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Banco de Dados
D6, em homenagem ao Felipe
Simões e ao Mairon Luz ;-)

... E ao Paulo Store o/

Cleber @ Tavares Junior .com

Banco de Dados

O que são?

Em informática, resumidamente, são coleções de informações armazenadas,
que relacionadas dão valor de negócio à um sistema / empresa.

(Traduzindo em jogos: são o login do jogador e sua senha, seus pontos e
níveis de personagem, seu equipamento e suas informaçõe$ de crédito)

Dito isto, nós NÃO vamos falar sobre banco de dados...

... apenas.


Banco de Dados

Vamos tentar mostrar toda a estrutura que envolve um Banco de Dados e
seu desenvolvimento.

KISS: Keep It Simple, Student.

Mas existem muito mais coisas escondidas entre seu servidor nas nuvens e
seu cliente / jogo no seu computador, Student...


Banco de Dados

Primeiro, retomando nossa definição de Banco de Dados, nos primeiríssimos
sistemas informatizados (antes da década de 70), estas informações eram
guardadas no próprio sistema de arquivos do S.O.

E isso gerava uma série de problemas...

A partir daí surgiram os SGBD – Sistemas Gerenciadores de Banco de
Dados. Na década de 80 surgiram os SGBD relacionais, que estão em
domínio até hoje. Ou seja, tabelas. (MySQL, SQLite, PostgreSQL, Oracle$)

Em tempos recentes vem surgindo com cada vez mais força os SGBD
Orientados à Objetos, ou não-relacionais, com o movimento NoSQL (já
vamos falar do SQL), como os MongoDB, CouchDB, e os da Google e Amazon


Banco de Dados

Em suma, existem várias tecnologias de bancos de dados, cada uma com uma
característica própria (simples e pequenos, simples, simples e escalável,
robustos e caros), alguns gratuitos, outros pagos por diversos valores... O
profissional que deseja trabalhar com isso precisa saber avaliar.

Para lidar com todas estas diferenças, nos bancos de dados relacionais, foi
criada uma linguagem padrão para manipulação das tabelas, a SQL
(Structured Query Language, Linguagem de Consulta Estruturada), pela
IBM no início dos anos 70.

Esta linguagem, assim como todas as outras linguagens de computador,
evolui (estamos no SQL:2003). Infelizmente nem todos os SGBD seguem o
padrão da linguagem à risca.

Isto é uma típica representação esquemática de um SGBD:


Banco de Dados

E a seguir uma breve apresentação da linguagem SQL. Ela serve para criar as
tabelas, as colunas / campos, inserir os dados, fazer a busca e o relacionamento
entre eles:


Banco de Dados

SQL, resumo / palavras - chave
Comandos de Criação Comandos de Controle Comandos de Transação
(DDL) (DCL) (DTL)
CREATE TABLE GRANT ROLLBACK
ALTER INDEX REVOKE
DROP VIEW


Banco de Dados

SQL, resumo / palavras - chave
Comandos de Manipulação Comandos de Consulta
(DML) (DQL)
INSERT SELECT
SELECT
UPDATE
DELETE

CRUD!


Banco de Dados

O comando de consulta SELECT é o mais utilizado, nele temos as cláusulas:

FROM, WHERE, HAVING, GROUP BY, ORDER BY, DISTINCT, JOIN

Os operadores lógicos:

AND, OR, NOT

Os operadores relacionais (muitas características do SQL foram baseadas
na álgebra relacional):

<, >, <=, >=., =, <>, BETWEEN, LIKE, IN

As funções de agregação:

AVG, COUNT, SUM, MAX, MIN


Banco de Dados

Pequenos exemplos de comandos SQL:

CREATE TABLE Players
(
id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT,
name VARCHAR (60) NOT NULL,
birth DATE,
phone CHAR (8),
PRIMARY KEY (id)
)

Players
id name birth phone


Banco de Dados


INSERT INTO Players VALUES (1, ‘Clever Tavares Jr.', 1900-08-19,’’);

Players
id name birth phone
1 Clever Tavares Jr. 1900-08-19


Banco de Dados


INSERT INTO Players VALUES (3, ‘', 19/08/1900,26667070);

Players
id name birth phone
3 19/08/1900 26667070

Precisamos de uma maneira de assegurar que valores inválidos não sejam
inseridos! Nossos dados tem que ser consistentes!


