O que é SQL? - A linguagem essencial para o gerenciamento de bancos de dados

O SQL é uma linguagem de programação avançada com uma função importante no mundo atual. Ele permite a comunicação com bancos de dados relacionais e a coleta de informações. Você encontrará o SQL em uso onde quer que haja dados. Isso inclui governos, organizações públicas e empresas de todos os tamanhos e em todos os setores, desde transporte até vendas de calçados.

Você já deve ter ouvido falar que os dados são atualmente a commodity mais valiosa do mundo, o que significa que valem mais até do que combustíveis fósseis, como o petróleo. Então, como podemos aproveitar o poder dessa commodity e usá-la para obter insights e tomar decisões inteligentes?

É aí que entra uma linguagem como a SQL. Aqui, daremos uma olhada de perto no SQL, incluindo o que ele é, o que faz, quem o usa e a história dessa linguagem de domínio específico.

O que é SQL?

SQL significa Structured Query Language (Linguagem de Consulta Estruturada) e, como o próprio nome sugere, você pode usar essa linguagem de programação para fazer perguntas (consultas) aos bancos de dados. Você ouvirá SQL pronunciado como "sequel" ou dito como um acrônimo "ess-que-el".

Essa linguagem de programação é usada principalmente para se comunicar com bancos de dados relacionais. Com a ajuda do SQL, podemos acessar, recuperar, classificar e atualizar informações. É usado com sistemas de gerenciamento de bancos de dados relacionais (RDBMS) conhecidos, incluindo:

• Oráculo

• Sybase

• Microsoft SQL Server

• PostgreSQL

• MySQL

• Microsoft Access

• MariaDB

• SQLite

O SQL foi padronizado pelo American National Standards Institute (ANSI) em 1986. Ele também recebeu a designação de Padrão Internacional da Organização Internacional de Padronização (ISO) e foi adotado como padrão por vários governos e órgãos organizacionais em todo o mundo.

SQL e bancos de dados relacionais

Os bancos de dados armazenam informações em um formato digital que garante que os dados sejam de fácil acesso. Os bancos de dados relacionais são baseados em tabelas e nos permitem gerenciar e examinar as relações entre os tipos de dados.

Podemos fazer isso nas tabelas de um banco de dados ou examinar a relação entre os dados em vários bancos de dados relacionais.

Um dos principais benefícios do modelo relacional é o fato de podermos unir tabelas e entender a relação entre os tipos de dados.

Digamos que você tenha uma loja de calçados de comércio eletrônico. Se quiser saber a relação entre a localização de seus clientes e o volume de vendas, você pode usar o SQL para consultar a tabela de clientes e gerar um relatório.

Ou digamos que você tenha uma loja física de sapatos e queira saber qual dos membros da sua equipe vende mais sapatos. Você também pode encontrar essas informações usando SQL, desde que seu banco de dados tenha os parâmetros corretos.

Você pode pensar em um banco de dados relacional como uma tabela simples com colunas e linhas que pode ser criada no Word ou no Excel. Mas os bancos de dados relacionais contêm várias tabelas e, diferentemente das tabelas que você pode criar no Excel, um grande banco de dados relacional pode conter milhões de campos.

Dependendo dos requisitos de negócios ou de dados, os pontos de dados no banco de dados variam. Os vendedores de calçados podem querer a localização dos clientes ou informações sobre as vendas dos funcionários, enquanto outra empresa ou organização pode querer outros pontos de dados.

O SQL pode ser usado para criar novos bancos de dados e modificar o esquema (estrutura) dos bancos de dados existentes de acordo com a necessidade.

Por que o SQL é tão popular?

O SQL continua popular quase 50 anos após sua criação porque simplesmente funciona. Os bancos de dados relacionais foram inventados para atender a uma necessidade, e o SQL foi inventado para se comunicar com esses bancos de dados, o que significa que ele rapidamente se tornou a linguagem de fato.

De muitas maneiras, SQL é sinônimo de bancos de dados relacionais, uma das razões pelas quais os RDBMS são frequentemente chamados de bancos de dados SQL (e outros bancos de dados não relacionais são chamados de NoSQLs).

Não faria muito sentido tentar reinventar a roda, certo? O mesmo acontece com os bancos de dados relacionais e o SQL - nenhum deles vai a lugar algum porque funcionam perfeitamente!

E essas duas ferramentas, trabalhando em conjunto, garantem que muitas de nossas tecnologias continuem a funcionar de forma confiável, desde os sistemas de back-end que mantêm as empresas funcionando sem problemas até a arquitetura estruturada da Internet e muito mais.

