Persistência de Dados com React Native - AsyncStorage, SQLite, Realm e MongoDB

Persistência de dados com React Native Prof Denis Gonçalves Cople Descrição Implementação de persistência de dados na plataforma React Native com a utilização de diversas formas de armazenamento incluindo dados planos em arquivos de texto bases relacionais bases NoSQL e modelo orientado a objetos Propósito Ao final dos estudos você deverá estar apto a construir aplicativos com persistência de dados por meio da plataforma React Native utilizando diversas metodologias para armazenamento Com o conhecimento adquirido será possível definir o modelo de armazenagem de dados para os mais diversos aplicativos desde sistemas simples com base em AsyncStorage SQLite ou Realm até a utilização de NoSQL via MongoDB Preparação Antes de iniciar este conteúdo é necessário configurar o ambiente com a instalação do JDK Android Studio Visual Studio Code MongoDB e Nodejs além da inclusão via NPM ou YARN dos ambientes react nativecli e expocli Também deve ser incluída no Visual Studio Code a extensão React Native Tools e o dispositivo de testes deve ter o aplicativo Expo obtido gratuitamente na loja da plataforma Objetivos Módulo 1 AsyncStorage Empregar AsyncStorage para a persistência local de dados Módulo 2 Persistência no modelo relacional Descrever a persistência no modelo relacional com base em SQLite Módulo 3 Realm Empregar Realm para a persistência no modelo orientado a objetos Módulo 4 Persistência no modelo NoSQL Descrever a persistência no modelo NoSQL com base no MongoDB Neste conteúdo analisaremos as ferramentas para persistência de dados mais comuns no ambiente do React Native a começar pelo Introdução 1 AsyncStorage Ao final deste módulo você será capaz de empregar AsyncStorage para a persistência local de dados Serialização e persistência Sistemas de informação podem ser descritos como ferramental tecnológico capazes de trazer significado para um conjunto de dados o que nos leva à necessidade natural de acumular os dados que serão interpretados Em se tratando do armazenamento de dados temos dois conceitos muito importantes que são a serialização e a persistência Quando as estruturas de dados como objetos estão alocadas na memória as regiões utilizadas são distribuídas de forma esparsa muitas vezes interrelacionadas tornando inviável a transmissão ou a armazenagem dos dados representados A solução nesses casos está na serialização e na persistência dos dados Veja a seguir uma breve definição desses conceitos Serialização Definição É um modo de expressar os dados de forma contígua podendo ser uma sequência de bytes ou algum padrão de texto conhecido como XML eXtended Markup Language ou JSON Java Script Object Notation Objetivo Permitir a transmissão em rede ou a armazenagem em disco dos dados serializados Persistência Definição Uma estrutura dotada de persistência ou persistente é aquela capaz de guardar seu estado corrente normalmente em meio não volátil como as unidades de disco Objetivo Recuperar posteriormente o seu estado corrente Ao trabalhar com linguagens como Java e C é comum ocorrer a serialização binária na qual os bytes esparsos são representados em uma sequência contínua mas ambientes baseados em JavaScript normalmente trabalham com representações textuais No caso do React Native é comum representar objetos no formato JSON Podemos observar a seguir a definição da classe Produto na sintaxe TypeScript que deve ser salva em um arquivo com o nome Produtots Typescript Essa classe poderia ser utilizada na programação em JavaScript ou TypeScript com a alocação efetuada pelo operador new levando à ocupação de áreas de memória não contíguas Para que possamos transmitir as informações representadas por cada um dos objetos ou armazenálas em arquivo devemos utilizar um formato apropriado em modo texto no caso JSON A transformação de um objeto da classe Produto para texto JSON bem como o processo contrário podem ser observados no fragmento de código seguinte Typescript No código de exemplo vemos a utilização da classe JSON que faz parte do núcleo básico da plataforma Nodejs com a serialização do objeto prod1 pelo método stringify bem como a recuperação do seu estado em um segundo objeto processo que também é conhecido como deserialização por meio do método parse Teremos ao longo deste estudo uma ampla utilização dos dois métodos descritos Ao criarmos servidores para Web baseados no Nodejs é muito simples gravar e ler as informações contidas em arquivos utilizando a biblioteca fs File System Typescript Pelo método readFileSync é possível efetuar a leitura de um arquivo diretamente para a variável de texto com subsequente transformação em objeto por meio de parser enquanto a gravação ocorre por intermédio de writeFileSync Infelizmente a gravação de forma síncrona não é totalmente compatível com o funcionamento dos dispositivos móveis pois existe grande preocupação com a possibilidade de travamento da interface gráfica e a biblioteca fs não é um