Aviso: Muitas vezes detalhes de vĆ”rias operaƧƵes podem variar de banco para banco. Em questƵes onde fiquei em dĆŗvida, este documento segue o funcionamento do PostgreSQL, pois Ć© o banco que conheƧo melhor.
Antes de comeƧar a escrever SQL, vocĆŖ precisa entender o modelo de como um banco de dados relacional funciona. NĆ£o precisa se aprofundar muito, mas vocĆŖ precisa entender como que dados e relacionamentos entre eles sĆ£o representados. (Nota importante: Relacionamento e relaĆ§Ć£o nĆ£o sĆ£o a mesma coisa!)
Coisas que vocĆŖ precisa saber responder:
- O que Ć© uma relaĆ§Ć£o?
- Como dados sĆ£o representados em uma relaĆ§Ć£o?
- Como podemos expressar relacionamentos entre relaƧƵes distintas?
VocĆŖ vai ver um monte de operaƧƵes matemĆ”ticas complexas estudando isso. NĆ£o se preocupe demais, a este ponto vocĆŖ sĆ³ precisa entender a lĆ³gica geral.
O ideal Ć© comeƧar com um banco de dados jĆ” predefinido e aprender a buscar dados de vĆ”rias formas nele. VocĆŖ pode usar bancos jĆ” prontos para aprendizado como o https://mystery.knightlab.com/ ou pegar datasets como os que tem aqui: https://learnsql.com/blog/free-online-datasets-to-practice-sql/
O que vocĆŖ precisa aprender nessa fase:
- Filtrar as linhas de uma tabela usando
WHERE - Remover linhas duplicadas usando
DISTINCT - Combinar condiƧƵes usando
AND,OReNOT - Ordenar os resultados usando
ORDER BY - Limitar a quantidade de resultados usando
LIMITouTOP - Filtrar strings usando
LIKE
O que vocĆŖ precisa aprender nessa fase:
- Atualizar dados no banco usando
UPDATE - Apagar dados do banco usando
DELETE
O que vocĆŖ precisa aprender nessa fase:
- Selecionar dados agregados usando
COUNT(),AVG(),SUM(),MIN()eMAX() - Agrupar linhas usando
GROUP BYe colcular agregaƧƵes sobre cada grupo
Agora que vocĆŖ aprendeu a buscar e atualizar dados, Ć© a hora de comeƧar a modelar seus prĆ³prios dados. Tem vĆ”rios exemplos clĆ”ssicos, mas o ideal Ć© vocĆŖ tentar modelar algo que seja interessante pra vocĆŖ ou tentar fazer algo baseado nos datasets de exemplo que mandei acima.
O que vocĆŖ precisa aprender nessa fase:
- Aprender como pegar dados estruturados e convertĆŖ-los em um modelo relacional normalizado. VocĆŖ pode usar recursos como o Guia de normalizaĆ§Ć£o do TowardsDataScience
- Aprender sobre chaves primƔrias e chaves estrangeiras
- Praticar a modelagem criando schemas SQL usando
CREATE TABLE - Aprender a inserir dados usando
INSERT - Aprender a gerenciar as tabelas do seu banco usando
ALTER TABLEeDROP TABLE
Em geral, vocĆŖ quer impor restriƧƵes sobre os dados que entram no banco. Em geral Ć© melhor impedir dados invĆ”lidos de entrarem no banco com constraints e nĆ£o deixar o controle disso sĆ³ na aplicaĆ§Ć£o que acessa o banco.
O que vocĆŖ precisa aprender nessa fase:
- Impedir valores duplicados em tabelas com o constraint
UNIQUE - Impedir valores nulos em colunas com o constraint
NOT NULL - Aplicar condiƧƵes arbitrƔrias sobre dados com o constraint
CHECK
AtĆ© agora vocĆŖ estava selecionando dados de uma tabela sĆ³, mas no mundo real muitas vezes precisamos encontrar dados de vĆ”rias tabelas. Por exemplo, em um sistema de venda de passagens, encontrar as passagens compradas por um determinado usuĆ”rio.
