Uma linguagem visual para diagramar consultas SQL

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: SILVA, Edson Alves da
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/42766
Resumo: A linguagem Structured Query Language (SQL) é amplamente usada para acessar bancos de dados relacionais e não relacionais. Nos bancos de dados relacionais, SQL é a forma padrão de acesso. Nos bancos de dados não relacionais, SQL está se tornando cada vez mais disponível e se consolidando como uma interface de acesso para consultar dados em ambientes de cluster (e.g., Apache Hive e Spark SQL). Apesar de sua sintaxe declara- tiva, a especificação de consultas SQL não é uma tarefa trivial (mesmo para especialistas), porque algumas consultas exigem construções complexas (i.e., subconsultas, junções, ope- rações de conjunto, expressões condicionais, restrições de agrupamento e recursões). As linguagens visuais de consulta (Visual Query Language - VQL) são uma alternativa que visam reduzir essa complexidade. No entanto, embora várias VQL tenham sido propostas, uma revisão do estado da arte verificou que essas VQL não são amplamente utilizadas na prática, pois não abrangem várias construções complexas e não possuem ferramentas Computer Aided Software Engineering (CASE) disponíveis para seus usuários finais, com- prometendo sua expressividade e disponibilidade. Visando superar essas limitações, o ob- jetivo desta tese é especificar a sintaxe concreta (i.e., notação gráfica) e a sintaxe abstrata (i.e., metamodelo) de uma VQL denominada Diagrammatic Structured Query Language (DSQL), que considere, ao mesmo tempo, todas as construções complexas acima e seja tão compreensível e eficiente quanto SQL sem aumento do esforço. Esta tese inicia-se com uma revisão sistemática da literatura, a qual visa entender porque as VQL não são amplamente utilizadas na prática. Além disso, o paradigma Model-Driven Development (MDD) é usado como arcabouço teórico e tecnológico para a especificação de DSQL. Por fim, para avaliar a expressividade de DSQL é apresentado um experimento para comparar a precisão, o tempo e o esforço para compreender consultas complexas usando DSQL e SQL. Como resultados têm-se: 1) a revisão sistemática sobre o estado da arte de VQL para SQL; 2) a especificação da sintaxe concreta e da sintaxe abstrata de DSQL; e 3) os resultados do experimento, os quais indicam que não há diferença significativa entre as duas linguagens, mas DSQL é mais rápida de compreender do que SQL. A avaliação dá indícios de que DSQL tem potencial para ser tão compreensível e eficiente quanto SQL sem aumento do esforço e que DSQL avança o estado da arte das VQL, pois mitiga as limitações das propostas relacionadas. Portanto, DSQL pode ser uma alternativa para usuários que preferem trabalhar com uma notação visual em vez de sintaxe textual.
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Apesar de sua sintaxe declara- tiva, a especificação de consultas SQL não é uma tarefa trivial (mesmo para especialistas), porque algumas consultas exigem construções complexas (i.e., subconsultas, junções, ope- rações de conjunto, expressões condicionais, restrições de agrupamento e recursões). As linguagens visuais de consulta (Visual Query Language - VQL) são uma alternativa que visam reduzir essa complexidade. No entanto, embora várias VQL tenham sido propostas, uma revisão do estado da arte verificou que essas VQL não são amplamente utilizadas na prática, pois não abrangem várias construções complexas e não possuem ferramentas Computer Aided Software Engineering (CASE) disponíveis para seus usuários finais, com- prometendo sua expressividade e disponibilidade. Visando superar essas limitações, o ob- jetivo desta tese é especificar a sintaxe concreta (i.e., notação gráfica) e a sintaxe abstrata (i.e., metamodelo) de uma VQL denominada Diagrammatic Structured Query Language (DSQL), que considere, ao mesmo tempo, todas as construções complexas acima e seja tão compreensível e eficiente quanto SQL sem aumento do esforço. Esta tese inicia-se com uma revisão sistemática da literatura, a qual visa entender porque as VQL não são amplamente utilizadas na prática. Além disso, o paradigma Model-Driven Development (MDD) é usado como arcabouço teórico e tecnológico para a especificação de DSQL. Por fim, para avaliar a expressividade de DSQL é apresentado um experimento para comparar a precisão, o tempo e o esforço para compreender consultas complexas usando DSQL e SQL. Como resultados têm-se: 