ( ( SELECTPNO
    FROM TRABALHA-EM
    WHERE NSS=ENSS )
    CONTAINS                CONTAINS é equivalente ao
        ( SELECTPNUMERO     operador de divisão da
    FROM PROJETO            Álgebra Relacional.
    WHERE DNUM=5 ) );
                            Infelizmente, a maioria das
                            implementações da SQL não
                            implementam CONTAINS.
Divisão em SQL
 Para fazer essa consulta em SQL que não possua o
 operador CONTAINS devemos recorrer ao Cálculo
 Relacional de Tuplas e utilizar cláusulas EXISTS e NOT
 EXISTS:
 Em Cálculo Relacional de Tuplas:
     { e.PNOME, e.SNOME | EMPREGADO(e) AND
         (∀ x) ( ( PROJETO(x) AND x.DNUM=5 ) ⇒
            (∃ w) (TRABALHA-EM(w) AND
                w.ENSS=e.NSS AND
                x.PNUMERO=w.PNO) ) }

                                                            ç
     Ou, transformando o quantificador universal e a implicação utilizando
        (∃
    NOT (∃ t)( NOT F ( t ) ) ≡ (∀ t) ( F ( t ) )   NOT (F1 AND F2) ≡ NOT F1 OR NOT F2   NOT F1 OR F2 ≡ F1 ⇒ F2


     temos:
     { e.PNOME, e.SNOME | EMPREGADO(e) AND
         NOT (∃ x) ( PROJETO(x) AND x.DNUM=5 AND
           NOT (∃ w) (TRABALHA-EM(w) AND
              w.ENSS=e.NSS AND
              x.PNUMERO=w.PNO) ) }
Divisão em SQL
     Em Cálculo Relacional de Tuplas:
     { e.PNOME, e.SNOME | EMPREGADO(e) AND
                      NOT (∃ x) ( PROJETO(x) AND x.DNUM=5 AND
                      NOT (∃ w) (TRABALHA-EM(w) AND
                           w.ENSS=e.NSS AND
                           x.PNUMERO=w.PNO) ) }
 Em SQL:
     SELECT           E.PNOME, E.SNOME
     FROM             EMPREGADO AS E
     WHERE NOT EXISTS ( SELECT*
                      FROM PROJETO X
                      WHERE X.DNUM=5 AND
            NOT EXISTS ( SELECT*
                           FROM TRABALHA-PARA W
                           WHERE W.ENSS = E.NSS AND
                        X.PNUMERO = W.PRNO ) );
Valores Nulos em Consultas SQL
 A SQL permite que consultas verifiquem se um valor é
 nulo utilizando IS ou IS NOT
 Por exemplo:
   Recupere os nomes de todos os empregados que não possuem
   supervisores.

  Em SQL:
  SELECT PNOME, SNOME
  FROM EMPREGADO
  WHERE NSSSUPER IS NULL;
Junção de Relações
 Pode se especificar uma “junção de relações” na
 cláusula FROM.
 A junção de relações é uma relação como outra
 qualquer, mas é o resultado de uma junção.
 Permite que o usuário especifique tipos diferentes de
 junções ("theta" JOIN, NATURAL JOIN, LEFT OUTER
 JOIN, RIGHT OUTER JOIN, CROSS JOIN, etc).
Junção de Relações
 Por exemplo:
  Em SQL:
  SELECT PNOME, SNOME, ENDERECO
  FROM EMPREGADO, DEPARTAMENTO
  WHERE DNOME=‘Pesquisa' AND DNUMERO=DNUM;



 Pode ser reescrito com ‘theta’ Join:
  Em SQL:
  SELECT PNOME, SNOME, ENDERECO
  FROM EMPREGADO JOIN DEPARTAMENTO ON DNUMERO=DNUM
  WHERE DNOME=‘Pesquisa';
Junção de Relações
 Por exemplo:
  Em SQL:
  SELECT DNOME, DLOCALIZACAO
  FROM DEPARTAMENTO AS D, LOCAIS-DEPTO AS L;
  WHERE DNOME = ‘Pesquisa' AND D.DNUMERO = L.DNUMERO;



 Pode ser reescrito com Natural Join:
  Em SQL:
  SELECT DNOME, DLOCALIZACAO
  FROM DEPARTAMENTO NATURAL JOIN LOCAIS-DEPTO
  WHERE DNOME=‘Pesquisa';



  LOCAIS-
  LOCAIS-DEPTO                DEPARTAMENTO
  DNUMERO    DLOCALIZACAO      DNOME   DNUMERO   GERNNS GERDATINIC
Junção de Relações
 Por exemplo:
  Em SQL:
  SELECT E.PNOME, E.SNOME, S.PNOME, S.SNOME
  FROM EMPREGADO E S
  WHERE E.NSSSUPER=S.NSS;



 Pode ser escrita como:
  Em SQL:
  SELECT E.PNOME, E.SNOME, S.PNOME, S.SNOME
  FROM ( EMPREGADO AS E LEFT OUTER JOIN EMPREGADO AS S ON
                              E.NSSSUPER=S.NSS );



    PNOME de empregados que não possuem um supervisor também serão
    apresentados, porém com PNOME e SNOME do supervisor com valores nulos.
Funções Agregadas
 A SQL possui as seguintes funções agregadas:
   COUNT, SUM, MAX, MIN e AVG
 Exemplo:
   Encontrar o maior salário, o menor salário, e a média
   salarial de todos os empregados.