O que vocĆŖ precisa aprender nessa fase:
- Juntar os dados em comum de tabelas usando
INNER JOIN - Selecionar os dados de uma tabela que estĆ£o presentes em outra usando
LEFT JOINeRIGHT JOIN - Combinar tabelas usando
FULL OUTER JOIN - Selecionar dados hierƔrquicos e fazer comparaƧƵes usando self-joins
Com JOIN, suas queries vĆ£o comeƧar a ficar bastante complexas. Para organizĆ”-las, vocĆŖ pode separĆ”-las em fragmentos reutilizĆ”veis utilizando Common Table Expressions.
O que vocĆŖ precisa aprender nessa fase:
- Usar os resultados de uma query em outra com subqueries
- Compor queries complexas a partir de fragmentos simples usando
WITH - Aprenda a diferenƧa entre CTEs e subqueries e por que em geral Ʃ melhor usar CTEs
VocĆŖ jĆ” sabe a maior parte das features necessĆ”rias para compor queries complexas. Agora iremos estudar algumas operaƧƵes mais exĆ³ticas e como manter a integridade de dados do seu banco quando ele Ć© consultado por uma aplicaĆ§Ć£o.
O que vocĆŖ precisa aprender nessa fase:
- Juntar os resultados de vƔrias queries usando
UNION,INTERSECTIONeEXCEPT - Criar condicionais usando
CASE - Tratar valores nulos usando
COALESCEeNULLIF - Fazer comparaƧƵes com listas de valores usando
ANY,ALLeEXISTS
O que vocĆŖ precisa aprender nessa fase:
- O que Ć© cada uma das propriedades da sigla ACID
- Como os bancos SQL garantem as propriedades ACID
Ćndices servem para acelerar queries sobre campos especĆficos. VocĆŖ pode usar Ćndices para acelerar a execuĆ§Ć£o de queries frequentes. Recomendo ler os primeiros capĆtulos do Use the Index, Luke!.
Muitas vezes vocĆŖ precisa fazer vĆ”rias queries de escrita e possivelmente de leitura no banco de forma tal que, se uma delas falha, o banco deve ficar no estado inicial. Isso Ć© possĆvel em SQL usando transaƧƵes - blocos de queries associadas entre si.
Este Ć© um tĆ³pico que varia bastante entre implementaƧƵes de bancos de dados.
O que vocĆŖ precisa aprender nessa fase:
- Criar, confirmar e cancelar transaƧƵes usando
BEGIN,COMMITeROLLBACK - Aprender sobre os nĆveis de isolamento de transaƧƵes
- Estudar quais garantias o seu banco dĆ” em cada nĆvel de isolamento disponĆvel nele
- Aprender a usar transaƧƵes junto com constraints para garantir seguranƧa de forma eficiente
- Praticar bastante usar transaƧƵes, especialmente em situaƧƵes de vĆ”rios acessos simultĆ¢neos
Ć relativamente comum precisar ler um dado na aplicaĆ§Ć£o, fazer alguma operaĆ§Ć£o com ele e escrever de volta no banco de dados. Isso pode causar problemas se o valor desse dado for alterado entre a leitura e a escrita. Para impedir isso, Ć© possĆvel trancar partes do banco de dados para que ele nĆ£o possa ser modificado atĆ© que alguma condiĆ§Ć£o seja satisfeita.
Este Ć© um tĆ³pico que varia bastante entre implementaƧƵes de bancos de dados.
O que vocĆŖ precisa aprender nessa fase:
- Antes de estudar locking, aprenda a evitar locking com
UPDATEs bem planejados! Locking sempre tem um custo de performance e deve ser evitado sempre que possĆvel. - Trancar dados que serĆ£o escritos posteriormente usando
SELECT FOR UPDATEouUPDLOCK. - Aprenda quais sĆ£o os nĆveis de locking que seu banco oferece e as diferenƧas entre eles.
- Aprenda a fazer "locking otimista" usando um campo de versionamento na tabela.
Em geral servidores SQL oferecem vĆ”rias funƧƵes para manipular dados mais complexos como datas, nĆŗmeros, tipos compostos, etc.