padrão para o React Native devendo ser utilizado o modelo assíncrono com base em AsyncStorage como será visto no decorrer deste conteúdo Parser Parser é um analisador sintático que determina a estrutura lógica de um texto de acordo com uma sintaxe de linguagem Formatos interoperáveis Computadores transformam dados em informações mas cada plataforma lidará com os modelos de interpretação e as estruturas de armazenagem de forma diferenciada Por conta disso não é raro observar diversos sistemas herméticos trabalhando a mesma informação de outros o que significa um grande retrabalho que poderia ser amenizado Com a evolução da tecnologia os repositórios de dados se tornaram cada vez maiores e a replicação inevitável pois as plataformas inicialmente não foram projetadas para que ocorresse o compartilhamento desses dados algo que se tornou evidente com o surgimento e a popularização das redes de computadores Comentário Muitos projetos apresentavam características semelhantes mas como não existiam interfaces comuns ocorria um grande retrabalho na construção de novos produtos e bases de dados A partir dessa percepção o compartilhamento de informações e serviços se tornou uma preocupação para os desenvolvedores inicialmente com a padronização de formatos de arquivo e protocolos de rede delineando as bases do que hoje conhecemos como interoperabilidade Interoperabilidade Interoperabilidade é a habilidade que algumas plataformas oferecem para se comunicar por meios padronizados viabilizando sistemas heterogêneos Bases de dados relacionais como Oracle e MySQL são exemplos clássicos de produtos que permitem a interoperabilidade uma vez que o sistema de gerenciamento de dados pode ser acessado por diversas plataformas como Java e C desde que elas respeitem os protocolos de rede definidos para acesso ao banco Em vez de nos preocuparmos em tratar os dados armazenados em formatos proprietários utilizamos uma linguagem de consulta padronizada denominada SQL Structured Query Language permitindo que as instruções sejam mantidas mesmo com a mudança de fornecedor Comentário Embora o uso de uma sintaxe de consulta padronizada facilite a interoperabilidade no nível do compartilhamento de dados ainda temos sistemas que não são capazes de se comunicar diretamente Por meio do compartilhamento de serviços segundo protocolos e formatos padronizados chegamos a um nível muito maior de interoperabilidade algo que foi viabilizado com o surgimento de Web Services Na comunicação B2B Business to Business temos o uso de XML que apresenta maior formalismo através dos Web Services do tipo SOAP Simple Object Access Protocol enquanto o uso de REST Representational State Transfer que apoia as operações de consulta e cadastro nos métodos do HTTP define um segundo tipo de Web Service com o nome RESTful o qual adota uma grande variedade de formatos para os dados sendo definido o JSON como padrão e é voltado para o B2C Business to Consumer A criação de um Web Service pode ser feita em qualquer linguagem mas toda a comunicação é efetuada com o uso de XML ou JSON formatos amplamente utilizados no mercado que permitem representar qualquer tipo de informação em modo texto com neutralidade de linguagem motivo pelo qual são classificados como formatos interoperáveis Como já pudemos observar a plataforma do React Native oferece grande facilidade para transformar objetos das linguagens JavaScript e TypeScript no formato de texto JSON assim como para processar os textos na recuperação dos objetos Atenção A serialização para o formato JSON é necessária para a comunicação com Web Services do tipo RESTful sendo também adequada para armazenamento em disco mas todas as operações de entrada e saída tanto na rede quanto em arquivos exigirão operações assíncronas Armazenamento com AsyncStorage Uma forma simples de persistência assíncrona é pelo AsyncStorage que permite guardar e recuperar pares do tipo chavevalor ou seja um identificador e um dado associado da mesma forma que uma chave primária identificando um registro em uma tabela Para utilizar objetos como valores eles devem estar serializados no formato JSON com a utilização dos métodos descritos anteriormente O quadro apresentado a seguir descreve os principais métodos de AsyncStorage Método Parâmetros Callback getltem Chave error result void setltem Chave Valor error voi removeltem Chave error voi mergeltem Chave Valor error voi getAllKeys Nenhum error keys void multiGet Chave erros result void Tabela Alguns dos métodos do AsyncStorage Elaborada por Denis Gonçalves Cople Para utilizar os métodos de AsyncStorage será necessário adotar elementos da sintaxe voltados para a sincronização em ambiente assíncrono tais como async Na definição de funções chamadoras await Na espera pela execução do método Outra possibilidade é a utilização do operador then seguindo uma abordagem funcional Por exemplo podemos armazenar a configuração de um tema ou assunto para um aplicativo por meio de código em sintaxe TypeScript como pode ser observado