O que é o SQL?
O SQL é uma linguagem potente concebida para a interação com bases de dados relacionais. Essencial tanto para a análise de dados como para o suporte de sistemas backend, permite aos utilizadores executarem uma série de tarefas, desde uma gestão de dados básica até consultas complexas. Com a sua adoção alargada e evolução contínua, o SQL permanece uma competência fundamental nos domínios orientados para dados.
O SQL (Structured Query Language) explicado
O SQL, abreviação de «Structured Query Language», é uma linguagem projetada para interagir com bases de dados relacionais. O SQL permite realizar tarefas como a atualização e a recuperação de dados das bases de dados.
Uma base de dados SQL, também conhecida como base de dados relacional, é uma coleção estruturada de dados organizada em tabelas, abordável através de uma linguagem de consulta estruturada. É o oposto de uma base de dados NoSQL. Cada linha de uma tabela representa uma entidade de dados, e cada coluna define um campo de informação específico. Os dados destas tabelas podem ser consultados, geridos, modificados, atualizados, controlados e organizados por SQL.
Eis alguns dos sistemas de gestão de bases de dados relacionais mais comuns: Oracle, Sybase, Microsoft SQL Server, MySQL, PostgreSQL, MariaDB, etc.
Embora adotem uma linguagem de programação como o SQL, muitos sistemas de bases de dados costumam incorporar extensões proprietárias únicas, específicas às suas plataformas. No entanto, comandos SQL fundamentais como «SELECT», «INSERT» e «CREATE» são universalmente aplicáveis à maioria das operações de bases de dados.
O SQL é utilizado para executar funções essenciais de gestão de dados, mas também pode ser empregue em consultas complexas a fim de transformar dados brutos disponíveis em informações úteis e contextuais. Os especialistas em SQL podem usar bases de dados SQL para obter informações significativas, associando diferentes tabelas para compreender melhor o contexto e as relações entre os dados. Ao programar uma consulta em linguagem SQL, os utilizadores podem:
- Realizar consultas direcionadas numa base de dados ou num conjunto de dados relacionais
- Obter ou modificar registos e dados existentes numa base de dados
- Adicionar novas entradas a uma base de dados
- Eliminar da base de dados registos desatualizados
- Criar novas bases de dados ou estabelecer novas tabelas numa base de dados existente, para melhorar a organização e a otimização
- Desenvolver visualizações e procedimentos armazenados numa base de dados
- Atribuir direitos de acesso para procedimentos, vistas, tabelas e diversos conjuntos de dados numa base de dados
As bases de dados SQL são, desde há várias décadas, um dos sistemas mais populares e amplamente utilizados para o armazenamento e o tratamento de dados altamente estruturados. Encontram-se no centro de muitos sistemas empresariais de backend e são fundamentais para a era eletrónica.
Breve história do SQL
O Structured Query Language foi introduzido na década de 1970 por Donald D. Chamberlin e Raymond F. Boyce, investigadores da IBM. Desenvolveram essa linguagem de programação depois de aprenderem o modelo relacional de Edgar F. Codd. A versão inicial da instrução SQL chamava-se SEQUEL (Structured English Query Language) e foi projetada para manipular e recuperar dados armazenados no sistema original de gestão de bases de dados quase relacionais da IBM, o System R, que um grupo do IBM San José Research Laboratory tinha desenvolvido durante a década de 1970.
A primeira implementação comercialmente disponível da programação SQL foi introduzida pela Relational Software, Inc. (atual Oracle) em 1979. O SQL foi padronizado pelo American National Standards Institute (ANSI) em 1986, ao que se seguiu a padronização da Organização Internacional de Padronização (ISO) em 1987.
Os servidores SQL ofereciam duas vantagens principais em comparação com as API de leitura e escrita mais antigas (por exemplo, ISAM ou VSAM). Para começar, o SQL introduziu o conceito de acesso a muitos registos com um único comando. Em segundo lugar, eliminou a necessidade de especificar como atingir um registo, ou seja, com ou sem um índice.
Ao longo dos anos, a programação dos servidores SQL sofreu várias revisões para acompanhar a evolução das necessidades da indústria das bases de dados. Por exemplo, o SQL:2011 adicionou dados temporais e melhorias para as funções de janela, bem como uma cláusula FETCH.
O SQL:2016 introduziu a correspondência de padrões de linha, funções de tabela polimórfica e operações sobre dados JSON armazenados em campos de cadeia de caracteres. O SQL:2019 adicionou a Parte 15, matrizes multidimensionais (operadores e tipo MDarray), a instruções SQL.
