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MySQL ::: Dicas & Truques ::: Chaves, Índices e Restrições de Integridade Referencial

Como criar chaves estrangeiras no MySQL - Como criar Foreign Keys em tabelas do MySQL

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O que é chave estrangeira (foreign key)?

O papel da chave estrangeira é manter uma referência a um registro presente em outra tabela. Imagine o seguinte cenário. Temos uma tabela livros e uma tabela autores. Neste cenário, um autor pode escrever vários livros e um livro pode ser escrito somente por um determinado autor. Aqui temos uma relação 1:N, ou seja, um para muitos: um autor pode escrever zero, um ou vários livros.

Comece analisando a tabela autores:

Field    Type               Null   Key    Default   Extra    
id       int(10) unsigned   NO     PRI    -         auto_increment    
nome     varchar(45)        NO            -                
email    varchar(45)        NO            -                
Como podemos ver, esta tabela possui três campos: id, nome e email. O campo id é do tipo int, auto-incremento e é a chave primária da tabela (não poderá haver ids repetidos nem o valor NULL). Esta tabela foi criada com o seguinte comando DDL CREATE TABLE:

CREATE TABLE autores(
  id int(10) unsigned NOT NULL auto_increment,
  nome varchar(45) NOT NULL,
  email varchar(45) NOT NULL,
  PRIMARY KEY(id)
)ENGINE=InnoDB;

Analise agora a tabela livros:

Field      Type                Null    Key    Default    Extra    
id         int(10) unsigned    NO      PRI    -          auto_increment    
titulo     varchar(45)         NO             -               
paginas    int(10) unsigned    NO             -               
id_autor   int(10) unsigned    NO             -               
Note que esta tabela possui os campos id, titulo, paginas e id_autor. Veja o comando DDL CREATE TABLE usado para sua criação:

CREATE TABLE livros(
  id INTEGER UNSIGNED NOT NULL DEFAULT NULL AUTO_INCREMENT,
  titulo VARCHAR(45) NOT NULL,
  paginas INTEGER UNSIGNED NOT NULL,
  id_autor INTEGER UNSIGNED NOT NULL,
  PRIMARY KEY(id)
)ENGINE = InnoDB;

O campo id é do tipo int, auto-incremento e foi marcado como chave primária. Dessa forma, o campo id identifica unicamente cada livro. O campo id_autor é do tipo int e sua função é guardar o id do autor que escreveu um determinado livro. Ao trazer o valor do campo id da tabela autores para o campo id_autor da tabela livros nós estamos relacionando as duas tabelas. O campo id_autor, neste cenário, é a chave estrangeira, pois seu valor sempre refletirá o valor do campo id da tabela autores (a única exceção é quando queremos deixar, temporariamente, um livro sem autor). Lembre-se, em uma relação 1:N, a chave estrangeira, em geral, ficará no lado N da relação.

Integridade Referencial (Restrições de Chave Estrangeira) - Referential Integrity (Foreign Key Constraints)

Imagine agora que você inseriu alguns registros na tabela autores e na tabela livros. Todas as vezes que o valor do campo id_autor na tabela livros for igual ao valor do campo id na tabela autores nós estaremos criando um relação autor-livro. É possível, a qualquer momento, listar um livro e saber de imediato o id do seu autor (isso permite fazer um join com a tabela autores para obter os dados do respectivo autor).

Mas, o que acontecerá se excluirmos um registro na tabela autores e, mais tarde, descobrirmos que o campo id_autor da tabela livros guardava uma referência para o autor excluído? Teremos a quebra da integridade referencial. Para evitar tais situações, é responsabilidade do programador escrever códigos de verificações para prevenir estas ocorrências.

Os bancos de dados, e principalmente o MySQL, possuem mecanismos para reforçar esta proteção: restrições de chave estrangeira. As restrições de chave estrangeira asseguram duas situações possíveis:

1) Não permitir que um autor seja excluído quando qualquer livro possuir uma referência a ele;

2) Se o autor for excluído, todos os livros que o referenciam também o serão.

