Bases de DadosBases de Dados

Álgebra Relacional IIÁlgebra Relacional IIJunções, agregações, vistasJunções, agregações, vistas

P. Serendero, 2011-13P. Serendero, 2011-13

11

JUNÇÕES OU JOINS em SQL - ⋈

RR ⋈⋈<<condiçãocondição> > SSA A condiçãocondição do JOIN é especificada na claúsula do JOIN é especificada na claúsula ONON ou ou USINGUSING, ou , ou

implicitamente utilizando implicitamente utilizando NATURALNATURAL

A condição do JOIN determina A condição do JOIN determina quais tuplos coincidemquais tuplos coincidem nas duas nas duas tabelas fontetabelas fonte

A claúsula A claúsula ONON toma a forma duma toma a forma duma expressão booleanaexpressão booleana igual que igual que no WHERE: verdadeira se dois tuplos são avaliados como iguais no WHERE: verdadeira se dois tuplos são avaliados como iguais

USINGUSING (a,b,c) serve para indicar (a,b,c) serve para indicar quais colunasquais colunas as tabelas devem as tabelas devem ter em comumter em comum

NATURALNATURAL: indica que se devem incluir : indica que se devem incluir todas as colunastodas as colunas das das tabelastabelas

22

JUNÇÕES OU JOINS - ⋈

33

NATURAL JOIN (contraparte do AND lógico) : R ⋈ S Resultado: o conjunto de todas as combinações de tuplos em R e S que são iguais nos seus atributos comuns

Normalmente a combinação de chaves primárias numa tabela e chaves estrangeiras numa outra

Formalmente: R ⋈ S = {t ∪ s | t R ∈ ∧ s S F( t ∈ ∧ ∪ s) }

Onde F() é o predicado que é verdadeiro para a relação R

No mínimo R e S devem ter 1 atributo em comum

NATURAL JOIN - ⋈

44

curso directorMatematica Manojlovic

Informatica JesusLetras Branco

id nome curso directora2233 Lopes Matematica Manojlovic

a3345 Soares Informática Jesusa2869 oliveira Matematica Manojlovic

a3590 gomes Informática Jesus

aluno disciplina

aluno ⋈ curso

SELECT * FROM aluno NATURAL [left | outer] JOIN disciplina;

id nome curso

a2233 Lopes Matematica

a3345 Soares Informática

a2869 oliveira Matematica

a3590 gomes Informática

EQUIJOIN ou -JOIN R ⋈θ S

É um tipo de INNER JOIN Serve para combinar tuplos de 2 relações onde a condição de combinação não é só a igualdade dos atributos partilhadosΘ indica uma relação binária utilizando operadores lógicos {<, >, <=, >=, =}

As tabelas e as operações booleanas são o coração do SQL (Date)

O resultado é definido só se os cabeçalhos de R e S são disjuntos

O resultado são todos os tuplos que satisfazem a condição da relação θ

Formalmente, R ⋈θ S =

σθ(R x S)

-JOIN e EQUIJOIN

66

modeloA precoA

a1 800

a2 950

a3 1300

modeloB preçoB modeloA preçoA

A 24000 a1 800

barco atrelado

SELECT * FROM barco JOIN atrelado WHERE preçoB + preçoA <= 25000;

modeloB precoB

A 24000

B 24500

C 45000

Quando o θ é o operador “=”, cháma-se equijoin

JOINS em SQL

A cláusula JOIN combina 2 elementos de FROMA cláusula JOIN combina 2 elementos de FROM

• • [ INNER ] JOIN[ INNER ] JOIN

• • LEFT [ OUTER ] JOINLEFT [ OUTER ] JOIN

• • RIGHT [ OUTER ] JOINRIGHT [ OUTER ] JOIN

• • FULL [ OUTER ] JOINFULL [ OUTER ] JOIN

• • CROSS JOINCROSS JOIN

Os tipos INNER e OUTER requerem uma condição: Os tipos INNER e OUTER requerem uma condição:

NATURALNATURAL, , ONON <condição>, ou <condição>, ou USINGUSING (a (aaa, a, abb,…). ,…).