Banco de Dados


SELECT * FROM Players;

Players
id name birth phone

SELECT name AS Nick FROM Player;
Players
Nick
Clever Tavares Jr.


Banco de Dados


SELECT name, birth FROM Players WHERE name LIKE ‘Cleber‘;

Players
name birth

SELECT TOP 5 name, value FROM Points ORDER BY value desc; /*;-)*/

Chega!


Banco de Dados

Mas não temos apenas nosso banco de dados no processo. Para este ser acessado
remotamente, via web, precisamos de uma tecnologia de servidor, alguma
aplicação / serviço que fique online o tempo todo provendo esta comunicação.

Importante, esta aplicação ou programa, que nós desenvolvemos com linguagens de
servidor como C# / Java / PHP / Python / Ruby, deve ser criada seguindo o
esquema de implementação MVC, Model-View-Controller, Modelo(Banco)-
Visualização(Página, Cliente)-Controlador(Acesso), ou seja, mantendo sua lógica de
implementação independente da camada de visualização e dos dados.

A “camada de visualização”, pode ser uma página no navegador do jogador, ou um
jogo em Flash no navegador do jogador, ou um jogo no computador do jogador. É
ali no cliente que alguns dados devem ser tratados, com tecnologias / linguagens
de cliente (html –eu sei-, css, javascript, em Flash, em Unity…), e outros devem
vir/ir do/para o servidor, mantendo sempre o balanceamento adequado.


Banco de Dados

Nosso esquema fica assim:


Banco de Dados

Claro que eu posso ter vários clientes:


Banco de Dados

Estes clientes podem gerar uma carga / volume de acesso muito grande de tal
modo que eu precise fazer o balanceamento / distribuição entre vários servidores


Banco de Dados

Normalmente a base de dados é compartilhada, mas às vezes não! E é preciso ter
muito cuidado para manter os dados coesos / coerentes / sincronizados!


Banco de Dados

E às vezes, as máquinas / computadores que são responsáveis pela aplicação
servidora e os SGBD´s nem são as mesmas, ou estão no mesmo lugar físico, e sim
espalhadas pelo mundo onde for mais conveniente.

É o conceito “nas nuvens”. Que auxilia na escabilidade do projeto / jogo.


Banco de Dados

Tá, então quais tecnologias vamos escolher para nosso exemplo?

1- Um computador rodando Windows 7 comum.
ATENÇÃO! A grande maioria dos servidores é Linux, e boa parte das linguagens
de servidor pode ser usada tanto em um quanto no outro (Java, PHP, Python,
Ruby, MySQL…)

2- O banco de dados MySQL, que é fácil de instalar, configurar e rodar no
Windows e é bastante suportado, tendo uma interface gráfica facilitadora.

3- A linguagem de programação Ruby e o framework de aplicações web Ruby On
Rails, ambos compatíveis com Windows e Linux. Existem muitas páginas famosas
que usam Rails, sendo este bastante famoso (Twitter…) e ele tem uma forte
comunidade. Apesar de não ser muito fácil usar em Windows, pode facilitar o
desenvolvimento com scaffold… e é diferente ;-)

Vamos lá detalhar isso:


Banco de Dados

1- Sobre o sistema operacional, vale ressaltar aqui que uma vez que você
desenvolva no Windows, o processo de *deploy*, ou colocar em produção /
funcionamento em um servidor com Linux, pode ser trabalhoso. Mas os servidores
Linux são mais baratos (e robustos e seguros…). Fica o aviso. Não veremos isso
aqui hoje.


Banco de Dados

2- Banco de dados MySQL;

http://www.mysql.com/downloads/mysql/

Gratuito na versão Community, com código fonte se quiser, 30 megas.

Esta é a versão mais nova.

Você pode experimentar
versões mais antigas
(5.0 e 5.1) se tiver
problemas de
compatibilidade


Banco de Dados


Banco de Dados

Podemos testar como acima para saber se tudo está ok.
Podemos fazer tudo via linha de comando (cmd).
Mas também podemos ter um editor visual para ajudar.
Aí entra o SQLyog:

http://www.webyog.com/en/
http://code.google.com/p/sqlyog/downloads/list

Vamos fazer o download da versão Community gratuita e instalar.