No entanto, sua onipresença não é o único motivo pelo qual o SQL é popular. O SQL também é avançado e permite que os desenvolvedores e analistas consultem grandes quantidades de dados de maneiras complexas e resolvam questões analíticas complicadas.

A Pesquisa de desenvolvedores do Stack Overflow de 2021 mostrou que o SQL é a terceira linguagem de programação mais comum, usada por 50,73% dos desenvolvedores profissionais pesquisados.

É claro que sempre há novos desenvolvimentos e as tecnologias estão mudando rapidamente, mas o SQL ainda não foi derrubado de seu lugar de destaque.

NoSQL versus SQL

Os bancos de dados NoSQL oferecem outras maneiras de armazenar e gerenciar dados sem o uso de tabelas relacionadas. Eles começaram a se tornar populares no final dos anos 2000, pois ofereciam uma maneira de acomodar dados sem o esforço estrutural necessário para os bancos de dados SQL. Os NoSQLs podem ser mais fáceis de criar para os desenvolvedores, podem oferecer velocidades de consulta mais rápidas e permitem uma abordagem flexível.

De muitas maneiras, o NoSQL vira a cabeça para os objetivos tradicionais do banco de dados de atomicidade, consistência, isolamento e durabilidade (ACID) e sugere uma abordagem mais aberta para o armazenamento de dados.

Os bancos de dados SQL, por outro lado, são usados para dados relacionais, o que exige uma abordagem altamente estruturada desde o início. Eles oferecem flexibilidade no uso de consultas, menor espaço de armazenamento de dados, integridade consistente dos dados (uma questão de importância fundamental em vários setores, como o financeiro) e mais proteções do que o NoSQL.

Os bancos de dados SQL são muito mais comuns do que os bancos de dados NoSQL, mas cada um tem seu próprio lugar, benefícios e desvantagens.

Quando o SQL foi criado?

A história do SQL está intimamente ligada ao início dos bancos de dados relacionais. Essa história remonta ao final da década de 1960, quando um matemático e pesquisador da IBM chamado Edgar Frank Codd formulou o modelo de banco de dados relacional.

Um grande avanço na época, o modelo vinculava partes de informações (chaves) a vários tipos de dados. Por exemplo, o nome de uma pessoa pode ser vinculado ao tamanho de seu sapato ou ao seu número de telefone.

Em 1970, Codd publicou seu artigo seminal, A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks, que mais tarde forneceu a outros pesquisadores a base para a linguagem SQL.

Antes do trabalho de Codd, recuperar informações de um banco de dados era uma tarefa árdua que exigia conhecimento sofisticado de computadores. A ideia de Codd eliminou a necessidade de conhecimento especializado e facilitou muito o acesso de qualquer pessoa às informações.

Apesar de o modelo ser revolucionário, houve críticas. Como observa Jim Gray, autor de Database Systems: "as pessoas achavam que o modelo era muito simplista e que nunca poderia proporcionar um bom desempenho".

Com o uso inteligente de uma matemática elegante, o modelo de Codd provou várias vezes que seus detratores estavam errados.

Quem inventou o SQL?

Os pesquisadores da IBM Donald D. Chamberlin e Raymond F. Boyce inventaram o SQL depois de conhecerem o trabalho de Codd sobre o modelo relacional.

"Ray Boyce e eu queríamos criar uma linguagem de consulta que tivesse o poder expressivo das linguagens relacionais de Ted Codd, mas que fosse mais fácil de entender por usuários que não fossem especialistas em teoria de conjuntos ou lógica formal." - Donald Chamberlin

Chamberlin observa que sua primeira tentativa de criar uma linguagem de banco de dados relacional foi chamada de Square. Com base na noção de mapeamento, a Square usou uma notação de subscrito que apresentou dificuldades. Assim, em 1973, quando a dupla se mudou para o Laboratório de Pesquisa de San Jose da IBM, eles começaram a trabalhar em uma linguagem sequencial, que chamaram apropriadamente de Sequel.

Mais tarde, o Sequel se tornou o SQL que todos conhecemos hoje.

Depois de testar os sistemas de banco de dados SQL e relacional, a IBM começou a desenvolver produtos que usavam as novas tecnologias. O System/38, um computador de médio porte que apresentava um sistema de banco de dados inovador, foi lançado em 1978. Desde então, a IBM e outros fornecedores, como a Oracle, continuaram a lançar produtos com SQL.