Nenhuma destas para CROSS JOINNenhuma destas para CROSS JOIN

CROSS JOIN e INNER JOIN produzem um simples produto cartesianoCROSS JOIN e INNER JOIN produzem um simples produto cartesiano

77

JOIN qualificados em SQL

T1 { [INNER] | { LEFT | RIGHT | FULL } [OUTER] } T1 { [INNER] | { LEFT | RIGHT | FULL } [OUTER] } JOINJOIN T2 T2 ONON <expressão booleana> <expressão booleana>

T1 { [INNER] | { LEFT | RIGHT | FULL } [OUTER] } T1 { [INNER] | { LEFT | RIGHT | FULL } [OUTER] } JOINJOIN T2 T2 USINGUSING ( lista de colunas ) ( lista de colunas )

T1 NATURAL { [INNER] | { LEFT | RIGHT | FULL } T1 NATURAL { [INNER] | { LEFT | RIGHT | FULL } [OUTER] } [OUTER] } JOINJOIN T2 T2

As palavras INNER e OUTER são opcionais.As palavras INNER e OUTER são opcionais.

INNER é a opção por defeito.INNER é a opção por defeito.

LEFT, RIGHT, e FULL implicam um OUTER JOINLEFT, RIGHT, e FULL implicam um OUTER JOIN

88

Tipos de JOIN: em SQL

INNER JOININNER JOIN: Por cada tuplo : Por cada tuplo tt da T1, a tabela que se junta tem da T1, a tabela que se junta tem um tuplo por cada tuplo em T2 que satisfaz a condição do join um tuplo por cada tuplo em T2 que satisfaz a condição do join comcom t t

LEFT OUTER JOIN LEFT OUTER JOIN : executar um INNER JOIN. Logo, por cada : executar um INNER JOIN. Logo, por cada tuplo em T1 que não satisfaz a condição do join com qualquer tuplo em T1 que não satisfaz a condição do join com qualquer tuplo em T2, um tuplo é adicionado com valores nulos nas tuplo em T2, um tuplo é adicionado com valores nulos nas colunas de T2.colunas de T2.Por isto, a tabela da nova relação tem pelo menos um tuploPor isto, a tabela da nova relação tem pelo menos um tuplomenos por cada tuplo em T1menos por cada tuplo em T1

RIGHT OUTER JOIN: RIGHT OUTER JOIN: Executar um INNER JOIN. Logo, por cada tuplo em T2 que não Executar um INNER JOIN. Logo, por cada tuplo em T2 que não satisfaz a condição do join com qualquer coluna em T1, um tuplo satisfaz a condição do join com qualquer coluna em T1, um tuplo com nulos é adicionado nas colunas de T1. Isto é a operação com nulos é adicionado nas colunas de T1. Isto é a operação inversa dum LEFT JOIN: a tabela resultante tem sempre um tuplo inversa dum LEFT JOIN: a tabela resultante tem sempre um tuplo por cada tuplo em T2por cada tuplo em T2

99

Tipos de JOIN: em SQL

FULL OUTER JOINFULL OUTER JOIN: executar um INNER JOIN. Logo,: executar um INNER JOIN. Logo,por cada tuplo em T1 que não satisfaz a condição do join com por cada tuplo em T1 que não satisfaz a condição do join com qualquer tuplo em T2, adicionamos um tuplo com valores nulos qualquer tuplo em T2, adicionamos um tuplo com valores nulos nas colunas de T2. Também, por cada tuplo em T2 que não nas colunas de T2. Também, por cada tuplo em T2 que não satisfaz a condição do join com qualquer coluna em T1, se satisfaz a condição do join com qualquer coluna em T1, se

adiciona um tuplo com nulos nas colunas de T1. adiciona um tuplo com nulos nas colunas de T1.

Qualquer número de tabelas podem participar encadeados ou Qualquer número de tabelas podem participar encadeados ou aninhados na operação do JOINaninhados na operação do JOIN

T1 e T2 podem ser por exemplo pela sua vez produto de T1 e T2 podem ser por exemplo pela sua vez produto de operações JOIN anterioresoperações JOIN anteriores

Podem-se utilizar parêntesis para controlar a ordem de execução Podem-se utilizar parêntesis para controlar a ordem de execução dos joindos join

1010

Exemplo CROSS JOIN

1111

num nome

1 a

2 b

3 c

num valor

1 xxx

3 yyy

5 zzz

SELECT * FROM T1 CROSS JOIN T2

num | nome|num|valor1 | a | 1 | xxx1 | a | 3 | yyy1 | a | 5 | zzz2 | b | 1 | xxx2 | b | 3 | yyy2 | b | 5 | zzz3 | c | 1 | xxx3 | c | 3 | yyy3 | c | 5 | zzz

O produto cartesiano!!