  Em SQL:
  SELECT MAX(SALARIO), MIN(SALARIO), AVG(SALARIO)
  FROM EMPREGADO;


               Algumas implementações da SQL não permitem mais
               de uma função agregada na cláusula SELECT.
Funções Agregadas
 Exemplo:
   Recuperar o total de empregados da companhia
   (Consulta A) e o número de empregados do
   departamento Pesquisa (Consulta B).
  Em SQL (Consulta A):
  SELECT COUNT (*)
  FROM EMPREGADO;

  Em SQL (Consulta B):
  SELECT COUNT (*)
  FROM EMPREGADO, DEPARTAMENTO
  WHERE DNUM=DNUMBER AND DNOME=‘Pesquisa’;
Agrupamento
 Como na extensão da Álgebra Relacional, a SQL tem
 uma cláusula GROUP BY para especificar os atributos de
 agrupamento, que devem aparecer na cláusula SELECT.
 Por exemplo:
   Para cada departamento, recuperar o seu número, a quantidade
   de empregados que possui e a sua média salarial.

  Em SQL:
  SELECT DNUM, COUNT (*), AVG (SALARIO)
  FROM EMPREGADO
  GROUP BY DNUM;
Agrupamento
 Por exemplo:
   Para cada projeto, recuperar o número do projeto, seu nome e o
   número de empregados que trabalham no projeto.
  Em SQL:
  SELECT PNUMERO, PNOME, COUNT (*)
  FROM PROJETO, TRABALHA-EM
  WHERE PNUMERO=PNO
  GROUP BY PNUMERO, PNOME;

   Neste caso, o agrupamento e a função agregada são aplicadas
   após a junção das duas relações.
A Cláusula HAVING
 Algumas vezes queremos recuperar os valores das
 funções agregadas que satisfaçam a certas condições
 A cláusula HAVING é usada para especificar essa
 condição
 Por exemplo:
   Para cada projeto em que trabalhem mais de dois empregados,
   recupere o número do projeto, o nome do projeto e o número de
   empregados que trabalham no projeto.

   Em SQL
   SELECT    PNUMERO, PNOME, COUNT *)
                             COUNT(*
   FROM      PROJETO, TRABALHA-PARA
   WHERE     PNUMERO=PNO
   GROUP BY PNUMERO, PNOME
   HAVING COUNT *) > 2;
          COUNT(*
Comparação de Substrings
 O operador de comparação LIKE é usado para comparar
 partes de uma string
 Os dois caracteres reservados são usados:
   O '%' (ou '*‘ em algumas implementações) pesquisa um número
   arbitrário de caracteres
   O '_‘ pesquisa um único caractere arbitrário.
 Por exemplo:
   Recupere todos os empregados que morem em Houston,
   Texas. Aqui, o valor do atributo endereço deve conter a
   substring 'Houston,TX'.
   Em SQL
   SELECT PNOME, SNOME
   FROM EMPREGADO
   WHERE ENDERECO LIKE '%Houston,TX%’
Comparação de Substrings
 Encontre todos os empregados que nasceram durante a
 década de 50.

   Em SQL
   SELECT PNOME, SNOME
   FROM EMPREGADO
   WHERE DATANASC LIKE ‘________5_’



 Se o caractere ‘%’ ou ‘_’ for necessário como um
 caractere normal de uma string, ele deve ser precedido
 por um caractere de escape.
   A string ‘AB_CD%EF’ deve ser escrita como: ‘AB_CD%EF’.
Operações Aritméticas
 Os operadores aritméticos padrão +, -, * e / podem ser
 aplicados à valores numéricos como um resultado de
 uma consulta SQL.
 Por exemplo:
   Recupere todos os empregados (nome e sobrenome) e seus
   respectivos salários que trabalham no projeto ‘ProdutoX’ com
   um aumento de 10%.
     Em SQL
     SELECT   PNOME, SNOME, 1.1 * SALARIO
     FROM     EMPREGADO, TRABALHA-EM, PROJETO
     WHERE    NSS=ENSS AND PNO=PNUMERO AND PNOME='ProdutoX’;
Order By
 A cláusula ORDER BY é usada para ordenar tuplas
 resultantes de uma consulta com base nos valores de
 alguns atributos.
 Por exemplo:
   Recuperar a lista de empregados e dos projetos em que eles
   trabalhem, ordenados pelo departamento do empregado e cada
   departamento ordenado alfabeticamente pelo sobrenome do
   empregado.

   Em SQL
   SELECT     D.DNOME, E.SNOME, E.PNOME, P.PNOME
   FROM       DEPARTAMENTO D, EMPREGADO E, TRABALHA-EM W, PROJETO P
   WHERE      D.DNUMERO=E.DNUM AND E.NSS=W.ENSS AND W.PNO=P.PNUMERO
   ORDER BY   D.DNOME, E.SNOME;
Order By
 A ordem padrão é ascendente, mas podemos utilizar a
 palavra-chave DESC para especificar que queremos a
 ordem descendente.
 A palavra-chave ASC pode ser usada para especificar
 explicitamente a ordem ascendente.

  Em SQL
  SELECT     D.DNOME, E.SNOME, E.PNOME, P.PNOME
  FROM       DEPARTAMENTO D, EMPREGADO E, TRABALHA-EM W, PROJETO P
  WHERE      D.DNUMERO=E.DNUM AND E.NSS=W.ENSS AND W.PNO=P.PNUMERO
  ORDER BY   D.DNOME ASC, E.SNOME ASC;
Questões
 Refaça os exercícios de álgebra relacional
 utilizando, agora, a linguagem SQL.




          Sugestão: Utilize o WinRDBI para validar as consultas
                             (http://www.eas.asu.edu/~winrdbi/).