A evolução do SQL incluiu igualmente o desenvolvimento de vários sistemas de bases de dados. Por exemplo, o MS SQL Server nasceu em 1988, quando a Microsoft colaborou com a Ashton-Tate e a Sybase para desenvolver software de criação e manutenção de bases de dados.
Para que serve o SQL?
Atualmente, o SQL é a linguagem mais utilizada para gerir as bases de dados relacionais e é uma parte essencial da pilha tecnológica para muitas organizações. É utilizado em aplicações empresariais, governamentais e científicas por vários tipos de profissionais, como analistas de dados, analistas de inteligência empresarial, cientistas de dados, programadores de bases de dados e engenheiros de dados.
Marketing
Em marketing, a programação SQL é uma ferramenta valiosa para a análise de dados. Por exemplo, alguns executivos de marketing usam o SQL para explorar extensas bases de dados de clientes. Isto implica extrair informações essenciais, como o historial de compras e a demografia da clientela, de modo a afinar as estratégias de marketing e orientar as campanhas de forma mais eficaz.
Desenvolvimento de aplicações
Para o desenvolvimento web e móvel, a utilização de instruções SQL é essencial para o tratamento de dados e para garantir um armazenamento seguro. Permite a integração de bases de dados com aplicações, contribuindo para a funcionalidade e a segurança destas plataformas.
Finanças
O setor financeiro beneficia do SQL na análise de dados de vendas e na elaboração de previsões. Alguns profissionais da área financeira usam o SQL para identificar tendências e anomalias nas vendas, auxiliando no desenvolvimento de estratégias e planeamentos financeiros bem informados.
Analytics
O Data Analytics baseia-se fortemente no SQL para extrair e analisar grandes conjuntos de dados. Assim, os analistas de dados podem descobrir tendências e obter informações que contribuem para a estratégia e a tomada de decisões empresariais. Os analistas empresariais recorrem às instruções SQL para a recolha e a análise de dados, bem como para a criação de painéis de gestão. A integração do SQL com ferramentas como o Tableau ou o PowerBI é essencial para apresentar dados complexos num formato acessível.
Serviços médicos
Os cuidados de saúde também constituem um campo de aplicação da programação SQL, particularmente na gestão dos dados dos pacientes. As organizações usam o SQL para rastrear padrões de doenças e alocar recursos de forma eficiente. Isto dá apoio ao nível da análise e da gestão dos cuidados de saúde, melhorando prognósticos e a eficiência dos serviços.
Data Science
No Data Science, a linguagem SQL é essencial para tarefas como a extração, o pré-processamento e a análise exploratória de dados. Suporta aplicações em tempo real, como a fixação dinâmica de preços e a deteção de fraudes, através do tratamento eficaz de grandes volumes de dados.
Como funciona o SQL?
A linguagem de programação SQL permite aplicar operações de criação, leitura, atualização e eliminação (operações CRUD) a dados e a objetos de bases de dados. Componentes e aspetos cruciais do funcionamento do SQL:
- O SQL é uma linguagem declarativa: temos de especificar o que desejamos obter/fazer, e não a forma de obter esse resultado. A base de dados descobrer como satisfazer o pedido de forma eficaz.
- Os dados são armazenados em tabelas compostas por linhas e colunas. O SQL permite consultar os dados de uma ou várias tabelas. Pode juntar tabelas para consultas.
- Escrevem-se consultas (comandos) para executar operações CRUD e outras lógicas.
Os comandos SQL comuns incluem:
- SELECT - Recuperar dados das tabelas SQL
- INSERT - Inserir novas linhas numa tabela SQL
- UPDATE - Atualizar dados existentes numa tabela SQL
- DELETE - Eliminar linhas de uma tabela SQL
- CREATE - Criar novos objetos de base de dados como tabelas SQL
- ALTER - Modificar objetos de base de dados SQL existentes
As consultas consistem principalmente em cláusulas como SELECT, FROM, WHERE, GROUP BY e ORDER BY. Indicam à base de dados que dados deve obter, a partir de que tabelas, os critérios de filtragem, se/como agregar os dados, etc.
Executam-se pedidos e comandos em linguagem SQL a uma instância de um sistema de gestão de bases de dados relacionais (SGBDR) como o MySQL, o Postgres ou o SQL Server, que, por sua vez, gere o armazenamento dos dados e a tradução do SQL para as necessárias operações CRUD. Os resultados são devolvidos pela base de dados.
Em resumo, uma base de dados SQL fornece uma linguagem e uma sintaxe standard, a fim de operar dados relacionais numa base de dados através de simples consultas declarativas, que dizem à base de dados o que se deseja alcançar.
Quais são as vantagens do SQL?