T1 T2

Exemplo INNER JOIN

1212

num nome1 a2 b3 c

num valor

1 xxx

3 yyy

5 zzz

SELECT * FROM T1 INNER JOIN T2 ON T1.num = T2.num;

num nome num valor1 a 1 xxx3 c 3 yyy

T1 T2

Por cada tuplo Por cada tuplo tt da T1, a tabela resultante tem um tuplo por da T1, a tabela resultante tem um tuplo por cada tuplo em T2 que satisfaz a condição do join com cada tuplo em T2 que satisfaz a condição do join com tt

Exemplo INNER JOIN ..USING

1313

num nome

1 a2 b

3 c

num valor

1 xxx

3 yyy

5 zzz

SELECT * FROM T1 INNER JOIN T2 USING (num); num nome valor

1 a xxx

3 c yyyResultado igual que o anterior

T1 T2

Exemplo NATURAL INNER JOIN

1414

num nome1 a

2 b

3 c

num valor

1 xxx

3 yyy

5 zzz

SELECT * FROM T1 NATURAL INNER JOIN T2; num nome valor

1 a xxx3 c yyyResultado igual que o anterior

T2T1

Exemplo LEFT JOIN

1515

num nome

1 a

2 b

3 c

num valor

1 xxx

3 yyy

5 zzz

num nome num valor

1 a 1 xxx2 b

3 c 3 yyy

SELECT * FROM T1 LEFT JOIN T2 ON T1.num = T2.num;

T2T1

por cada tuplo em T1 que não satisfaz a condição do join com por cada tuplo em T1 que não satisfaz a condição do join com qualquer tuplo em T2, um tuplo é adicionado com valores qualquer tuplo em T2, um tuplo é adicionado com valores nulos nas colunas dos tuplos correspondentes em T2.nulos nas colunas dos tuplos correspondentes em T2.

Exemplo LEFT JOIN..USING

1616

num nome

1 a

2 b

3 c

num valor

1 xxx

3 yyy

5 zzz

num nome valor1 a xxx2 b3 c yyy

SELECT * FROM T1 LEFT JOIN T2 USING (num);

T2T1

Resultado igual ao anterior.No MySQL, JOIN, CROSS JOIN, e INNER JOIN são sintacticamente equivalentes (substituíveis). No standard SQL eles não são equivalentes. INNER JOIN é utilizado com clausula ON. Caso contrário se utiliza CROSS JOIN

Exemplos RIGHT JOIN ..ON

1717

num nome

1 a

2 b

3 c

num valor

1 xxx

3 yyy

5 zzz

SELECT * FROM T1 RIGHT JOIN T2 ON T1.num = T2.num;

num nome num valor1 a 1 xxx3 c 3 yyy

NULL NULL 5 zzz

por cada tuplo em T2 que não satisfaz a condição da por cada tuplo em T2 que não satisfaz a condição da junção com qualquer coluna em T1, um tuplo com nulos é junção com qualquer coluna em T1, um tuplo com nulos é adicionado nas colunas de T1.adicionado nas colunas de T1.

T1T2

Exemplo FULL OUTER JOIN

1818

num nome

1 a

2 b

3 c

num valor

1 xxx

3 yyy

5 zzz

SELECT * FROM T1 FULL OUTER JOIN T2 ON T1.num = T2.num;

num nome num valor1 a 1 xxx2 b3 c 3 yyy

5 zzz

Resulta em todas as tuplas de T1 e T2 que são equivalentes no atributo comum, e ainda todas as tuplas de T1 e T2 que não tem valores de atributos equivalentes

T1 T2

Exemplo LEFT JOIN..on

1919

num nome

1 a

2 b

3 c

num valor

1 xxx

3 yyy

5 zzz

A condição no ON pode conter condições que não dependem directamente do join

SELECT * FROM T1 LEFT JOIN T2 ON T1.num = T2.num AND T2.valor = ’xxx’;

num nome num valor

1 a 1 xxx

2 b

3 c

T1T1 T2

Exemplos com operações de JOIN

2020

num nome

1 a

2 b

3 c

num valor

1 xxx

3 yyy

5 zzz

Colocando a condição no WHEREcausa um resultado diferente

SELECT * FROM T1 LEFT JOIN T2 ON T1.num = T2.num WHERE T2.valor = ’xxx’;

num nome num valor

1 a 1 xxx

Isto porque a restrição colocada no ON é processada ANTES do JOIN, enquanto uma restrição colocada no WHERE é processada DEPOIS do JOIN.