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  • 1. Banco de Dados SQL João Eduardo Ferreira Osvaldo Kotaro Takai
  • 2. Introdução SQL - Structured Query Language Linguagem declarativa – não-procedimental Desenvolvida e implementada pelo laboratório de pesquisa da IBM em San Jose – décadas de 60/70 Inicialmente chamada SEQUEL (Structured English QUEry Language) Criada como interface entre usuários e o primeiro SGBDR – SYSTEM R
  • 3. Introdução SQL - Structured Query Language Padrão industrial que atinge grande parte do mercado de SGBDs Atrativo: pequena quantidade de comandos para realizar uma grande quantidade de operações necessárias para definição e manipulação de relações Simplicidade Grande poder de consulta Padrão facilita migração
  • 4. Introdução O padrão SQL American National Standard Institute (ANSI) e International Organization for Standardization (ISO) Versão mais recente: SQL3 (SQL99) Principalmente conceitos de orientação a objetos Versões anteriores SQL92 – SQL2 SQL86 – SQL1
  • 5. Introdução Recursos: DDL e DML Criação de visões (views) Especificações de segurança e autorizações Definição de restrições de integridade Controle de transação Regras para integração com linguagens de programação
  • 6. Introdução Dois conjuntos principais de comandos: DDL – Data Definition Language: Especificação do esquema da base de dados DML – Data Manipulation Language: inserção, remoção, alteração e consultas na instância da base de dados
  • 7. Introdução A aceitação da SQL não é devido as suas qualidades. Alguns conceitos da linguagem são falhos. Seria possível projetar uma linguagem muito melhor e mais fácil de usar. Não é computacionalmente completa: muita programação é necessária. As reais vantagens repousam no Modelo Relacional.
  • 8. Introdução Era para ser + simples do que CRT, CRD, e AR Vocabulário diverge do Modelo Relacional: Relação Tabela Tuple Linha Atributo Coluna Maior desvio do Modelo Relacional: Tabelas podem ter linhas idênticas
  • 9. DDL Alguns comandos da DDL CREATE SCHEMA CREATE TABLE ALTER TABLE DROP TABLE CREATE DOMAIN DROP DOMAIN CREATE VIEW DROP VIEW CREATE INDEX DROP INDEX
  • 10. DDL - Criação do Esquema CREATE SCHEMA – Comando utilizado para criar esquemas de aplicações. O esquema permite agrupar as tabelas, restrições, visões, domínios e outros construtores (como concessão de autoridade) que descrevem o esquema. Por exemplo: CREATE SCHEMA COMPANHIA AUTHORIZATION MAC0426
  • 11. DDL – Criação de Domínios CREATE DOMAIN – Utilizado para definir domínios de atributos. CREATE DOMAIN nome AS tipo [<restrições de coluna>] Facilita a redefinição de tipos de dados de um domínio utilizados por muitos atributos de um esquema, além de melhorar a legibilidade do esquema. Por exemplo: CREATE DOMAIN TIPO_NSS AS CHAR(9);
  • 12. DDL – Criação de Domínios Pode-se definir um novo domínio com a especificação de uma restrição sobre o tipo de dados. Por exemplo: CREATE DOMAIN TIPO_DEPNUM AS INTEGER CHECK (TIPO_DEPNUM > 0 AND TIPO_DEPNUM < 21);
  • 13. DDL – Criação de Tabelas CREATE TABLE - cria uma tabela (tabela base), e define colunas e restrições CREATE TABLE [esquema].tabela ( atrib1 tipo [<restrições da coluna 1>], atrib2 tipo [<restrições da coluna 2>], .... atribn tipo [<restrições da coluna n>], <restrições da tabela> );
  • 14. DDL – Criação de Tabelas Restrições de colunas NOT NULL DEFAULT valor CHECK(condição) CREATE TABLE [esquema].tabela ( atrib1 tipo [(tamanho)] [NOT NULL | DEFAULT valor] [CHECK (condição)], atrib2 tipo [(tamanho)] [NOT NULL | DEFAULT valor] [CHECK (condição)], ...
  • 15. DDL – Criação de Tabelas Restrições de tabela PRIMARY KEY ( <atributos chave primária> ) UNIQUE ( <atributos chave candidata> ) FOREIGN KEY ( <atributos chave estrangeira> REFERENCES tabelaRef [(<chave primária>)] [<ações>] <ações> ON DELETE | ON UPDATE CASCADE | SET NULL | SET DEFAULT CHECK(condição)
  • 16. SQL – Alguns tipos de dado INTEGER | SMALLINT DECIMAL [(precision, scale)] - precision é o número total de dígitos total e scale é o número de dígitos depois do ponto DOUBLE PRECISION | FLOAT | REAL CHAR(n) - tamanho fixo - n caracteres VARCHAR(n) - tamanho variável – máximo de n caracteres BLOB – Binary Large Object DATE | TIME | TIMESTAMP ...
