Lidando com Bancos de Dados

Turma ON35 | Python | Semana 7 | 2024 | Professora Camila Ribeiro

Instruções

Vamos começar a construir nosso conhecimento em bancos de dados!

1. Faça o Fork deste repositório!
   • Clique no botão "Fork" no canto superior direito da página do repositório.
   • Você terá uma cópia do repositório em sua conta do GitHub.
2. Clone o repositório na sua máquina:
   • Abra o seu terminal e digite:

   git clone https://github.com/seu-usuario/lidando-com-bancos-de-dados.git

   • Substitua "seu-usuario" pelo seu nome de usuário do GitHub.
3. Entre na pasta do repositório:
   • Abra o seu terminal e digite:

   cd lidando-com-bancos-de-dados

Introdução

Nesta aula, vamos mergulhar no mundo dos bancos de dados relacionais, utilizando o SQLite como ferramenta para criar, manipular e consultar dados. Esta é a primeira de duas aulas que te levarão a dominar os bancos de dados!

Objetivos da Aula

• Entender o que são bancos de dados e sua importância na análise de dados.
• Aprender os conceitos básicos de bancos de dados relacionais.
• Utilizar o SQLite e a ferramenta online SQLiteOnline.
• Executar comandos SQL básicos para criar, inserir, atualizar e consultar dados.
• Compreender relacionamentos entre tabelas e executar joins.

Instalação e Configuração

Ferramentas Necessárias

• SQLiteOnline: Ferramenta online para praticar SQL. Acesse: https://sqliteonline.com/

Como Acessar o SQLiteOnline

1. Acesse o site do SQLiteOnline.
2. Clique em "Start" para iniciar a ferramenta.
3. Você verá uma interface com um editor SQL à esquerda e os resultados das consultas à direita.

Conceitos Básicos de Banco de Dados

O que é um Banco de Dados?

Um banco de dados é um sistema organizado para armazenar e gerenciar informações de forma eficiente. Pense nele como um grande armário, dividido em gavetas (tabelas) que guardam informações sobre um tema específico. Cada gaveta é organizada em colunas (campos) e linhas (registros).

Exemplo:

Imagine um banco de dados para uma biblioteca.

• Tabela: Livros
• Colunas: Título, Autor, Ano, Gênero, Editora
• Linhas: Cada linha representa um livro específico, com informações sobre seu título, autor, ano de publicação, gênero e editora.

Terminologia Básica

• Tabela: Estrutura que organiza os dados em linhas e colunas.
• Linha (Registro): Um único conjunto de dados em uma tabela.
• Coluna (Campo): Um único tipo de dado armazenado em uma tabela.
• Chave Primária: Identificador único para cada registro em uma tabela.
• Chave Estrangeira: Coluna que cria um vínculo entre duas tabelas.

Introdução ao SQLite

O que é o SQLite?

SQLite é um sistema de gerenciamento de banco de dados relacional, leve e incorporável. Ele é amplamente utilizado em aplicações web, dispositivos móveis e projetos de pequena escala.

Vantagens do SQLite

• Simplicidade e facilidade de uso: É fácil de configurar e usar, ideal para iniciantes.
• Sem servidor: Funciona diretamente no seu aplicativo, sem necessidade de um servidor dedicado.
• Portabilidade e desempenho: Pode ser usado em diversos sistemas operacionais e oferece bom desempenho.

Tipos de Dados

No SQLite, assim como em outros bancos de dados, os tipos de dados determinam o formato e as características de cada informação que você armazena.

Tipos de Dados Comuns no SQLite:

• TEXT: Armazena strings de texto (ex: nomes, endereços, descrições).
• INTEGER: Armazena números inteiros (ex: id, ano).
• REAL: Armazena números de ponto flutuante (ex: preços, medidas).
• BLOB: Armazena dados binários (ex: imagens, arquivos).
• NUMERIC: Armazena números decimais com alta precisão.
• BOOLEAN: Armazena valores lógicos (TRUE ou FALSE).

Comandos SQL por Categoria

DDL (Data Definition Language)

Função: Define a estrutura do banco de dados, criando, alterando e excluindo objetos como tabelas, colunas, índices e outros elementos.

Comandos:

• CREATE: Cria novos objetos.
  • CREATE TABLE: Criar uma nova tabela:

  CREATE TABLE tabela (
      coluna1 TIPO_DE_DADO,
      coluna2 TIPO_DE_DADO,
      ...
  );

  • EXEMPLO: Criar uma nova tabela chamada "Livros":

  CREATE TABLE Livros (
     Título TEXT,
     Autor TEXT,
     Ano INTEGER,
     Gênero TEXT
  );

• DROP: Exclui objetos existentes.
  • DROP TABLE: Excluir uma tabela:

  DROP TABLE tabela;

  • EXEMPLO: Excluir a tabela "Livros":

  DROP TABLE Livros;

• ALTER: Altera a estrutura de objetos existentes.
  • ALTER TABLE: Adicionar uma nova coluna à tabela:

  ALTER TABLE tabela
  ADD COLUMN nova_coluna TIPO_DE_DADO;

  • EXEMPLO: Adicionar uma nova coluna chamada "Editora" à tabela "Livros":

  ALTER TABLE Livros
  ADD COLUMN Editora TEXT;

• TRUNCATE: Exclui todos os dados de uma tabela, mas mantém a estrutura.
  • TRUNCATE TABLE: Excluir todos os dados de uma tabela:

  TRUNCATE TABLE tabela;

  • EXEMPLO: Excluir todos os dados da tabela "Livros", mas manter a estrutura da tabela:

  TRUNCATE TABLE Livros;

• RENAME: Renomeia objetos (tabelas, colunas, etc.).
  • RENAME TABLE: Renomear uma tabela:

  RENAME TABLE tabela TO nova_tabela;

  • EXEMPLO: Renomear a tabela "Livros" para "Obras":

  RENAME TABLE Livros TO Obras;

DQL (Data Query Language)

Função: Permite consultar e recuperar dados do banco de dados.