Como o SQL evoluiu ao longo dos anos

Um dos aspectos interessantes do SQL é que seus princípios básicos permanecem os mesmos, mesmo depois de quase 50 anos de sua criação. Comandos como SELECT, UPDATE, INSERT, DELETE e assim por diante permanecem praticamente inalterados.

Isso não significa que não tenha havido mudanças, no entanto. Surgiram novos recursos que facilitam o uso dos comandos básicos, tornando o SQL ainda mais avançado e fácil de usar. Além disso, com o surgimento de novos RBDMSs - tanto proprietários (pertencentes a uma empresa como a Microsoft) quanto de código aberto (gratuitos para qualquer pessoa usar) - surgiram diferentes dialetos de SQL.

Dialetos SQL e diferenças de sintaxe

Todas as linguagens SQL têm a mesma estrutura básica do SQL padrão. E, na maioria das vezes, os comandos principais são os mesmos ou muito semelhantes. No entanto, há algumas diferenças na sintaxe entre os dialetos.

Você pode pensar nisso como se fosse um idioma natural, como o inglês. Temos dialetos como o americano, o britânico e o australiano, e temos o inglês padrão.

O SQL tem o SQL padrão e dialetos, incluindo PostgreSQL, MySQL, SQLite e SQL Server. Cada um desses dialetos é compatível com o RDBMS correspondente.

Um ótimo lugar para começar a aprender SQL é com o PostgreSQL. Esse dialeto está mais próximo da sintaxe SQL padrão do que outros, portanto, é fácil adaptar seu conhecimento a outros dialetos e sistemas de banco de dados.

Alguns exemplos de código

Este exemplo mostra a consulta em um banco de dados de pacientes.  Para ver o conteúdo de uma tabela: 

SELECT * FROM patients;

O resultado mostra as primeiras 5 linhas:

Se quiser encontrar o nome e o sobrenome de todos os pacientes do sexo masculino:

SELECT first_name,last_name, gender FROM patients WHERE gender = ‘M’;

O resultado será o seguinte:

A ascensão da ciência de dados

Uma das principais funções da ciência de dados é encontrar e prever tendências e, por isso, ela se tornou um elemento básico no mundo moderno e orientado por dados. Em 2012, a Harvard Business Review chamou a ciência de dados de "o trabalho mais sexy do século XXI". Avançando para 2021, a Forbes informou que o campo da ciência de dados cresceria cerca de 28% até 2026.

À medida que o campo da ciência de dados se tornou mais proeminente, o mesmo aconteceu com as linguagens de programação que os cientistas de dados usam com mais frequência, incluindo o SQL.

Dados e SQL andam de mãos dadas. Qualquer pessoa que queira acessar, examinar, manipular ou obter insights de dados estruturados (dados armazenados em bancos de dados relacionais) precisa conhecer SQL.

Atualmente, os dados são a mercadoria mais valiosa do mundo, e a ciência de dados aumenta o valor dos dados. Como resultado, o SQL, que sempre foi popular, tornou-se ainda mais importante nos últimos anos.

O que é o NewSQL?

Os sistemas NewSQL são a novidade do momento e às vezes são chamados de sistemas de bancos de dados relacionais distribuídos ou, mais frequentemente, de SQL distribuído.

Surgidos no início da década de 2010, os sistemas NewSQL visam preencher a lacuna entre os RDBMSs tradicionais e os sistemas NoSQL. Eles fazem isso oferecendo a velocidade e o dimensionamento dos NoSQLs combinados com o modelo relacional, o suporte a transações e as garantias ACID que os RDBMSs oferecem.

Os primeiros fornecedores de sistemas NewSQL, como Xeround e GenieDB, não causaram muita impressão no mercado de bancos de dados, talvez porque ele era (e ainda é) fortemente dominado por empresas como Oracle, Amazon Web Services e Microsoft.

Os serviços de banco de dados baseados em nuvem que adotam o modelo NewSQL incluem o AWS Amazon Aurora e o Google Cloud Spanner.

Quem usa o SQL?

Muitas pessoas usam SQL regularmente, desde aquelas que trabalham com dados como carreira até as que querem apenas uma maneira melhor de gerenciar um pequeno banco de dados ou obter insights. Afinal, por que recorrer ao Excel quando o SQL e os bancos de dados SQL oferecem uma maneira muito mais elegante de examinar os dados?