  • 17. DDL – Criação de Tabelas Forma geral: CREATE TABLE [esquema].tabela ( atrib1 tipo [(tamanho)] [NOT NULL | DEFAULT valor] [CHECK (condição)], atrib2 tipo [(tamanho)] [NOT NULL | DEFAULT valor] [CHECK (condição)], ... [CONSTRAINT nome da restrição] PRIMARY KEY (<atributos chave primária>), [CONSTRAINT nome da restrição] UNIQUE (< atributos chave candidata>), [CONSTRAINT nome da restrição] FOREIGN KEY (<atributos chave estrangeira>) REFERENCES tabelaRef [(<chave primária>)] [ON DELETE CASCADE | SET NULL | SET DEFAULT] [ON UPDATE CASCADE | SET NULL | SET DEFAULT], [CONSTRAINT nome da restrição] CHECK (condição) );
  • 18. DDL – Criação de Tabelas Exemplo: EMPREGADO ce ce PNOME MNOME SNOME NSS DATANASC ENDERECO SEXO SALARIO NSSSUPER NDEP CREATE TABLE COMPANHIA.EMPREGADO ( PNOME VARCHAR(15) NOT NULL, MNOME CHAR, SNOME VARCHAR(15) NOT NULL, NSS TIPO_NSS NOT NULL, DATANASC DATE, ENDERECO VARCHAR(30), SEXO CHAR, SALARIO DECIMAL(10,2), NSSSUPER CHAR(9), NDEP TIPO_DEPNUM NOT NULL, PRIMARY KEY (NSS), FOREIGN KEY (NSSSUPER) REFERENCES EMPREGADO(NSS), FOREIGN KEY (NDEP) REFERENCES DEPARTAMENTO(DNUMERO) );
  • 19. DDL – Alteração de Tabela ALTER TABLE – incluir/alterar/remover definições de colunas e restrições ALTER TABLE tabela <ação>; <ação>: ADD novoAtrib tipo [<restrições de coluna>] ADD [CONSTRAIN nome] <restrição de tabela> DROP atributo [CASCADE | RESTRICT] DROP CONSTRAINT nome
  • 20. DDL – Alteração de Tabela ADD novoAtrib tipo [<restrições de coluna>] E o valor do novo atributo nas tuplas já existentes? Se não for especificada nenhuma cláusula default, então o valor será null. Assim, a cláusula NOT NULL não pode ser aplicada. Por exemplo: ALTER TABLE COMPANHIA.EMPREGADO ADD FUNCAO VARCHAR(12);
  • 21. DDL – Alteração de Tabela DROP atributo [CASCADE | RESTRICT] CASCADE – todas as visões e restrições (constrains) que referenciam o atributo são removidas automaticamente RESTRICT – o atributo só é removido se não houver nenhuma visão ou restrição que o referencie Por exemplo: ALTER TABLE COMPANHIA.EMPREGADO DROP FUNCAO CASCADE;
  • 22. DDL – Remoção de Tabela DROP TABLE - exclui uma tabela do banco de dados DROP TABLE tabela [CASCADE | RESTRICT]; CASCADE: todas as visões e restrições que referenciam a tabela são removidas automaticamente RESTRICT: a tabela é removida somente se não for referenciada em nenhuma restrição ou visão Por exemplo: DROP TABLE COMPANHIA.DEPENDENTE CASCADE
  • 23. DDL – Remoção de Esquema DROP SCHEMA - exclui um esquema do banco de dados DROP SCHEMA esquema [CASCADE | RESTRICT]; CASCADE: todos os elementos do esquema são removidos automaticamente RESTRICT: o esquema só será removido se não existir os elementos Por exemplo: DROP SCHEMA COMPANHIA CASCADE;
  • 24. DML Alguns comandos da DML INSERT UPDATE DELETE SELECT
  • 25. DML – Inserção INSERT – insere uma ou mais tuplas em uma tabela Inserção de 1 tupla: INSERT INTO tabela [(atrib1,atrib2,...)] VALUES (valor1, valor2,...) Inserção de múltiplas tuplas: INSERT INTO tabela [(atrib1,atrib2,...)] <comando SELECT>
  • 26. DML – Inserção Exemplo 1 – Inserção de uma única tupla: Inserir 3 as tuplas na relação PROJETO: PROJETO ce PNOME PNUMERO PLOCALIZACAO DNUM INSERT INTO PROJETO VALUES ('ProductX', '1', 'Bellaire', '5') INSERT INTO PROJETO VALUES ('ProductY', '2', 'Sugarland', '5') INSERT INTO PROJETO VALUES ('ProductZ', '3', 'Houston', '5') O terceiro valor ‘5’ corresponde ao departamento 5. Logo, o departamento 5 deve existir na relação DEPARTAMENTO para que as inserções tenham sucesso; pois caso contrário, violaria a restrição de integridade referencial.
  • 27. DML – Inserção Exemplo 2 – Inserção de múltiplas tuplas: Popular uma tabela temporária DEPTS_INFO: CREATE TABLE DEPTS_INFO ( DEPT_NAME VARCHAR(10), NO_OF_EMPS INTEGER, TOTAL_SAL INTEGER ); INSERT INTO DEPTS_INFO (DEPT_NAME, NO_OF_EMPS, TOTAL_SAL) SELECT DNAME, COUNT (*), SUM (SALARY) FROM DEPARTMENT, EMPLOYEE O comando SELECT será explicado posteriormente. WHERE DNUMBER=DNO Por hora, o importante é GROUP BY DNAME; saber que podemos inserir em uma relação, várias tuplas, resultado de uma consulta SELECT.
  • 28. DML – Alteração UPDATE – modifica o valor de um atributo em uma ou mais tuplas da tabela UPDATE tabela SET atributo1 = <valor ou expressão>, atributo2 = <valor ou expressão>, ... WHERE <condição de localização>; Por exemplo, UPDATE PROJETO SET PLOCALIZACAO = 'Bellaire', DNUM = 5 WHERE PNUMERO=10;