T1 T2

table_references: escaped_table_reference [, escaped_table_reference] ...

table_reference: table_factor | join_table

join_table: table_reference [INNER | CROSS] JOIN table_factor [join_condition] | table_reference STRAIGHT_JOIN table_factor | table_reference STRAIGHT_JOIN table_factor ON conditional_expr | table_reference {LEFT|RIGHT} [OUTER] JOIN table_reference join_condition | table_reference NATURAL [{LEFT|RIGHT} [OUTER]] JOIN table_factor

join_condition: ON conditional_expr | USING (column_list)

index_hint: USE {INDEX|KEY} [FOR JOIN] (index_list) | IGNORE {INDEX|KEY} [FOR JOIN] (index_list) | FORCE {INDEX|KEY} [FOR JOIN] (index_list)

index_list: index_name [, index_name] ...

escaped_table_reference: table_reference | { OJ table_reference }

table_factor: tbl_name [[AS] alias] [index_hint] | table_subquery [AS] alias | ( table_references )

JOIN no manual doMySQL

AgregaçõesAgregações em SQL em SQL

2222

AgregaçõesAgregações em SQL em SQL

As funções agregadas computam um só resultado onde o input vem As funções agregadas computam um só resultado onde o input vem de múltiplos tuplosde múltiplos tuplos

Operadores Operadores SUMSUM, , MINMIN, , MAXMAX, , AVGAVG, e , e COUNTCOUNT, podem ser aplicados a , podem ser aplicados a um atributo de uma tabela.um atributo de uma tabela.

Os operadores aparecem na clausula SELECT.Os operadores aparecem na clausula SELECT.

O resultado e um valor agregado para o respectivo atributoO resultado e um valor agregado para o respectivo atributo..

COUNT(*) conta o numero de tuplos.COUNT(*) conta o numero de tuplos.

2323

AgregaçõesAgregações em SQL em SQL

Tratamento aos valores NULOSTratamento aos valores NULOSOs valores nulos (NULL) são ignoradosOs valores nulos (NULL) são ignorados

Não contam para uma soma, media ou contagemNão contam para uma soma, media ou contagem

Um valor NULL nunca pode ser o mínimo ou máximo de Um valor NULL nunca pode ser o mínimo ou máximo de uma coluna.uma coluna.

Se todos os valores de uma coluna forem nulos, o Se todos os valores de uma coluna forem nulos, o resultado da agregação e também NULL.resultado da agregação e também NULL.

2424

AgregaçõesAgregações em SQL em SQLExemplos:Exemplos:

Qual é a cidade com a maior altitude?Qual é a cidade com a maior altitude?

SELECT rota, SELECT rota, MAXMAX(altitude) FROM VOO (altitude) FROM VOO ouou

SELECT rota FROM VOO SELECT rota FROM VOO WHEREWHERE altitude = altitude = MAXMAX (altitude); (altitude); XX(agregações (agregações não funcionam não funcionam dentro do dentro do WHEREWHERE, portanto fazemos , portanto fazemos um um subquerysubquery::

SELECT rota FROM VOO SELECT rota FROM VOO WHERE WHERE altitude = (SELECT altitude = (SELECT MAXMAX(altitude) as max-altitude FROM VOO);(altitude) as max-altitude FROM VOO);

Repare: osRepare: os operandosoperandos aninhadosaninhados

2525

Cláusula group by

SELECT <lista>t FROM …[WHERE ...]SELECT <lista>t FROM …[WHERE ...]

GROUP BY GROUP BY <coluna referencia> [, coluna referencia]...<coluna referencia> [, coluna referencia]...

GROUP BY Agrupa tuplos com igual valor nas colunas da listagemGROUP BY Agrupa tuplos com igual valor nas colunas da listagem

A ordem das colunas não interessaA ordem das colunas não interessa

O efeito é O efeito é combinar cada conjunto de tuplos que tem valores combinar cada conjunto de tuplos que tem valores comuns num grupocomuns num grupo que representa todos os tuplos no grupoque representa todos os tuplos no grupo

Isto é feito para eliminar redundância no output e/ou para aplicar Isto é feito para eliminar redundância no output e/ou para aplicar agregações a estes gruposagregações a estes grupos

2626

AgregaçõesAgregações em SQL em SQLGROUP BYGROUP BY: agrupa output conforme precisamos: agrupa output conforme precisamos

Utilizado após um SELECTUtilizado após um SELECT

GROUP BY <aGROUP BY <a11, a, a22,..a,..ann>>

O resultado é agrupado conforme com os valores dos atributos O resultado é agrupado conforme com os valores dos atributos indicadosindicados