a seguir Typescript Do mesmo modo é possível recuperar a configuração armazenada em uma execução posterior do aplicativo como pode ser visto na listagem seguinte Note que o retorno de uma função assíncrona deve ser um elemento Promise para o tipo desejado Typescript Podemos observar na listagem seguinte uma biblioteca de persistência para a classe Produto obedecendo à sintaxe do TypeScript Ela deverá ser salva em um arquivo com o nome GestorDadosts Typescript Após as importações necessárias vemos a criação da função assíncrona salvarProduto tendo como parâmetros a chave do tipo string e o objeto que será persistido No corpo da função temos a transformação do objeto para texto JSON seguido da armazenagem em disco com o uso de setItem em que ocorre o bloqueio de execução por meio de await Os mesmos procedimentos são utilizados nos métodos removerProduto em que temos a chamada para removertem a partir da chave fornecida e obterProdutosJSON que inicia com a recuperação das chaves mediante getAllKeys seguido da obtenção de todos os produtos no formato JSON com a chamada para multiGet Já na função obterProdutos temos a deserialização dos valores recuperados no formato JSON finalizando com o retorno de um vetor com todos os produtos armazenados em disco Prosseguindo com a análise do código definimos uma classe com o nome GestorDados apresentando os métodos remover adicionar e obterTodos e efetuando as chamadas necessárias para as funções criadas anteriormente Comentário Observe a necessidade da utilização de Promise no retorno de obterTodos uma vez que teremos um vetor de produtos fornecido de forma assíncrona Ao final a classe é exportada e nossa camada de persistência está completa permitindo a definição de uma interface gráfica adequada para sua utilização AsyncStorage O modelo de persistência local utilizando o componente AsyncStorage é apresentado no vídeo a seguir Cadastro baseado em arquivos Vamos criar um aplicativo cadastral simples baseado na navegação padrão entre telas utilizando as classes criadas anteriormente Para configurar nosso projeto devemos executar os comandos listados a seguir com base no ambiente expo template blank Terminal Com o projeto configurado vamos criar o diretório dados em que colocaremos as classes Produto e GestorDados além de criar com a listagem seguinte o arquivo CommonStylesjs onde teremos a concentração de todos os estilos utilizados no aplicativo Javascript A utilização de um gestor de folhas de estilo em um arquivo único além de minimizar a quantidade de código necessária nas telas do aplicativo permite efetuar mudanças no design de forma global atuando como um tema Terminada a definição dos estilos já estamos aptos para a criação de nossa interface visual Começaremos a definição das telas com a criação do arquivo ProdutoFormjs que será utilizado para a inclusão de um produto O código do novo arquivo é apresentado na listagem seguinte Typescript Seguindo a definição padrão de componentes para React Native teremos o retorno de uma View composta de três componentes TextInput relacionadas aos atributos código nome e quantidade além de um botão do tipo TouchableOpacity com o texto Salvar A alteração dos valores nos campos de texto acionará os métodos de escrita sobre os atributos referenciados e o clique sobre o botão inicia a função salvar Com a execução da função ocorre a geração de uma instância de Produto com os dados dos atributos e a armazenagem do novo produto invocando adicionar no objeto gestor seguido da navegação para a tela principal ListaProd a qual apresentará um botão para iniciar o cadastro e uma lista com os produtos existentes Atenção O uso do operador then permite que a navegação ocorra apenas quando a inclusão do produto for efetivada no retorno método assíncrono Como utilizaremos uma lista inicialmente criaremos o arquivo ProdutoItemjs o qual será codificado de acordo com a listagem apresentada a seguir Typescript No código é possível observar o componente que será utilizado para a visualização de um produto na lista Temos dois elementos do tipo Text para exibir os atributos de um produto fornecido pelas propriedades props da tag além de um botão que irá acionar a função onDelete também fornecida pelas propriedades para excluir o produto na ocorrência de um clique Agora que o item de lista está pronto vamos criar o arquivo ProdutoListajs de acordo com a listagem seguinte definindo nossa tela principal Typescript Tudo que temos na tela principal é um botão do tipo TouchableOpacity para a abertura da tela de cadastro e um componente do tipo FlatList para a lista de produtos O clique no botão faz apenas uma chamada simples para navigation tendo como destino a tela de cadastro de produtos NovoProd A lista é alimentada a partir de um vetor observável com o nome de produtos em que cada item possui a propriedade onDelete associada a uma chamada para excluirProduto tendo como parâmetro o código do item corrente além da passagem do item em si por meio de uma propriedade