  • 29. DML – Remoção DELETE – remove uma ou mais tuplas da tabela. DELETE FROM tabela1 [FROM tabela2] [WHERE <condição de localização>]; Exemplos: DELETE FROM EMPREGADO WHERE NSS='123456789’; DELETE FROM EMPREGADO WHERE DNUM IN (SELECT DNUMERO FROM DEPARTAMENTO WHERE DNOME='Research'); DELETE FROM EMPLOYEE;
  • 30. DML - Consulta SELECT – Comando de consulta. Forma geral: SELECT [ DISTINCT | ALL ] <lista de atributos> FROM <lista de tabelas> [ WHERE <condições> ] [ GROUP BY atributo ] [ HAVING <condições> ] [ ORDER BY atributo [ ASC | DESC ] ];
  • 31. DML - Consulta SELECT – seleciona O QUE se deseja na tabela resultado: <lista de atributos> ou * (para todos os atributos) ALL – inclui tuplas duplicadas (é o default) DISTINCT – elimina tuplas duplicadas FROM – DE ONDE retirar os dados necessários WHERE – CONDIÇÕES de seleção dos resultados.
  • 32. DML – Consulta Simples Consulta 1 – Recuperar a data de aniversário e o endereço do empregado chamado 'John B. Smith'. Em SQL: SELECT DATANASC, ENDERECO FROM EMPREGADO WHERE PNOME='John' AND MNOME='B’ AND SNOME='Smith’; Em Álgebra Relacional: EMP_SMITH  σ PNOME='John' AND MNOME='B’ AND SNOME='Smith’ (EMPREGADO) RESULTADO  π DATANASC, ENDERECO (EMP_SMITH) Assim, uma consulta com apenas uma relação na cláusula FROM é similar a um par de operações SELECT-PROJECT da Álgebra Relacional. A diferença é que podemos obter tuplas repetidas no resultado.
  • 33. DML – Consulta Simples A mesma consulta em CRT e CRD. Em SQL: SELECT DATANASC, ENDERECO FROM EMPREGADO WHERE PNOME='John' AND MNOME='B’ AND SNOME='Smith’; á Em Cálculo Relacional de Tuplas: { e.DATANASC, e.ENDERECO | EMPREGADO(E) AND e.PNOME='John' AND e.MNOME='B’ AND e.SNOME='Smith’ } á Em Cálculo Relacional de Domínio:í { uv | (∃ q)(∃ r)(∃ s) (EMPREGADO(qrstuvwxyz) AND q=‘John’ AND r=‘B’ AND s=‘Smith’) }
  • 34. DML – Consulta com um Join Consulta 2 – Obter o nome e o endereço dos empregados que trabalham para o departamento de ‘Pesquisa’. Em SQL: SELECT PNOME, ENDERECO FROM EMPREGADO, DEPARTAMENTO WHERE DNOME = ‘Pesquisa' AND DNUMERO=DNUM; Em Álgebra Relacional: DEP_PESQUISA(DNUM) ← π DNUMERO ( σ DNOME=‘Pesquisa’ (DEPARTAMENTO) RESULT ← π PNOME, ENDERECO (DEP_PESQUISA * EMPREGADO) Cá Em Cálculo Relacional de Tuplas: { t.PNOME, t.ENDERECO | EMPREGADO( t ) AND ( ∃d ) (DEPARTAMENTO( d ) AND d.DNOME=‘Pesquisa’ AND d.DNUMERO=t.DNUM ) } á í Em Cálculo Relacional de Domínio: { qv | (∃ z) (∃ l) (∃ m) (EMPREGADO(qrstuvwxyz) AND DEPARTAMENTO(lmno) AND l = ‘Pesquisa’ AND m = z) }
  • 35. DML – Consulta com um Join Similar à seqüência SELECT-PROJECT-JOIN da Álgebra Relacional (DNOME=‘Pesquisa') é uma condição de seleção do operador SELECT da Álgebra Relacional) (DNUMERO=DNUM) é uma condição de junção do operador JOIN da Álgebra Relacional.
  • 36. DML – Consulta com dois Joins Para todo projeto localizado em 'Stafford', listar o número do projeto, o número do departamento responsável, o sobrenome, endereço e data de nascimento do gerente responsável pelo departamento. Em SQL: SELECT PNUMERO, DNUM, SNOME, DATANASC, ENDERECO FROM PROJETO, DEPARTAMENTO, EMPREGADO WHERE DNUM=DNUMERO AND GERNSS=SSN AND PLOCALIZACAO='Stafford‘; Em Álgebra Relacional: STAFFORD_PROJS ← σ PLOCALIZAÇÃO = 'Stafford' (PROJETO) CONTR_DEPT ← (STAFFORD_PROJS x DNUM = DNUMERO DEPARTAMENTO) PROJ_DEPT_MGR ← (CONTR_DEPT x GERNSS = NSS EMPREGADO) π RESULT ← PNUMERO, DNUM, SNOME, ENDERECO, DATANASC (PROJ_DEPT_MGR)
  • 37. DML – Consulta com dois Joins Na consulta anterior, existem duas condições Join A condição Join DNUM=DNUMERO relaciona um projeto com o departamento que o controla A condição Join GERNSS=SSN relaciona o departamento com o empregado que o gerencia.
  • 38. Qualificando um Atributo Em SQL podemos usar o mesmo nome para dois ou mais atributos, desde que os atributos estejam em relações diferentes. Uma consulta que referencia dois ou mais atributos com o mesmo nome deve qualificar o atributo com o nome da relação. Exemplo: Em SQL: SELECT EMPREGADO.PNOME, PROJETO.PNOME FROM PROJETO, DEPARTAMENTO, EMPREGADO WHERE DNUM=DNUMERO AND GERNSS=SSN AND PLOCALIZACAO='Stafford‘;