Banco de Dados

Temos agora o banco de dados MySQL funcionando com um editor visual no
Windows, vamos ao próximo passo:

3- A linguagem de programação Ruby e o framework de aplicações web Ruby On
Rails, ambos compatíveis com Windows e Linux e também tendo vários editores.

http://rubyinstaller.org/


Banco de Dados

Não esquecer de na mesma página baixar o Ruby Development Kit, que permitirá
instalar extensões nativas como o mysql2!

Assim que terminar o download, você deverá extrair os arquivos para o diretório /
pasta C:ruby193devkit, que não existe e precisa ser criado.

Agora, volte ao terminal. Você precisará instalar o DevKit na instalação atual do
Ruby. Para isso, digite os comandos:

cd C:Ruby193devkit para ir ao diretório que você acabou de extrair. Execute os
comandos:

ruby dk.rb init
e depois ruby dk.rb install


Banco de Dados

Não acabou :-/ Nós ainda precisamos configurar o Ruby para suporte ao MySQL.

Para fazer isso, acesse a página de downloads do MySQL e clique no link MySQL
Connectors. Precisaremos da versão "Connector/C (libmysql)". Na página de
download, escolha a opção sem o instalador. Escolha a versão de 32-bits. Isso é
necessário porque o Ruby é 32-bits e, mesmo que a instalação do MySQL tenha
sido feita em 64-bits, o conector que será usado por ele deve ter a mesma
arquitetura. Extraia os arquivos e copie o arquivo mysql-connector-c-
noinstall-6.0.2-win32/lib/libmysql.dll para o diretório C:Ruby193bin. Isso é
necessário pois DLLs precisam estar no PATH do Windows e, o diretório bin do
Ruby no Windows está lá.


Banco de Dados

http://www.mysql.com/downloads/connector/


Banco de Dados

ATENÇÃO! Os passos acima são os mais problemáticos. Se não conseguir rodar seu
servidor, veja solução mais abaixo.


Banco de Dados

Lembrando que:

“Nada é totalmente fácil ou difícil, esta é a beleza do mundo. Cabe à pessoa julgar
as ferramentas para alcançar seus objetivos.”

A linguagem Ruby junto com o framework para desenvolvimento web Rails tem suas
vantagens em relação ao PHP, incluindo um modelo de MVC (já discutido) embutido.

Com o até aqui feito, temos esta nova linguagem em nossa máquina habilitada para
trabalhar com MySQL. Mas a linguagem não é tudo. Assim como em C# eu tenho o
framework (conjunto de classes) XNA para me facilitar o desenvolvimento de
jogos, em AS3 eu tenho a library / biblioteca Box2D para física, em ambiente
Mobile / Java eu tenho uma série de frameworks (AndEngine, Cactus2D,
XNAndroid) para jogos, ou posso usar a engine (grande conjunto de ferramentas)
Unity em C# ou Boo, eu preciso de um framework para direcionar meu aplicativo /
ranking na web.

Este framework se chama Ruby On Rails (Ruby nos trilhos). Vamos instalá-lo.


Banco de Dados

O comando acima instala as classes sem a documentação, que é demorada…


Banco de Dados
Aproveitando que estamos falando sobre isso tudo, não poderia deixar de chamar a
atenção para se verificar se está instalado na máquina também um sistema de
controle de versão. Isto é importantíssimo em qualquer desenvolvimento de
sistemas ou jogos. Sugiro o TortoiseSVN, e aos mais corajosos o Git, que já tem
versão estável para Windows. (TortoiseGIT…) Mas foge ao escopo deste trabalho
falar sobre isso agora.
Vamos atualizar coisas que o rails precisa para criar uma app (bundle…):

gem update
gem install rake –v 0.9.2.2
gem install coffee-script-source -v 1.3.3
gem install execjs -v 1.4.0
gem install coffee-script -v 2.2.0
gem install coffee-rails -v 3.2.2
gem install jquery-rails -v 2.0.2
gem install mysql2 -v 0.3.11
gem install sass –v 3.1.20
gem install sass-rails -v 3.2.5
gem install uglifier -v 1.2.6


Banco de Dados

Alternativa para tanta atualização: http://railsftw.bryanbibat.net/

MUITO BOM!!!