Comandos:

• SELECT: Seleciona dados de uma ou mais tabelas.
  • SELECT: Selecionar todos os dados de uma tabela:

  SELECT * FROM tabela;

  • EXEMPLO: Selecionar todos os livros da tabela "Livros":

  SELECT * FROM Livros;

  • Selecionar colunas específicas de uma tabela:

  SELECT coluna1, coluna2 FROM tabela;

  • EXEMPLO: Selecionar os títulos e autores dos livros publicados após 2000:

  SELECT Título, Autor FROM Livros WHERE Ano > 2000;

DML (Data Manipulation Language)

Função: Manipula os dados dentro das tabelas, inserindo, atualizando e excluindo registros.

Comandos:

• INSERT: Insere novas linhas em uma tabela.
  • INSERT INTO: Inserir um novo registro em uma tabela:

  INSERT INTO tabela (coluna1, coluna2, ...)
  VALUES (valor1, valor2, ...);

  • EXEMPLO: Inserir um novo livro na tabela "Livros":

  INSERT INTO Livros (Título, Autor, Ano, Gênero) 
  VALUES ('O Senhor dos Anéis', 'J. R. R. Tolkien', 1954, 'Fantasia');

• UPDATE: Altera dados em linhas existentes.
  • UPDATE: Atualizar dados em uma tabela:

  UPDATE tabela
  SET coluna1 = valor1, coluna2 = valor2, ...
  WHERE condição;

  • EXEMPLO: Atualizar o gênero do livro "O Senhor dos Anéis" para "Fantasia épica":

  UPDATE Livros 
  SET Gênero = 'Fantasia épica' 
  WHERE Título = 'O Senhor dos Anéis';

• DELETE: Exclui linhas de uma tabela.
  • DELETE FROM: Excluir registros de uma tabela:

  DELETE FROM tabela
  WHERE condição;

  • EXEMPLO: Excluir o livro "O Senhor dos Anéis" da tabela "Livros":

  DELETE FROM Livros WHERE Título = 'O Senhor dos Anéis';

• LOCK: Bloqueia linhas para evitar alterações simultâneas.

  BEGIN TRANSACTION;
  SELECT * FROM tabela WHERE condição FOR UPDATE;
  -- Faça a atualização da linha
  UPDATE tabela SET coluna = valor WHERE condição;
  COMMIT;

  • EXEMPLO: Bloqueia a linha com o título "O Senhor dos Anéis" para edição exclusiva:

  BEGIN TRANSACTION;
  SELECT * FROM Livros WHERE Título = 'O Senhor dos Anéis' FOR UPDATE;
  -- Faça a atualização da linha
  UPDATE Livros SET Gênero = 'Fantasia épica' WHERE Título = 'O Senhor dos Anéis';
  COMMIT;

• CALL: Chama uma função ou procedimento armazenado.

  CALL nome_do_procedimento(argumento1, argumento2, ...);

  • EXEMPLO: Supondo que exista um procedimento armazenado chamado "get_livros_por_genero":

  CALL get_livros_por_genero('Fantasia');

• EXPLAIN PLAN: Mostra o plano de execução de uma consulta, ajudando a otimizar a performance.

  EXPLAIN QUERY PLAN SELECT * FROM tabela WHERE condição;

  • EXEMPLO: Mostra o plano de execução da consulta "SELECT * FROM Livros WHERE Ano > 2000":

  EXPLAIN QUERY PLAN SELECT * FROM Livros WHERE Ano > 2000;

DCL (Data Control Language)

Função: Controla o acesso aos dados do banco de dados, definindo permissões e privilégios para usuários e grupos.

Comandos:

• GRANT: Concede permissões a usuários.

  GRANT permissão ON tabela TO usuário;

  • EXEMPLO: Conceder permissão de leitura e escrita na tabela "Livros" ao usuário "Alice":

  GRANT SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE ON Livros TO Alice;

• REVOKE: Revoca permissões de usuários.

  REVOKE permissão ON tabela FROM usuário;

  • EXEMPLO: Retirar a permissão de escrita na tabela "Livros" do usuário "Alice":

  REVOKE INSERT, UPDATE, DELETE ON Livros FROM Alice;

TCL (Transaction Control Language)

Função: Controla as transações no banco de dados, garantindo que todas as operações de uma transação sejam concluídas com sucesso ou que nenhuma seja aplicada caso ocorra um erro.

Comandos:

• COMMIT: Confirma as alterações de uma transação.

  COMMIT;

• ROLLBACK: Reverte as alterações de uma transação.

  ROLLBACK;

• SAVEPOINT: Cria um ponto de salvamento dentro de uma transação, permitindo reverter as alterações até esse ponto.

  SAVEPOINT nome_do_ponto_de_salvamento;

  • EXEMPLO: Cria um ponto de salvamento:

  SAVEPOINT my_savepoint;

Links Úteis

• Documentação do SQLite: https://www.sqlite.org/docs.html
• Tutorial de SQL W3Schools: https://www.w3schools.com/sql/
• SQLite Tutorial: https://www.sqlitetutorial.net/
• Game SQL: https://sql-island.informatik.uni-kl.de/
• SQL Murder Mystery: https://mystery.knightlab.com/
• SQLZoo: https://sqlzoo.net/wiki/SQL_Tutorial

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