  • 39. ALIASES Algumas consultas precisam referenciar duas vezes a mesma relação Em alguns casos, pseudônimos (aliases) são atribuídos ao nome da relação Por exemplo, considere a seguinte consulta: Para cada empregado, recupere o nome do empregado e o nome de seu supervisor imediato. Em SQL: SELECT E.PNOME, E.SNOME, S.PNOME, S.SNOME FROM EMPREGADO E S WHERE E.NSSSUPER=S.NSS;
  • 40. ALIASES Na consulta anterior, E e S são chamados de aliases ou variáveis de tupla da relação EMPREGADO. Podemos pensar em E e S como duas cópias distintas de EMPREGADO: E representa os supervisionados e S representa os supervisores. Aliases podem ser usados em qualquer consulta SQL. Pode-se, também, usar a palavra-chave AS: Em SQL: SELECT E.PNOME, E.SNOME, S.PNOME, S.SNOME FROM EMPREGADO AS E, EMPREGADO AS S WHERE E.NSSSUPER=S.NSS;
  • 41. Cláusula WHERE não especificada Uma cláusula WHERE não especificada indica ausência de uma condição. Assim, todas as tuplas dos relações da cláusula FROM serão selecionadas. Isso equivale a condição WHERE TRUE. Por exemplo, considere a seguinte consulta: Recupere o NSS de todos os empregados. Em SQL: SELECT NSS FROM EMPREGADO;
  • 42. Cláusula WHERE não especificada Se mais de uma relação é especificada na cláusula FROM e não existir nenhuma condição de junção, então o resultado será o produto cartesiano. Em SQL: SELECT NSS, DNOME FROM EMPREGADO, DEPARTAMENTO; É extremamente importante não negligenciar a especificação de qualquer condição de seleção ou de junção na cláusula WHERE; sob a pena de gerar resultados incorretos e volumosos.
  • 43. O Uso do * Um * é usado para recuperar todos os valores de atributos da tupla selecionada. Exemplos: Em SQL: SELECT * FROM EMPREGADO WHERE DNUM=5; SELECT * FROM EMPREGADO, DEPARTAMENTO WHERE DNOME='Research' AND DNUM=DNUMERO;
  • 44. Uso do DISTINCT A SQL não trata uma relação como um conjunto; tuplas duplicadas podem ocorrer. Para eliminar tuplas duplicadas no resultado de uma consulta, a palavra DISTINCT é usada. A primeira consulta abaixo pode gerar tuplas duplicadas, mas a segunda não: Em SQL: SELECT SALARIO FROM EMPREGADO; SELECT DISTINCT SALARIO FROM EMPREGADO;
  • 45. Operação de Conjunto Algumas operações de conjunto foram incorporados à linguagem SQL. Existe uma operação de União e, em algumas versões da SQL, existem as operações de Subtração e Intersecção. As relações resultantes dessas operações são sempre conjunto de tuplas; tuplas duplicadas são eliminadas do resultado. O conjunto de operações aplicam-se somente às relações que são compatíveis na união.
  • 46. Operação de Conjunto Listar os números de projetos em que o empregado de sobrenome Smith trabalhe ou que sejam controlados por algum departamento gerenciado pelo empregado de sobrenome Smith: Em SQL: ( SELECT PNUMERO FROM PROJETO, DEPARTAMENTO, EMPREGADO WHERE DNUM=DNUMBER AND GERNSS=NSS AND SNOME='Smith‘ ) UNION ( SELECT PNUMERO FROM PROJETO, TRABALHA-PARA, EMPREGADO WHERE PNUMERO=PNO AND ENSS=NSS AND SNAME='Smith‘ );
  • 47. Operação de Conjunto A SQL também possui operações sobre multiconjuntos (conjuntos que permitem repetição de elementos) UNION ALL EXCEPT ALL INTERSECT ALL. R A S A R UNION ALL S A R EXCEPT ALL S A R INTERSECT ALL S A a1 a1 a1 a3 a1 a2 a2 a1 a2 a3 a4 a2 a5 a2 a3 a4 a5
  • 48. Consultas Aninhadas Uma consulta SELECT completa, chamada de consulta aninhada, pode ser especificada dentro da cláusula WHERE de uma outra consulta, chamada consulta externa. Por exemplo: Recupere o nome e o endereço de todos os empregados que trabalham para o departamento de Pesquisa. Em SQL: SELECT PNAME, SNAME, ENDERECO FROM EMPREGADO WHERE DNUM IN ( SELECT DNUMERO FROM DEPARTAMENTO WHERE DNOME=‘Pesquisa' );
  • 49. Consultas Aninhadas A consulta externa seleciona tuplas de empregados se o valor de seu DNUM pertencer ao resultado da consulta aninhada O operador IN é equivalente ao operador pertence da teoria de conjuntos Em geral, podemos ter vários níveis de consultas aninhadas Uma referência a um atributo não qualificado estará se referindo a um atributo da relação declarada na consulta externa mais próxima Neste exemplo, a consulta aninhada não está correlacionado à consulta externa