Este Ć© um tĆ³pico que varia bastante entre implementaƧƵes de bancos de dados.
O que vocĆŖ precisa aprender nessa fase:
- Aprenda quais sĆ£o os tipos de dados do seu banco. VocĆŖ provavelmente aprendeu o bĆ”sico modelando tabelas, mas vocĆŖ sabia que, por exemplo, o Postgres tem uma sĆ©rie de tipos especĆficos pra fazer queries sobre dados geomĆ©tricos, como por ex determinar se um conjunto de coordenadas estĆ” dentro de uma determinada Ć”rea?
- Aprenda a converter entre tipos de dados com
CAST - Para cada um dos tipos, pesquise as funƧƵes que seu banco oferece para tratƔ-lo.
- Em especial, aprenda os operadores de datas! Ć extremamente comum precisar fazer coisas como computar uma data a partir de dia, mĆŖs e ano, ou somar um intervalo a uma data, ou determinar se uma data estĆ” entre duas outras.
Uma query lenta pode ser o gargalo da sua aplicaĆ§Ć£o inteira. Para otimizar queries, precisamos entender por que elas ficam lentas, e para isso precisamos saber o que o banco estĆ” fazendo.
O que vocĆŖ precisa aprender nesta fase:
- Gerar planos de execuĆ§Ć£o e estatĆsticas de execuĆ§Ć£o com
EXPLAINeEXPLAIN ANALYZE - Aprender a ler os planos de execuĆ§Ć£o e identificar gargalos usando eles
- Aprender a resolver os gargalos encontrados refatorando queries e adicionando Ćndices onde necessĆ”rio
- Recomendo terminar de ler o Use the Index, Luke!
FunƧƵes de janela servem para fazer um cĆ”lculo sobre vĆ”rias linhas escolhidas a partir de uma linha inicial. Por exemplo: Para cada funcionĆ”rio de uma empresa, vocĆŖ pode querer saber se o salĆ”rio dele Ć© maior que o salĆ”rio mĆ©dio dos funcionĆ”rios do mesmo departamento. Com uma funĆ§Ć£o de janela, isso pode ser feito em uma Ćŗnica query.
O que vocĆŖ precisa aprender nesta fase:
- Quais sĆ£o as funƧƵes de janela suportadas pelo seu banco
- Criar anƔlises complexas usando funƧƵes de janela
Ć possĆvel criar suas prĆ³prias funƧƵes ou triggers (operaƧƵes que sĆ£o disparadas quando ocorre algum evento especĆfico) usando a extensĆ£o PL/SQL, uma linguagem procedural executada pelo prĆ³prio banco. Vale a pena aprender um pouco de PL/SQL para implementar funcionalidades avanƧadas.
O que vocĆŖ precisa aprender nessa fase:
- Escrever funƧƵes que manipulam o banco usando PL/SQL
- Criar triggers para que o banco se atualize sozinho em resposta a certos eventos
Para configurar o banco de dados, vocĆŖ provavelmente precisou criar um usuĆ”rio e dar certas permissƵes a ele. Se vocĆŖ trabalha com DB numa empresa, provavelmente os usuĆ”rios necessĆ”rios foram criados para vocĆŖ. Mas agora Ć© a hora de aprender a gerenciar usuĆ”rios, permissƵes, bancos de dados (um Ćŗnico servidor pode gerir vĆ”rios bancos) e configuraƧƵes do banco.
Este tĆ³pico Ć© diferente para cada banco. Consulte a documentaĆ§Ć£o do seu banco para estudar este tĆ³pico.
Todos os bancos SQL implementam extensƵes. Por exemplo, vĆ”rios bancos permitem que vocĆŖ defina funƧƵes em linguagens de programaĆ§Ć£o diferentes de PL/SQL. Consulte a documentaĆ§Ć£o do seu banco e aprenda como as extensƵes dele funcionam.
Consulte a documentaĆ§Ć£o do seu banco e estude como ele implementa features do SQL que jĆ” estudamos como transaƧƵes, Ćndices, ACID e assim por diante. Isso terĆ” implicaƧƵes importantes para otimizaĆ§Ć£o avanĆ”cada de performance.
great.