Definindo a chave estrangeira na tabela livros usando o atributo CONSTRAINT FOREIGN KEY REFERENCES

Vamos agora reescrever o comando DDL CREATE TABLE para a tabela livros de forma a aplicar as restrições de chaves estrangeiras. Veja a nova versão:

CREATE TABLE livros(
  id INTEGER UNSIGNED NOT NULL DEFAULT NULL AUTO_INCREMENT,
  titulo VARCHAR(45) NOT NULL,
  paginas INTEGER UNSIGNED NOT NULL,
  id_autor INTEGER UNSIGNED NOT NULL,
  PRIMARY KEY(id),
  CONSTRAINT livros_autores FOREIGN KEY(id_autor) REFERENCES autores(id)
)ENGINE = InnoDB;

A estrutura da tabela livros será alterada para aquela mostrada abaixo:

Field      Type                Null   Key    Default    Extra    
id         int(10) unsigned    NO     PRI    -          auto_increment    
titulo     varchar(45)         NO            -              
paginas    int(10) unsigned    NO            -                
id_autor   int(10) unsigned    NO     MUL    -
Veja que agora o campo id_autor foi sinalizado como MUL, ou seja, parte de um índice não único. Experimente agora inserir dados em ambas as tabelas e faça relacionamentos entre autores e livros. Tente excluir um autor que tenha um livro relacionado a ele. Imediatamente o MySQL abortará a operação com a seguinte mensagem de erro:

ErrorNr. 1451: Cannot delete or update a parent row: a foreign key constraint fails (`estudos/livros`, CONSTRAINT `livros_autores` FOREIGN KEY (`id_autor`) REFERENCES `autores` (`id`))

Em mais dicas desta seção você aprenderá a usar as cláusulas ON DELETE e ON UPDATE e as ações RESTRICT, SET NULL, CASCADE e NO ACTION. Todas estas cláusulas e ações são usadas para reforçar a integridade referencial de suas bases de dados.


Java ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Estruturas de Controle

Exercícios Resolvidos de Java - Um programa que lê duas notas, calcula a média aritmética e exibe uma mensagem de reprovado, exame ou aprovado

Quantidade de visualizações: 5117 vezes
Pergunta/Tarefa:

Escreva um programa Java que leia duas notas (como double), calcule e mostre a média aritmética e uma mensagem de acordo com as seguintes regras:

1) Se a média for inferior a 4,0 escreva "Reprovado";
2) Se a média for igual ou superior a 4,0 e inferior a 7,0 escreva "Exame";
3) Se a média for igual ou superior a 7,0 escreva "Aprovado".

Sua saída deverá ser parecida com:

Informe a primeira nota: 8
Informe a segunda nota: 7.4
A média obtida foi: 7.7
Aprovado
Resposta/Solução:

Veja a resolução comentada deste exercício usando Java console:

package estudos;

import java.util.Scanner;

public class Estudos {
  public static void main(String[] args) {
    Scanner entrada = new Scanner(System.in);  
    
    // vamos solicitar as duas notas do aluno
    double n1, n2, media;
    System.out.print("Informe a primeira nota: ");
    n1 = Double.parseDouble(entrada.nextLine());
    System.out.print("Informe a segunda nota: ");
    n2 = Double.parseDouble(entrada.nextLine());
    
    // vamos calcular a média aritmética
    media = (n1 + n2) / 2;
    System.out.println("A média obtida foi: " + media);
    
    // vamos verificar se o aluno foi reprovado, está de exame ou aprovado
    if(media < 4.0){ // reprovado
      System.out.println("Reprovado");
    }
    else if((media >= 4.0) && (media < 7.0)){ // exame
      System.out.println("Exame");
    }
    else{
      System.out.println("Aprovado");  
    }
    
    System.out.println("\n");
  }
}



Java ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Estruturas de Dados - Árvores Binárias e Árvores Binárias de Busca

Exercícios Resolvidos de Java - Como pesquisar um valor em uma árvore binária de busca usando uma função recursiva

Quantidade de visualizações: 4600 vezes
Pergunta/Tarefa:

Escreva uma função recursiva em Java que permite pesquisar um valor em uma árvore binária de busca (BST). Se o valor for encontrado, uma referência ao nó da árvore (um objeto da classe NoArvore, por exemplo) deverá ser retornado. Caso contrário, o valor null deverá ser retornado para indicar que não há nós na árvore contendo tal valor.

Sua saída deverá ser parecida com:

Informe um valor inteiro: 7
Informe um valor inteiro: 1
Informe um valor inteiro: 8
Informe um valor inteiro: 10
Informe um valor inteiro: 4

Informe o valor a ser pesquisado: 3
O valor não foi encontrado na árvore

Informe um valor inteiro: 8
Informe um valor inteiro: 2
Informe um valor inteiro: 35
Informe um valor inteiro: 4
Informe um valor inteiro: 7

Informe o valor a ser pesquisado: 4
O valor foi encontrado na árvore
Resposta/Solução:

Veja a resolução comentada deste exercício usando Java:

Código para NoArvore.java:

package estudos;

public class NoArvore {
  int valor; // valor armazenado no nó
  NoArvore esquerdo; // filho esquerdo
  NoArvore direito; // filho direito

  // construtor do nó
  public NoArvore(int valor){
    this.valor = valor;
  }
}

Código para ArvoreBinariaBusca.java:

package estudos;

public class ArvoreBinariaBusca {
  private NoArvore raiz; // referência para a raiz da árvore
  