  • 50. Consultas Aninhadas Correlacionadas Se a condição WHERE de uma consulta aninhada referenciar um atributo de uma relação declarada na consulta externa, as consultas estarão correlacionadas Por exemplo: Recupere o nome de cada empregado que tenha um dependente com o mesmo nome do empregado. Em SQL: SELECT E.PNOME, E.SNAME FROM EMPREGADO AS E WHERE E.NSS IN ( SELECT ENSS FROM DEPENDENTE WHERE ENSS=E.NSS AND E.PNOME=NOMEDEPENDENTE ); Atributo referenciado
  • 51. Consultas Aninhadas Correlacionadas Na consulta anterior, a consulta aninhada tinha um resultado diferente para cada tupla da consulta externa Consultas escritas com blocos SELECT-FROM-WHERE e que utilizem operadores de comparação e IN sempre podem ser expressas como uma consulta simples Por exemplo, a mesma consulta pode ser escrita como: Em SQL: SELECT E.PNOME, E.SNOME FROM EMPREGADO AS E, DEPENDENTE AS D WHERE E.NSS=D.ENSS AND E.PNOME=D.NOMEDEPENDENTE;
  • 52. Conjuntos Explícitos É possível utilizar um conjunto de valores explicitamente enumerado na cláusula WHERE ao invés de utilizar uma consulta aninhada. Por exemplo: Recupere o NSS de todos os empregados que trabalham nos projetos de números 1, 2, ou 3. Em SQL: SELECT DISTINCT ENSS FROM TRABALHA-PARA WHERE PNO IN (1, 2, 3);
  • 53. Divisão em SQL Encontrar os nomes de empregados que trabalham em todos os projetos controlados pelo departamento 5 Em SQL: SELECTPNOME, SNOME FROM EMPREGADO WHERE ( ( SELECTPNO FROM TRABALHA-EM WHERE NSS=ENSS ) CONTAINS CONTAINS é equivalente ao ( SELECTPNUMERO operador de divisão da FROM PROJETO Álgebra Relacional. WHERE DNUM=5 ) ); Infelizmente, a maioria das implementações da SQL não implementam CONTAINS.
  • 54. Divisão em SQL Para fazer essa consulta em SQL que não possua o operador CONTAINS devemos recorrer ao Cálculo Relacional de Tuplas e utilizar cláusulas EXISTS e NOT EXISTS: Em Cálculo Relacional de Tuplas: { e.PNOME, e.SNOME | EMPREGADO(e) AND (∀ x) ( ( PROJETO(x) AND x.DNUM=5 ) ⇒ (∃ w) (TRABALHA-EM(w) AND w.ENSS=e.NSS AND x.PNUMERO=w.PNO) ) } ç Ou, transformando o quantificador universal e a implicação utilizando (∃ NOT (∃ t)( NOT F ( t ) ) ≡ (∀ t) ( F ( t ) ) NOT (F1 AND F2) ≡ NOT F1 OR NOT F2 NOT F1 OR F2 ≡ F1 ⇒ F2 temos: { e.PNOME, e.SNOME | EMPREGADO(e) AND NOT (∃ x) ( PROJETO(x) AND x.DNUM=5 AND NOT (∃ w) (TRABALHA-EM(w) AND w.ENSS=e.NSS AND x.PNUMERO=w.PNO) ) }
  • 55. Divisão em SQL Em Cálculo Relacional de Tuplas: { e.PNOME, e.SNOME | EMPREGADO(e) AND NOT (∃ x) ( PROJETO(x) AND x.DNUM=5 AND NOT (∃ w) (TRABALHA-EM(w) AND w.ENSS=e.NSS AND x.PNUMERO=w.PNO) ) } Em SQL: SELECT E.PNOME, E.SNOME FROM EMPREGADO AS E WHERE NOT EXISTS ( SELECT* FROM PROJETO X WHERE X.DNUM=5 AND NOT EXISTS ( SELECT* FROM TRABALHA-PARA W WHERE W.ENSS = E.NSS AND X.PNUMERO = W.PRNO ) );
  • 56. Valores Nulos em Consultas SQL A SQL permite que consultas verifiquem se um valor é nulo utilizando IS ou IS NOT Por exemplo: Recupere os nomes de todos os empregados que não possuem supervisores. Em SQL: SELECT PNOME, SNOME FROM EMPREGADO WHERE NSSSUPER IS NULL;
  • 57. Junção de Relações Pode se especificar uma “junção de relações” na cláusula FROM. A junção de relações é uma relação como outra qualquer, mas é o resultado de uma junção. Permite que o usuário especifique tipos diferentes de junções ("theta" JOIN, NATURAL JOIN, LEFT OUTER JOIN, RIGHT OUTER JOIN, CROSS JOIN, etc).
  • 58. Junção de Relações Por exemplo: Em SQL: SELECT PNOME, SNOME, ENDERECO FROM EMPREGADO, DEPARTAMENTO WHERE DNOME=‘Pesquisa' AND DNUMERO=DNUM; Pode ser reescrito com ‘theta’ Join: Em SQL: SELECT PNOME, SNOME, ENDERECO FROM EMPREGADO JOIN DEPARTAMENTO ON DNUMERO=DNUM WHERE DNOME=‘Pesquisa';
  • 59. Junção de Relações Por exemplo: Em SQL: SELECT DNOME, DLOCALIZACAO FROM DEPARTAMENTO AS D, LOCAIS-DEPTO AS L; WHERE DNOME = ‘Pesquisa' AND D.DNUMERO = L.DNUMERO; Pode ser reescrito com Natural Join: Em SQL: SELECT DNOME, DLOCALIZACAO FROM DEPARTAMENTO NATURAL JOIN LOCAIS-DEPTO WHERE DNOME=‘Pesquisa'; LOCAIS- LOCAIS-DEPTO DEPARTAMENTO DNUMERO DLOCALIZACAO DNOME DNUMERO GERNNS GERDATINIC
  • 60. Junção de Relações Por exemplo: Em SQL: SELECT E.PNOME, E.SNOME, S.PNOME, S.SNOME FROM EMPREGADO E S WHERE E.NSSSUPER=S.NSS; Pode ser escrita como: Em SQL: SELECT E.PNOME, E.SNOME, S.PNOME, S.SNOME FROM ( EMPREGADO AS E LEFT OUTER JOIN EMPREGADO AS S ON E.NSSSUPER=S.NSS ); PNOME de empregados que não possuem um supervisor também serão apresentados, porém com PNOME e SNOME do supervisor com valores nulos.