Empresas de todos os tipos e tamanhos também usam SQL. Entre as empresas que dependem do SQL para gerenciar seus bancos de dados estão a Microsoft, a Dell e o Google. Não se trata apenas de empresas de tecnologia, qualquer empresa que utilize bancos de dados relacionais usa SQL, pense em grandes nomes como Nike e Spotify, além de pequenas empresas de varejo e muitas outras.

Qualquer pessoa que precise criar, modificar ou se comunicar com bancos de dados relacionais precisa do SQL. Devido ao destaque e à importância da tecnologia, os RDBMSs e o SQL são encontrados em todos os setores e campos.

Carreiras com SQL

Devido aos seus poderes de classificação e análise de dados, o SQL é uma habilidade imprescindível para muitos profissionais, incluindo (mas não se limitando a):

• Administradores de banco de dados

• Analistas de dados

• Cientistas de dados

• Web designers

• Especialistas em gerenciamento de servidores

• Técnicos de hospedagem

• Especialistas em inteligência de negócios

• Engenheiros de software

• Desenvolvedores

• Analistas financeiros

• Pesquisadores

• E mais...

Ter até mesmo um conhecimento prático de SQL básico também é útil em inúmeros outros setores e profissões. Dada a importância dos dados atualmente, não é de surpreender que um número cada vez maior de empregadores esteja procurando candidatos com habilidades em banco de dados em seus currículos.

Às vezes, esses empregadores vêm de setores inesperados, como, por exemplo, o jornalismo. Quando os jornalistas se depararam com os Panama Papers, uma enorme massa de arquivos e documentos complexos para desempacotar e analisar, eles recorreram aos sistemas de banco de dados para obter ajuda.

Da mesma forma, os profissionais de marketing, anunciantes e especialistas em marketing digital costumam usar bancos de dados relacionais para dar sentido a informações como taxas de rejeição, profundidade de rolagem e cliques. Para essas carreiras, que, em muitos aspectos, representam o futuro do marketing, saber como usar o SQL é particularmente útil.

Aperfeiçoamento em SQL

Independentemente da empresa ou do setor em que você trabalha, há uma grande chance de que as habilidades em SQL o coloquem à frente. O aprimoramento e o aprendizado de SQL são uma ótima maneira de avançar em sua carreira atual e acrescentar outra habilidade ao seu conjunto de ferramentas técnicas.

Até mesmo aprender SQL básico para consultar bancos de dados e encontrar informações pode torná-lo um funcionário mais valioso ou ajudá-lo a conseguir um novo emprego, se estiver procurando.

Exemplos de seu uso. Exemplos de código etc.

SQL básico e SQL avançado

Como acontece com qualquer habilidade, há uma grande diferença entre o que os iniciantes em SQL e os especialistas em SQL experientes e bem informados podem fazer com essa linguagem de domínio específico.

Por exemplo, digamos que você se inscreveu no curso Introdução ao SQL do DataCamp. Você aprenderá os fundamentos da sintaxe SQL e as noções básicas de consulta e agregação de informações em bancos de dados relacionais - o suficiente para começar a trabalhar com bancos de dados imediatamente.

Do outro lado da equação do banco de dados relacional, estão os especialistas em SQL (alguns dos quais são instrutores do DataCamp) que passaram anos trabalhando com a linguagem.

Com habilidades avançadas em SQL, as pessoas podem manipular dados com rapidez e precisão, criar bancos de dados e realizar consultas complexas sem precisar verificar se o código está correto. Além de fazer coisas como criar diagramas de relacionamento de entidades (ERDs), otimizar índices de consulta e realizar consultas hierárquicas.

No entanto, o SQL é uma habilidade para a vida toda. Depois de dominar os conceitos básicos, é fácil aprimorar suas habilidades e continuar adicionando mais conhecimento sobre SQL e aprendendo a fazer coisas mais avançadas ou complexas. Mesmo que você se sinta confortável trabalhando com SQL, a DataCamp pode levá-lo mais longe com cursos de SQL intermediários e avançados.

Resumindo o SQL

Como você pode ver, o SQL é uma linguagem de programação importante. Sem ele, não poderíamos nos comunicar com os bancos de dados relacionais e não poderíamos reunir o tipo de insights que dão às empresas e organizações uma vantagem competitiva.

O SQL é uma ferramenta útil que qualquer pessoa pode ter em seu arsenal e é absolutamente indispensável para quem trabalha com dados, incluindo analistas e cientistas de dados, profissionais de marketing, profissionais financeiros e outros.

Se você estiver pronto para começar a aprender SQL, confira a ampla gama de cursos individuais e trilhas de carreira da DataCamp.