Fundamentos de SQL

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Bancos de dados relacionais e o básico do SELECT

O vocabulário do banco de dados relacional

Um banco de dados relacional guarda os dados em tabelas (quadros de linhas e colunas) e liga uma tabela à outra por valores de chave. A teoria chama as mesmas coisas por outros nomes, então vale a pena conhecer os pares.

Uma relação tem algumas propriedades: não pode haver duas tuplas idênticas, não existe ordem entre as tuplas nem entre os atributos, e todo valor é atômico, ou seja, não dá para dividi-lo em partes menores.

As chaves também se dividem em tipos.

As regras que mantêm os dados sempre corretos são as restrições de integridade. As principais são a integridade de entidade (a chave primária não pode ser NULL nem se repetir), a integridade referencial (o valor de uma chave estrangeira precisa existir na tabela referenciada ou ser NULL) e a integridade de domínio (o valor de uma coluna precisa estar dentro do domínio definido).

As operações teóricas de um banco de dados relacional formam a álgebra relacional. Veja a que operação cada parte do SQL corresponde.

Os quatro tipos de comando SQL

SELECT e WHERE

O esqueleto de um SELECT é este.

SELECT [DISTINCT] coluna [AS alias], ...
FROM   tabela
WHERE  condição
ORDER BY coluna [ASC | DESC];

• DISTINCT tira as linhas repetidas do resultado (só conta como repetida se a lista do SELECT inteira for igual)
• O alias (apelido) vem depois de AS; se tiver espaços ou caracteres especiais, coloque-o entre aspas duplas
• Para concatenar textos, o Oracle usa || e o SQL Server usa + (a função CONCAT existe nos dois)

Estes são os operadores que você usa no WHERE.

Quando você liga várias condições, existe uma precedência. Pela documentação do Oracle, a ordem é parênteses → operadores de comparação → NOT → AND → OR. Como o AND vem antes do OR, A OR B AND C é calculado como A OR (B AND C). Na dúvida, use parênteses — é o jeito mais seguro.

ORDER BY: a ordenação e o lugar do NULL

O ORDER BY ordena em ordem crescente (ASC) por padrão, e você pode ordenar pelo nome da coluna, pelo alias ou pela posição na lista do SELECT (1, 2…). A diferença aparece no NULL. O Oracle trata o NULL como o maior valor e o coloca no fim em ordem crescente; o SQL Server o trata como o menor valor e o coloca no começo. No Oracle, você pode escolher o lugar dele com NULLS FIRST e NULLS LAST.

A ordem em que o SELECT é processado

Um comando SELECT não é processado na ordem em que é escrito. Conhecendo essa ordem, perguntas como “por que não consigo usar o alias no WHERE?” e “por que não posso usar SUM no WHERE?” se resolvem de uma vez. Avance as etapas na figura abaixo.

SELECT   DEPT_CODE, SUM(SALARY) AS TOTAL
▶FROM     EMP
WHERE    SALARY >= 260
GROUP BY DEPT_CODE
HAVING   SUM(SALARY) >= 280
ORDER BY TOTAL DESC;

Resumindo: FROM → WHERE → GROUP BY → HAVING → SELECT → ORDER BY. O alias nasce no SELECT, então só dá para usá-lo no ORDER BY, que vem depois.

02

Funções, GROUP BY e HAVING

Depois de tirar as colunas com o SELECT, é hora de transformar os valores (funções) e agrupar para contar (GROUP BY).

Funções de linha única: um valor por linha

Existem dois tipos de função: as funções de linha única, que devolvem um resultado para cada linha, e as funções de várias linhas (funções de agregação), que juntam várias linhas e devolvem um único resultado. As funções de linha única podem aparecer no SELECT, no WHERE e no ORDER BY, e dá até para colocar uma função dentro da outra.

No Oracle, somar um número a uma data conta em dias: HIRE_DATE + 1 é o dia seguinte, e HIRE_DATE + 1/24 é uma hora depois. Outro detalhe: o Oracle trata a string vazia (‘’) como NULL, enquanto o SQL Server diferencia string vazia de NULL.

Conversão de tipos e CASE

Há duas formas de mudar o tipo de um dado: a conversão explícita, feita por você com uma função (Oracle: TO_CHAR, TO_NUMBER, TO_DATE; SQL Server: CAST, CONVERT), e a conversão implícita, que o banco de dados faz sozinho. A conversão implícita é prática, mas pode mudar o valor de um jeito inesperado ou impedir o uso de um índice, então é bom criar o hábito de converter explicitamente.

Para devolver valores diferentes conforme uma condição, use o CASE. Existe o CASE simples, que compara com um valor, e o CASE pesquisado, que usa expressões de condição. O Oracle também tem a função DECODE, que faz a mesma coisa.

SELECT NAME,
       CASE WHEN SALARY >= 350 THEN 'Alto'
            WHEN SALARY >= 280 THEN 'Médio'
            ELSE 'Baixo' END AS GRADE,      -- sem ELSE, o resultado é NULL
       DECODE(DEPT_CODE, 'D10', 'Vendas', 'D20', 'TI', 'Outros') AS DEPT_NAME
FROM   EMP;

Funções que lidam com NULL

Funções de agregação e NULL

Funções de agregação como COUNT, SUM, AVG, MAX e MIN juntam várias linhas em um único valor. Só existe uma regra para guardar: todas ignoram o NULL, menos o COUNT(*). Troque a função na figura abaixo.

Se você colocar DISTINCT dentro de uma função de agregação, os valores repetidos contam uma vez só (COUNT(DISTINCT DEPT_CODE)). Quando nenhuma linha atende à condição, o COUNT devolve 0, e SUM, AVG, MAX e MIN devolvem NULL.

GROUP BY e HAVING

O GROUP BY junta as linhas que têm o mesmo valor e agrega cada grupo. Depois de agrupar, cada grupo vira uma única linha, e isso traz algumas regras.

• Toda coluna da lista do SELECT que estiver fora de uma função de agregação precisa estar também no GROUP BY
• Não use o alias do SELECT no GROUP BY — pela ordem de processamento, o alias ainda não existe (o Oracle 23ai, a versão mais recente, permite, mas as provas seguem a regra tradicional)
• O NULL também forma um grupo
• O GROUP BY não garante ordenação — se precisar de ordem, use ORDER BY

Para colocar uma condição nos grupos, use o HAVING. O WHERE filtra as linhas antes de agrupar, e o HAVING filtra os grupos depois de agrupar. Por isso, condições com função de agregação só podem ir no HAVING. Se a condição não precisa de função de agregação, é melhor filtrar logo no WHERE, porque sobram menos linhas para processar.

SELECT   DEPT_CODE, COUNT(*) AS HEADCOUNT, AVG(SALARY) AS AVG_SAL
FROM     EMP
WHERE    SALARY >= 250          -- filtra as linhas primeiro
GROUP BY DEPT_CODE
HAVING   COUNT(*) >= 2;         -- filtra os grupos depois de agrupar