As bases de dados SQL Cloud oferecem várias vantagens intrínsecas, incluindo um tratamento mais rápido das consultas, uma maior consistência dos dados, uma maior segurança e uma maior escalabilidade. Permitem uma recuperação e manipulação eficientes de grandes quantidades de dados, garantindo a consistência dos dados em várias tabelas através de transações.
As bases de dados SQL incluem funcionalidades de segurança para proteger contra acessos não autorizados e garantir a integridade dos dados. Além disso, podem gerir grandes volumes de dados e aumentar ou diminuir os recursos em função das necessidades da aplicação. Eis algumas das vantagens da programação SQL para empresas e organizações:
Processamento eficiente das consultas
As bases de dados SQL Server podem recuperar, alterar ou armazenar dados a altas velocidades, pelo que se revelam eficientes no tratamento de grandes volumes de dados.
Facilidade de utilização
A utilização do SQL não requer profundos conhecimentos de programação, pelo que se torna acessível a um vasto leque de utilizadores. Os comandos são de fácil compreensão, mesmo para quem não é programador.
Linguagem interativa
O SQL Server oferece comandos fáceis para vários fins, o que faz dele uma linguagem interativa para os utilizadores. É capaz de fornecer respostas a consultas complexas em apenas alguns segundos.
Múltiplas visualizações de dados
As bases de dados SQL podem lidar com grandes volumes de dados e ser redimensionadas em função das necessidades da aplicação.
Segurança
As bases de dados SQL dispõem de funcionalidades de segurança incorporadas que ajudam a proteger os dados contra acessos não autorizados, como autenticação do utilizador, encriptação e controlo de acessos.
Integridade dos dados
A programação SQL garante a consistência dos dados entre várias tabelas graças à utilização de transações, o que garante que as alterações feitas numa tabela se refletem em todas as tabelas relacionadas.
Portabilidade
A linguagem SQL é independente do hardware e pode ser usada em servidores, computadores pessoais, laptops e até em alguns telemóveis.
Elevada acessibilidade
A programação SQL é compatível com a maioria das bases de dados, como Microsoft Access ou MySQL. A maioria dos sistemas de gestão de bases de dados relacionais suporta funções SQL, permitindo o desenvolvimento de extensões de aplicações.
Não há necessidade de programação extensiva
O SQL não requer grandes linhas de código complexas para a extração de dados, facilitando a manutenção dos sistemas de bases de dados.
Consultas SQL: Estrutura geral
A estrutura geral de uma consulta SQL é projetada para ser intuitiva, assemelhando-se a uma frase simples em inglês. Em geral, segue um padrão «select-from-where».
No cerne da maioria das consultas SQL está a instrução «SELECT». É assim que os utilizadores especificam os dados que pretendem ver. Imagine uma base de dados como uma coleção de tabelas, cada uma cheia de linhas e colunas de dados, tal como uma folha de cálculo.
Quando um programador SQL utiliza «SELECT», está a apontar para a(s) coluna(s) em que está interessado. Por exemplo, numa base de dados com uma tabela de livros, pode-se usar «SELECT title, author» para obter uma lista de todos os títulos e dos seus autores.
A cláusula «FROM» segue a instrução «SELECT» e identifica a tabela da base de dados a partir da qual os dados deverão ser obtidos. Continuando com o nosso exemplo, se a tabela que contém os dados do livro se chamar «Books», a consulta seria algo como «SELECT title, author FROM Books».
Isso indica ao servidor da base de dados que o utilizador está a olhar para a tabela «Books» e que lhe interessam as colunas «Title» e «Author».
A extração de informações específicas é realizada através da cláusula «WHERE». Esta parte da consulta é utilizada para filtrar os dados, especificando as linhas que o utilizador pretende obter com base em determinados critérios. Digamos que só queremos livros da autoria de «J. K. Rowling». Acrescentaríamos «WHERE author = ’J. K. Rowling'» para a consulta.
A consulta completa seria então «SELECT title, author FROM Books WHERE author = 'J.K. Rowling'». Agora, em vez de recuperar todas as linhas da tabela «Books», só obteremos aquelas em que o autor corresponde à condição especificada.
Estes três componentes (SELECT, FROM e WHERE) formam o núcleo de uma consulta básica de servidor SQL, mas o SQL é capaz de muito mais. É possível ordenar os resultados com «ORDER BY», agrupar dados com «GROUP BY» e até combinar dados de várias tabelas de formas mais complexas.
À medida que os utilizadores se sentem mais à vontade com o SQL, aprendem sobre junções, subconsultas, funções e outras funcionalidades avançadas que permitem uma manipulação ainda mais poderosa e sofisticada.
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