  // método usado para inserir um novo nó na árvore
  // retorna true se o nó for inserido com sucesso e false
  // se o elemento
  // não puder ser inserido (no caso de já existir um 
  // elemento igual)
  public boolean inserir(int valor){
    // a árvore ainda está vazia?
    if(raiz == null){
      // vamos criar o primeiro nó e definí-lo como a raiz da árvore
      raiz = new NoArvore(valor); // cria um novo nó
    }
    else{
      // localiza o nó pai
      NoArvore pai = null;
      NoArvore noAtual = raiz; // começa a busca pela raiz
 
      // enquanto o nó atual for diferente de null
      while(noAtual != null){
        if(valor < noAtual.valor) {
          pai = noAtual;
          noAtual = noAtual.esquerdo;
        }
        else if(valor > noAtual.valor){
          pai = noAtual;
          noAtual = noAtual.direito;
        }
        else{
          return false; // um nó com este valor foi encontrado
        }
      }
       
      // cria o novo nó e o adiciona ao nó pai
      if(valor < pai.valor){
         pai.esquerdo = new NoArvore(valor);
      }
      else{
        pai.direito = new NoArvore(valor);
      }
    }

    return true; // retorna true para indicar que o novo nó
    // foi inserido
  }
  
  // método que permite pesquisar na árvore binária de busca
  public NoArvore pesquisar(int valor){
    return pesquisar(raiz, valor); // chama a versão recursiva
    // do método
  }

  // sobrecarga do método pesquisar que recebe dois 
  // parâmetros (esta é a versão recursiva do método)
  private NoArvore pesquisar(NoArvore noAtual, int valor){
    // o valor pesquisado não foi encontrado....vamos retornar null
    if(noAtual == null){
      return null;
    }
 
    // o valor pesquisado foi encontrado?
    if(valor == noAtual.valor){
      return noAtual; // retorna o nó atual
    }  
    // ainda não encontramos...vamos disparar uma nova 
    // chamada para a sub-árvore da esquerda
    else if(valor < noAtual.valor){
      return pesquisar(noAtual.esquerdo, valor);
    }
    // ainda não encontramos...vamos disparar uma nova 
    // chamada para a sub-árvore da direita
    else{
      return pesquisar(noAtual.direito, valor);
    }
  }
}

E aqui está o código para a classe que permite testar a árvore:

package estudos;

import java.util.Scanner;

public class Estudos {
  public static void main(String[] args) {
    Scanner entrada = new Scanner(System.in);  
      
    // vamos criar um novo objeto da classe ArvoreBinariaBusca
    ArvoreBinariaBusca arvore = new ArvoreBinariaBusca();
   
    // vamos inserir 5 valores na árvore
    for(int i = 0; i < 5; i++){
      System.out.print("Informe um valor inteiro: ");
      int valor = Integer.parseInt(entrada.nextLine());
      
      // vamos inserir o nó e verificar o sucesso da operação
      if(!arvore.inserir(valor)){
        System.out.println("Erro. Um elemento já contém este valor.");  
      }
    }
    
    // vamos pesquisar um valor na árvore
    System.out.print("\nInforme o valor a ser pesquisado: ");
    int valorPesquisa = Integer.parseInt(entrada.nextLine());
    // obtém um objeto da classe NoArvore a partir do 
    // método pesquisar() da classe ArvoreBinariaBusca
    NoArvore res = arvore.pesquisar(valorPesquisa);
    // o valor foi encontrado?
    if(res != null){
      System.out.println("O valor foi encontrado na árvore");
    }
    else{
      System.out.println("O valor não foi encontrado na árvore");  
    }
    
    System.out.println("\n");
  }
}



Java ::: Dicas & Truques ::: Arquivos e Diretórios

Como ler o conteúdo de um arquivo texto em Java usando as classes BufferedReader, FileReader e a função readLine()

Quantidade de visualizações: 1 vezes
Nesta dica mostrarei como podemos combinar as classes BufferedReader, FileReader e a função readLine() para ler o conteúdo de um arquivo texto em Java, uma linha de cada vez.

Veja o código completo para o exemplo:

package estudos;

import java.io.*;

public class Estudos {
  public static void main(String[] args) {
    try {
      BufferedReader in = new BufferedReader(
        new FileReader("c:\\estudos_java\\alunos.txt"));
      String linha;
      while((linha = in.readLine()) != null){
        System.out.println(linha);
      }
      in.close();
    } 
    catch (IOException e){
      System.out.println("Houve um erro: " + e.getMessage());
    }

    System.out.println();
  }
}

Ao executar este código Java nós teremos o seguinte resultado:

Alberto
Maria
Fernanda
Josias


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