Banco de Dados

Agora podemos dar o comando para criar nossa aplicação / app rails:

Rails new teste –d mysql

Com este comando (que deve ser dado em um diretório adequado) criamos um
subdiretório chamado teste, onde se cria toda a estrutura (quq já vamos ver) do
Rails, usando um banco de dados mysql (sqlite é o padrão)

Mas espere! E para editar os arquivos? Vamos ficar na linha de comando o tempo
todo? Não… Existem muitos editores (a.k.a. Flash IDE, Flash Develop, Visual
Studio, Eclipse, Mono Develop) que você pode usar para Rails, que reconhecem a
sintaxe do Ruby, desde gratuitos até pagos de diversos valores. Sugestões temos
o Notepad++, Redcar, Scite, gEdit… o próprio Eclipse…

Mas vamos ficar de NetBeans. Mesmo com os problemas dele… (peso e obsolência)


Banco de Dados

http://netbeans.org/downloads/6.9.1


Banco de Dados

Veja como o Rails organiza nossos arquivos
(lembrando esta pasta foi importada, nenhum arquivo foi
criado pelo NetBeans)

Lembra do conceito de MVC para melhorar nossa lógica do
servidor? Model-View-Controller?

Repare que temos uma pasta de Models (para os modelos que
representam justo a base de dados)
Uma pasta de Views, para as visualizações/layouts
E uma pasta de Controllers/lógica

Além disso uma pasta com Helpers/Auxiliares, um enviador
de email, Confidurações, pasta Pública, Logs de servidor,
arquivos de teste e documentação (Rails te orienta a fazer
os testes de lógica de servidor!), bibliotecas e… migrations!


Banco de Dados

As migrations tem a ver com nosso banco de dados, são as mudanças nele ao longo
do desenvolvimento de nossa aplicação. Pense na importância disso. Se seu banco
de dados não corresponder à lógica da sua aplicação (controllers / views), você
corre o risco de tentar exibir algo que não existe (erro na certa) ou de guardar
informações desnecessárias (desperdício). Coerência.

“Uma página é uma exibição de um banco de dados”, controverso… especialmente
em jogos.

As migrations e o models nos “protegem” de ter que lidar com a linguagem SQL
diretamente…

Vamos gerar no nosso banco / página as informações anteriores de Player (o inglês
é quase necessário para programar web / sistemas / rails / páginas…)


Banco de Dados

rails generate scaffold Player name:string birth:date phone:string


Banco de Dados

Scaffold = arcabouço = migration (mudança no BD) + Model (representação do BD
no servidor) + Controller (fluxo de telas) + View (exibição), tudo junto.

Vamos colocar nossa aplicação nesta versão: Migrar o Banco de Dados

Opa, fomos negados! Que houve? Não conseguimos acesso aoBanco de Dados.
Vamos editar nosso arquivo de configuração no NetBeans.


Banco de Dados

Este é nosso arquivo de configuração do acesso do servidor na base de dados, toda
tecnologia de servidor tem essa configuração. Repare que Rails nos dá
automaticamente 3 tabelas (que devem ser criadas), chamadas por padrão de
nome_development, nome_teste, nome_production, com configurações separadas
para cada uma. Tudo para orientar o bom desenvolvimento!

Vamos configurar a tabela de desenvolvimento:


Banco de Dados

Uma vez com isso salvo vamos rodar nossa migração:

Ok. Vamos rodar nosso servidor e ver isso?

Como assim rodar o servidor? Ah, não contei? Quando você faz o código, precisa
de algo para executá-lo. Um Apache Server da vida, vai ler seu código e atender às
requisições de página.

Sorte nossa que o Rails vem com um servidor embutido, o WEBrick, basta chamá-lo
assim: (ah, e podemos depois mudar de servidor se quisermos, inclusive para
Apache)


Banco de Dados

rails server

Repare que ele está “ouvindo” (atendendo requisições) em http://localhost:3000


Banco de Dados

Tcharam! Temos uma página rodando, “Hello World” (antes mesmo da migration)


Banco de Dados

E olhando direto no SQLyog nossa base de dados, vemos que ela já está com a
tabela correta (lembre, um comando para gerar os arquivos e outro para migrar)


Banco de Dados

Se olharmos no NetBeans nossas pastas e arquivos, vemos que temos já controllers
e views para Player:


Banco de Dados

Lembrando que os controllers direcionam o fluxo de nossa aplicação, ou seja, que
página mostrar. Sabe uma página “index”? Pois é, olha lá o método de resposta à
ela ali…

E começamos aqui a ver um pouco mais de perto a linguagem Ruby. Não é tão
difícil, é? AS funções/métodos são defs, com end no final (parece Basic). O
@players é um conjunto de players… sim, instâncias de uma classe.

