O que é um Banco de Dados

A Ana trabalha na Loja Aurora, uma loja de departamentos em Teresina. No começo, a dona anotava tudo num caderno: quem comprou, o que comprou, quanto custou, o que ainda tinha na prateleira. A loja cresceu, o caderno virou uma pilha de cadernos, e responder "quantas canetas azuis ainda temos?" virou uma tarde de trabalho. Hoje a Aurora guarda tudo num banco de dados, e a mesma pergunta é respondida num piscar de olhos. Nesta aula você vai entender o que é esse banco, do que ele é feito e por que quase todo programa que você usa tem um por trás.

Nesta página você ainda não precisa saber SQL. Os quadros com código já rodam de verdade (o SQLite, um banco de dados completo, funciona dentro do seu navegador), mas por enquanto só leia o resultado. A língua do código, o SQL, é o assunto da próxima aula: O que é SQL.

A ideia: o caderno de fichas da lojinha

Antes dos computadores, uma loja organizada guardava os dados em fichas: um cartão para cada produto, todos com os mesmos campos, numa gaveta só de produtos. Os clientes ficavam em outra gaveta, com outro tipo de ficha.

Produto:  Caneta Esferográfica Azul
Categoria: Papelaria
Preço:    R$ 2,79
Estoque:  500 unidades

Repare em três coisas, porque um banco de dados é exatamente isso, só que no computador:

1. Toda ficha da gaveta tem os mesmos campos (produto, categoria, preço, estoque). Ninguém escreve a cor da caneta no lugar do preço.
2. Cada ficha tem um número (a ficha nº 2). Dois produtos podem ter nomes parecidos, mas nunca o mesmo número.
3. Cada assunto tem a sua gaveta: produtos numa, clientes noutra, pedidos noutra.

Agora deite as fichas da gaveta lado a lado, uma embaixo da outra, e escreva os nomes dos campos só uma vez, no alto. Virou uma tabela, igual a uma planilha:

SELECT id, nome, categoria_id, preco, estoque
FROM produtos
LIMIT 5;

Esse quadro "Resultado" não foi digitado por ninguém: o SQLite do seu navegador abriu o banco da Loja Aurora e mostrou os 5 primeiros produtos. A caneta azul da ficha está lá, na linha de número 2.

1. As peças: tabela, linha, coluna e valor

Todo banco de dados do tipo que este guia ensina (o banco relacional) é feito destas peças:

Veja as peças numa tabela pequena, a das categorias da loja:

SELECT * FROM categorias;

categorias

O nome da tabela. Ela guarda um assunto só: os departamentos da loja.

id, nome, descricao

As três colunas, o cabeçalho do quadro. Toda linha tem essas três, nem mais, nem menos.

a linha 2

Um registro: a categoria de número 2, chamada Eletrônicos, com a sua descrição.

Eletrônicos

Um valor: o que está guardado na coluna nome da linha 2.

8 linhas

A loja tem 8 categorias. O número embaixo do quadro conta as linhas para você.

SELECT * FROM categorias;

SELECT * FROM fornecedores;

Na tabela de fornecedores aparece uma palavra estranha em itálico: NULL, na coluna estado das duas empresas estrangeiras. NULL quer dizer "aqui não tem valor" (Porto, em Portugal, não tem estado brasileiro). É como um campo da ficha deixado em branco de propósito. O NULL é tão importante que tem aula própria: O Valor NULL.

2. Um banco tem várias tabelas, e elas se ligam

A Loja Aurora não guarda tudo numa tabela só. Cada assunto tem a sua:

Por que não uma tabela gigante? Volte ao primeiro quadro desta aula: a caneta azul não tem escrito "Papelaria" na linha dela; tem categoria_id = 1. Esse 1 é o número da ficha da categoria Papelaria, na outra tabela. É como na ficha do produto estar escrito "ver gaveta CATEGORIAS, ficha nº 1".

tabela produtos                               tabela categorias
id | nome                      | categoria_id      id | nome
 2 | Caneta Esferográfica Azul | 1  ─────────────►  1 | Papelaria

Parece mais trabalho, mas pense no dia em que a loja resolver trocar o nome "Papelaria" para "Papelaria e Escritório". Com a ligação pelo número, muda-se uma linha na tabela de categorias, e todos os produtos de papelaria passam a mostrar o nome novo. Se o nome estivesse escrito em cada produto, seria preciso corrigir produto por produto, e bastaria esquecer um para o banco ficar contraditório.