As agregações são aplicadas a cada grupoAs agregações são aplicadas a cada grupo

2727

Cláusula GROUP BY

2828

x y

A 3

C 2

B 5

A 1

SELECT x FROM T1 GROUP BY x;

x

A

B

C

T1

TRSELECT * FROM T1

Repare que no 2º query não poderíamos ter escrito SELECT *… porque não existe um valor na coluna ‘y’ que poderia ser associada com algum grupo

Cláusula GROUP BY

2929

x y

A 4

B 5

C 2

TR

Em geral se uma tabela esta agrupada, as colunas que não aparecem no GROUP BY não podem serem referenciadas, excepto em expressões agregadas, tais como:

SELECT x, sum(y) FROM T1 GROUP BY x;

x y

A 3

C 2

B 5

A 1

T1

Neste exemplo sum computa um só valor sobre um grupo inteiro

Cláusula HAVING

3030

Se uma tabela foi agrupada utilizando o GROUP BY, mas só alguns grupos são de interesse, então se pode utilizar HAVING

HAVING pode ser usado quase como WHERE para eliminar grupos

Sintaxe: SELECT <lista> FROM ... [WHERE ...] GROUP BY ... HAVING <exp.booleana>

As expressões no HAVING podem-se referir a expressões agrupadas ou não

Exemplo SELECT x, sum(y) FROM T1 GROUP BY x HAVING sum(y) > 3;

x sum

A 4

B 5

AgregaçõesAgregações em SQL em SQLA diferencia fundamental entre WHERE e HAVING é: A diferencia fundamental entre WHERE e HAVING é:

WHEREWHERE selecciona tuplos de input selecciona tuplos de input antesantes de computar agregações de computar agregações e grupos, isto é, controla quais tuplos participam na operação e grupos, isto é, controla quais tuplos participam na operação de agregaçãode agregação

HAVING HAVING selecciona os grupos de tuplos selecciona os grupos de tuplos depoisdepois que agregações e que agregações e grupos foram decididos.grupos foram decididos.

Por isto, a cláusula WHERE não deve conter funções agregadas Por isto, a cláusula WHERE não deve conter funções agregadas

Pela sua parte a cláusula HAVING sempre vai ter funções Pela sua parte a cláusula HAVING sempre vai ter funções agregadasagregadas

3131

AgregaçõesAgregações em SQL em SQLSELECT destino, SELECT destino, countcount (*) as cidade-popular from (*) as cidade-popular from

folha_voofolha_voo

grouped by destino;grouped by destino;

select id-capitao select id-capitao sum sum (distancia) as Km-percorridos (distancia) as Km-percorridos

from folha-voo group by id.capitaofrom folha-voo group by id.capitao

Minúsculas podem ser utilizadas nos queries.Minúsculas podem ser utilizadas nos queries.

GROUP BYGROUP BY: agrupa output conforme precisamos: agrupa output conforme precisamos

3232

AgregaçõesAgregações em SQL em SQLSELECT SELECT AVGAVG(num_passageiros)(num_passageiros)

FROM folha_vooFROM folha_voo

WHERE companhia_id = ‘TAP';WHERE companhia_id = ‘TAP';

SELECT destino, SELECT destino, COUNTCOUNT(*)(*)

FROM folha-VooFROM folha-Voo

GROUP BY destino;GROUP BY destino;

3333

AgregaçõesAgregações em SQL em SQLRestriçõesRestrições na utilização de agregações no SELECT na utilização de agregações no SELECT

Se se utilizar um operador de agregação (max, count, Se se utilizar um operador de agregação (max, count, max, min, avg) cada elemento especificado no max, min, avg) cada elemento especificado no SELECT deve ser:SELECT deve ser:

1. uma agregação, ou1. uma agregação, ou

2. um atributo especificado em GROUP BY2. um atributo especificado em GROUP BY

3434

Vistas: Vistas: VIEWVIEW

Podemos criar um longo query como um Podemos criar um longo query como um

query permanente: Uma denominada ‘VISTA’query permanente: Uma denominada ‘VISTA’

A vista criada, pode logo ser referenciada como uma A vista criada, pode logo ser referenciada como uma tabela qualquertabela qualquer

CREATE VIEW CREATE VIEW info_cidadeinfo_cidade AS AS

SELECT id_cidade, nome, temp_min, temp_max, SELECT id_cidade, nome, temp_min, temp_max, altitude, localizaçãoaltitude, localização

FROM cidade, voo WHERE id_cidade = nome;FROM cidade, voo WHERE id_cidade = nome;

…………....

SELECT * FROM SELECT * FROM info_cidadeinfo_cidade;;

3535

Álgebra Relacional IIÁlgebra Relacional II

FIM do móduloFIM do módulo

3636