Conhece o RPG Maker? Sabe sua linguagem de programação? RGSS? Ruby Game
Script System! Isso aí! São a mesma.


Banco de Dados

Repare que eu estou na verdade mapeando um método de acesso à página do
próprio protocolo http, o GET. O GET sem número em um controller lê todos os
objeots correspondentes, o GET/numero retorna o objeto com aquele id, assim
como os métodos POST, PUT e DELETE estão mapeados… isso se chama REST e é
uma técnica muito eficiente.

Em Rails, não saia dos “trilhos”. Mantenha seus nomes corretos e tudo fará sentido
e funcionará automaticamente. Esta é a filosofia do framework.

Vamos “olhar” a view?


Banco de Dados

Repare como funciona bem como uma camada de visualização, sem interferir nos
dados e podendo ser mudada à vontade. Inclusive traduzida, sem mudar a base.


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O que temos aqui é aquela lista de @players sendo mostrada. Repare no “for each”.
Epa, peraí… eu não escrevi código nenhum, será que eu já posso ver isso? Hum…


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Uau! Eu tenho uma página com uma listagem dos jogadores e um cadastro!

1- Vamos ver seu código fonte, o html?


Banco de Dados

Repare que eu tenho um código “limpo” no cliente, com a importação automática de
alguns javascripts padrões (posso alterar), alguns metanames padrões (também
posso alterar) e a tabela com um link para criar um novo jogador.

É assim que funciona uma tecnologia de servidor. Gera uma página ou informação
dinâmica e “cospe” ela para quem pedir. (perdão pelo termo, culpa do Carlos)

Voltando ao controller, ele responde à requisições html e também… xml! Como
isso? Vamos acessar a mesma coisa, uma listagem dos jogadores, mas em xml:


Banco de Dados

Repare que ele não deu erro! Apenas mostrou o XML vazio, afinal, ainda não temos
jogadores. Ou recordes, ou imagens, o que seja. Mas se tivéssemos estaria ali, sem
nenhum esforço! Qual a importância disso? Se tivéssemos acessando estas
informações pela página, mostramos o html. Mas se tivéssemos nosso cliente em
Unity ou XNA ou Flash para mostrar a lsita de jogadores, por exemplo, qual a
melhor maneira de fazer isso? XML!


Banco de Dados

2- Muito bonito, mas a bagaça funciona?

Vamos tentar cadastrar um novo jogador:


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2- Muito bonito, mas a bagaça funciona?

Vamos tentar cadastrar um novo jogador:

Definitivamente funciona.


Banco de Dados

Mostrando um pouco de testes:


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Uma vez com o banco populado, como fica o xml:


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De um player só:


Banco de Dados

É possível ver o dump da database


Banco de Dados

Não satisfeito com os testes e a lógica de “negócio”, quer mais facilidade para
criar a aplicação?

Lembra no início que nossa tabela tinha o nome do jogador como campo
obrigatório? Pois é, vamos ao model do player (nosso correspondente da tabela)
resolver isso:

Estava assim:

Ficou assim:

Só isso… vamos à página…


Banco de Dados

Se eu tentasse cadastrar em branco antes poderia…


Banco de Dados

Agora não mais…

Ah, as mensagens de erro são
personalizáveis.


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Quais validates exitem?

validates :terms_of_service, :acceptance => true
validates :email, :confirmation => true
validates :email_confirmation, :presence => true
validates :legacy_code, :format => { :with => /A[a-zA-Z]+z/, # expressões regulares
:message => "Only letters allowed" }
validates :name, :length => { :minimum => 2 }
validates :bio, :length => { :maximum => 500 }
validates :password, :length => { :in => 6..20 }
validates :registration_number, :length => { :is => 6 }
validates :email, :uniqueness => true
has_many :posts, :dependent => :destroy
has_one :image


Banco de Dados

Rails pode trabalhar com sistemas de arquivos, anexos, o que você quiser, de forma
fácil, basta usar a imagninação e a pesquisa ;-)

Usanod os validates corretos você consegue montar os relacionamentos entre os
modelos, e a busca de informações.


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Uma ótima dica de documentação, não apenas de Ruby ou Rails, mas de dezenas de
linguagens e frameworks:


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