1) a revisão sistemática sobre o estado da arte de VQL para SQL; 2) a especificação da sintaxe concreta e da sintaxe abstrata de DSQL; e 3) os resultados do experimento, os quais indicam que não há diferença significativa entre as duas linguagens, mas DSQL é mais rápida de compreender do que SQL. A avaliação dá indícios de que DSQL tem potencial para ser tão compreensível e eficiente quanto SQL sem aumento do esforço e que DSQL avança o estado da arte das VQL, pois mitiga as limitações das propostas relacionadas. Portanto, DSQL pode ser uma alternativa para usuários que preferem trabalhar com uma notação visual em vez de sintaxe textual.FACEPEStructured Query Language (SQL) is a widely-used language for accessing both rela- tional and non-relational databases. In relational databases, SQL is the standard form of access. In non-relational databases, SQL is becoming increasingly available and consoli- dating itself as an access interface for querying data in cluster environments (e.g., Apache Hive and Spark SQL). Despite its declarative syntax, the specification of SQL queries is not a trivial task (even for experts), because some queries demand complex constructs (i.e., subqueries, joins, set operations, conditional expressions, grouping restrictions, and recursions). Visual Query Languages (VQL) are an alternative that aims to reduce this complexity. However, although several VQL have been proposed, a review of the state of the art verified that these VQL are not widely used in practice because they do not cover many complex constructs and do not have Computer Aided Software Engineering (CASE) tools available to their end users, compromising their expressiveness and avail- ability. To overcome these limitations, the purpose of this thesis is to specify the concrete syntax (i.e., graphical notation) and abstract syntax (i.e., metamodel) of a VQL, called Diagrammatic Structured Query Language (DSQL), which considers all the above com- plex constructs at the same time. This thesis begins with a systematic literature review, which aims to understand why VQL are not widely used in practice. In addition, the Model-Driven Development (MDD) paradigm is used as a theoretical and technological framework for DSQL specification. Finally, to evaluate the expressiveness of DSQL, an experiment is presented to compare the accuracy, time and effort to understand complex queries using DSQL and SQL. As a result we have: 1) the systematic review of the state of the art from VQL to SQL; 2) the specification of DSQL concrete syntax and abstract syntax; and 3) the results of the experiment, which indicate that there is no significant difference between the two languages, but DSQL is faster to understand than SQL. The experimental evaluation has shown that DSQL has the potential to be as understandable and efficient as SQL without increasing effort and that DSQL advances the state of the art of VQL by mitigating the limitations of related proposals. Therefore, DSQL may be an alternative for users who prefer to work with visual notation rather than textual syntax.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Ciencia da ComputacaoUFPEBrasilBanco de dadosSQLUma linguagem visual para diagramar consultas SQLinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALTESE Edson Alves da Silva.pdfTESE Edson Alves da Silva.pdfapplication/pdf3926518https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/42766/1/TESE%20Edson%20Alves%20da%20Silva.pdfa1679d417a220fe9da4871d2d4a5ea7cMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82142https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/42766/2/license.txt6928b9260b07fb2755249a5ca9903395MD52TEXTTESE Edson Alves da Silva.pdf.txtTESE Edson Alves da Silva.pdf.txtExtracted texttext/plain262708https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/42766/3/TESE%20Edson%20Alves%20da%20Silva.pdf.txt9a1aa930eba4ac6c84ccc98df53440d1MD53THUMBNAILTESE Edson Alves da Silva.pdf.jpgTESE Edson Alves da Silva.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1238https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/42766/4/TESE%20Edson%20Alves%20da%20Silva.pdf.jpgc3b1e143010b02e0e5e070f3c87a3f33MD54123456789/427662022-02-10 02:14:28.768oai:repositorio.ufpe.br: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ório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212022-02-10T05:14:28Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false
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