Essa ideia de tabelas ligadas por números é o que dá nome ao banco relacional: as tabelas se relacionam. Você vai aprender a juntar duas tabelas numa resposta só no Nível 2, em Tabelas que se Relacionam e O que é um JOIN. O mapa completo da Loja Aurora está na aula O Banco da Loja Aurora.

3. Fazendo perguntas ao banco

Guardar é só metade do serviço. A graça de um banco é perguntar. A dona da loja quer saber quantos produtos a Aurora vende. No caderno, alguém teria de contar ficha por ficha. No banco:

SELECT COUNT(*) FROM produtos;

São 45. E quais produtos estão com o estoque zerado, para pedir mais ao fornecedor?

SELECT nome, estoque
FROM produtos
WHERE estoque = 0;

Dois produtos. Você ainda não precisa entender cada palavra do código; repare só que a pergunta foi escrita quase como uma frase: "selecione o nome e o estoque dos produtos onde o estoque é zero". Essa língua de perguntas é o SQL, e a partir da aula SELECT você vai escrevê-la sozinho. Uma pergunta feita ao banco se chama consulta (em inglês, query).

4. O programa que cuida do banco: o SGBD

Um banco de dados não se abre com um editor de texto, como uma carta. Quem lê, grava, organiza e protege os dados é um programa especial, o SGBD: Sistema Gerenciador de Banco de Dados (em inglês, DBMS, Database Management System).

Pense no SGBD como o estoquista da loja. Você não entra no depósito mexendo nas prateleiras: você pede ao estoquista ("me traga as canetas azuis", "guarde estas 50 caixas") e ele sabe onde fica cada coisa, não deixa duas pessoas pegarem a mesma caixa ao mesmo tempo e anota tudo o que entra e sai. O pedido que você faz ao estoquista é escrito em SQL.

Existem vários SGBDs: SQLite, MySQL, PostgreSQL, SQL Server, Oracle… Todos falam SQL, cada um com o seu sotaque. Este guia usa o SQLite, porque ele não precisa de instalação complicada nem de servidor e é o banco mais usado do mundo: está dentro de todo celular e de todo navegador. Os outros têm uma aula só para eles: Os Bancos Famosos.

5. Por que um banco e não uma planilha?

Uma planilha também tem linhas e colunas. Para a lista de compras do mês, ela basta. A diferença aparece quando os dados crescem e muita gente mexe neles:

Não é que a planilha seja ruim: muita gente começa nela, e o guia tem até um projeto para levar uma planilha para dentro do banco (Projeto: da Planilha ao Banco). Só que, quando os dados viram o coração de um negócio, um banco dá regras, segurança e velocidade que a planilha não dá.

Formas de guardar dados, e qual usar

Quando dá errado

Um banco é exigente com nomes: ele não "adivinha" o que você quis dizer. As duas mensagens abaixo são as que todo iniciante vê primeiro. Elas vêm em inglês, porque o SQLite fala inglês; o quadro mostra a mensagem real que o seu navegador recebeu.

SELECT * FROM produto;

SELECT preço FROM produtos;

SELECT nome, preço FROM produto;

SELECT nome, preco FROM produtos;

Reparou? O banco acusou um erro de cada vez. Ele para no primeiro problema que encontra, e só depois de consertado você vê o próximo.

Referência rápida

Exercícios

Missão final: abra a gaveta dos pedidos

SELECT * FROM clientes;

SELECT * FROM pedidos;

Os pedidos com entregue_em vazio são os que ainda estão a caminho do cliente. E a coluna cliente_id é a mesma ideia do categoria_id: o número da ficha do cliente, na outra tabela.

Resumo

• Um banco de dados guarda dados organizados para serem consultados, como um fichário: cada gaveta é uma tabela, cada ficha é uma linha (registro), cada campo da ficha é uma coluna, e o que está escrito nele é um valor.
• Toda linha de uma tabela tem as mesmas colunas. A coluna id é o número da ficha e nunca se repete (a chave primária).
• Num banco relacional, as tabelas se ligam por esses números: o produto guarda categoria_id = 1 para dizer "sou da categoria 1".
• O SGBD é o programa que cuida do banco (SQLite, MySQL, PostgreSQL…); você fala com ele em SQL, fazendo consultas.
• Comparado a uma planilha, um banco dá regras para os dados, aguenta muita gente ao mesmo tempo, não perde dados pela metade e responde rápido, mesmo com milhões de linhas.
• O banco exige o nome exato: no such table e no such column querem dizer que o nome da tabela ou da coluna está errado.