  • 61. Funções Agregadas A SQL possui as seguintes funções agregadas: COUNT, SUM, MAX, MIN e AVG Exemplo: Encontrar o maior salário, o menor salário, e a média salarial de todos os empregados. Em SQL: SELECT MAX(SALARIO), MIN(SALARIO), AVG(SALARIO) FROM EMPREGADO; Algumas implementações da SQL não permitem mais de uma função agregada na cláusula SELECT.
  • 62. Funções Agregadas Exemplo: Recuperar o total de empregados da companhia (Consulta A) e o número de empregados do departamento Pesquisa (Consulta B). Em SQL (Consulta A): SELECT COUNT (*) FROM EMPREGADO; Em SQL (Consulta B): SELECT COUNT (*) FROM EMPREGADO, DEPARTAMENTO WHERE DNUM=DNUMBER AND DNOME=‘Pesquisa’;
  • 63. Agrupamento Como na extensão da Álgebra Relacional, a SQL tem uma cláusula GROUP BY para especificar os atributos de agrupamento, que devem aparecer na cláusula SELECT. Por exemplo: Para cada departamento, recuperar o seu número, a quantidade de empregados que possui e a sua média salarial. Em SQL: SELECT DNUM, COUNT (*), AVG (SALARIO) FROM EMPREGADO GROUP BY DNUM;
  • 64. Agrupamento Por exemplo: Para cada projeto, recuperar o número do projeto, seu nome e o número de empregados que trabalham no projeto. Em SQL: SELECT PNUMERO, PNOME, COUNT (*) FROM PROJETO, TRABALHA-EM WHERE PNUMERO=PNO GROUP BY PNUMERO, PNOME; Neste caso, o agrupamento e a função agregada são aplicadas após a junção das duas relações.
  • 65. A Cláusula HAVING Algumas vezes queremos recuperar os valores das funções agregadas que satisfaçam a certas condições A cláusula HAVING é usada para especificar essa condição Por exemplo: Para cada projeto em que trabalhem mais de dois empregados, recupere o número do projeto, o nome do projeto e o número de empregados que trabalham no projeto. Em SQL SELECT PNUMERO, PNOME, COUNT *) COUNT(* FROM PROJETO, TRABALHA-PARA WHERE PNUMERO=PNO GROUP BY PNUMERO, PNOME HAVING COUNT *) > 2; COUNT(*
  • 66. Comparação de Substrings O operador de comparação LIKE é usado para comparar partes de uma string Os dois caracteres reservados são usados: O '%' (ou '*‘ em algumas implementações) pesquisa um número arbitrário de caracteres O '_‘ pesquisa um único caractere arbitrário. Por exemplo: Recupere todos os empregados que morem em Houston, Texas. Aqui, o valor do atributo endereço deve conter a substring 'Houston,TX'. Em SQL SELECT PNOME, SNOME FROM EMPREGADO WHERE ENDERECO LIKE '%Houston,TX%’
  • 67. Comparação de Substrings Encontre todos os empregados que nasceram durante a década de 50. Em SQL SELECT PNOME, SNOME FROM EMPREGADO WHERE DATANASC LIKE ‘________5_’ Se o caractere ‘%’ ou ‘_’ for necessário como um caractere normal de uma string, ele deve ser precedido por um caractere de escape. A string ‘AB_CD%EF’ deve ser escrita como: ‘AB_CD%EF’.
  • 68. Operações Aritméticas Os operadores aritméticos padrão +, -, * e / podem ser aplicados à valores numéricos como um resultado de uma consulta SQL. Por exemplo: Recupere todos os empregados (nome e sobrenome) e seus respectivos salários que trabalham no projeto ‘ProdutoX’ com um aumento de 10%. Em SQL SELECT PNOME, SNOME, 1.1 * SALARIO FROM EMPREGADO, TRABALHA-EM, PROJETO WHERE NSS=ENSS AND PNO=PNUMERO AND PNOME='ProdutoX’;
  • 69. Order By A cláusula ORDER BY é usada para ordenar tuplas resultantes de uma consulta com base nos valores de alguns atributos. Por exemplo: Recuperar a lista de empregados e dos projetos em que eles trabalhem, ordenados pelo departamento do empregado e cada departamento ordenado alfabeticamente pelo sobrenome do empregado. Em SQL SELECT D.DNOME, E.SNOME, E.PNOME, P.PNOME FROM DEPARTAMENTO D, EMPREGADO E, TRABALHA-EM W, PROJETO P WHERE D.DNUMERO=E.DNUM AND E.NSS=W.ENSS AND W.PNO=P.PNUMERO ORDER BY D.DNOME, E.SNOME;
  • 70. Order By A ordem padrão é ascendente, mas podemos utilizar a palavra-chave DESC para especificar que queremos a ordem descendente. A palavra-chave ASC pode ser usada para especificar explicitamente a ordem ascendente. Em SQL SELECT D.DNOME, E.SNOME, E.PNOME, P.PNOME FROM DEPARTAMENTO D, EMPREGADO E, TRABALHA-EM W, PROJETO P WHERE D.DNUMERO=E.DNUM AND E.NSS=W.ENSS AND W.PNO=P.PNUMERO ORDER BY D.DNOME ASC, E.SNOME ASC;
  • 71. Questões Refaça os exercícios de álgebra relacional utilizando, agora, a linguagem SQL. Sugestão: Utilize o WinRDBI para validar as consultas (http://www.eas.asu.edu/~winrdbi/).