denominada produto Observe a necessidade de uma função para extração da chave correta a partir do item com o nome myKeyExtractor a qual retorna o código do produto no formato texto O carregamento da lista ocorre nos momentos em que a tela ganha o foco algo que é garantido pelo método useEffect com o fluxo de carga no primeiro parâmetro e o atributo isFocused no segundo Comentário O atributo que acompanha o foco é definido a partir do método useIsFocused oferecido pela biblioteca de navegação padrão do React Native automatizando a atualização do valor durante a execução do aplicativo Note que no preenchimento da lista temos uma chamada para obterTodos de forma assíncrona o que exige o operador then para esperar a conclusão da consulta sendo o retorno associado em seguida ao vetor de produtos que alimenta a FlatList No método excluirProduto temos ampla utilização do operador then pois inicialmente aguardamos a conclusão da chamada para remover depois invocamos o método obterTodos e por fim efetuamos o carregamento da FlatList com o valor retornado ao final da execução segundo o mesmo processo adotado no controle de foco Finalmente alteramos o arquivo principal do aplicativo Appjs definindo o sistema de navegação conforme a listagem que se segue Typescript Temos uma navegação constituída de duas telas em que A primeira é ListaProd baseada no componente ProdutoLista A segunda é referenciada como NovoProd utilizando o componente ProdutoForm A navegação é do tipo pilha Stack sendo configurados os títulos das janelas por meio de options no atributo title Com tudo resolvido podemos iniciar o ambiente expo com a execução do aplicativo com o comando seguinte que deve ser invocado a partir do diretório do projeto Typescript O resultado da invocação do comando será a abertura do navegador Web padrão em que teremos a página administrativa do servidor Expo Vamos trabalhar com a opção Tunnel em que é configurado o tunelamento permitindo uma execução bastante simplificada desde que o servidor e o aplicativo cliente estejam na mesma rede Veja a imagem a seguir Execução do Expo em modo de tunelamento Atenção No celular devemos executar o aplicativo Expo baixado gratuitamente na loja padrão da plataforma e ler o QR Code a partir do aplicativo Desde que o dispositivo móvel e o computador estejam na mesma rede o aplicativo será transferido pelo Metro iniciando a execução em sequência As telas de listagem e inclusão de produtos durante a execução de nosso aplicativo podem ser observadas a seguir Telas do aplicativo de exemplo Falta pouco para atingir seus objetivos Vamos praticar alguns conceitos Questão 1 Os sistemas informatizados evoluíram muito no decorrer do tempo e os modelos de sistemas simples e isolados foram substituídos gradativamente por complexos sistemas heterogêneos conectados exigindo ferramentas de interoperabilidade como a criação de Web Services Em termos de B2B temos uma grande utilização de Web Services do tipo SOAP que trafegam dados no formato A JSON B XML Parabéns A alternativa B está correta Atualmente temos dois tipos principais de Web Services que são o SOAP voltado para B2B utilizando texto no formato XML e o REST mais adotado no B2C com tráfego de dados preferencialmente no formato JSON Questão 2 Utilizar acesso assíncrono aos recursos de entrada e saída como arquivos ou rede é mais que uma boa prática nos dispositivos móveis tratando de uma necessidade para a correta operação do sistema Para definir uma função assíncrona devemos utilizar qual palavra reservada Parabéns A alternativa C está correta C YAML D CSV E RTF A Await B Promise C Async D Result E Then Uma função é configurada como assíncrona por meio da palavra reservada async Para funções assíncronas temos o retorno como um Promise tipado e o valor retornado do tipo especificado é obtido por meio de await ou then 2 Persistência no modelo relacional Ao final deste módulo você será capaz de descrever a persistência no modelo relacional com base em SQLite Modelo relacional Bases de dados relacionais seguem um modelo estrutural baseado na álgebra relacional e no cálculo relacional áreas da matemática voltadas para a manipulação de conjuntos apresentando ótimos resultados na implementação de consultas Podemos dizer que um banco relacional é um repositório de dados capaz de manter relacionamentos consistentes entre os elementos armazenados Considerando a álgebra relacional ela alia a teoria clássica de conjuntos trazendo as operações básicas que podem ser feitas sobre eles como união interseção e subtração além de operadores específicos para tipos de dados compostos como projeção seleção e junção Os novos operadores são necessários para lidar com a representação padrão utilizada para os elementos do conjunto conhecida como tupla que pode ser definida como uma sequência finita de valores Podemos observar um pequeno exemplo com dois conjuntos e uma operação de junção natural nos quadros a seguir Alunos Alunos Curso Ana Claudia Engenharia Luiz Carlos Medicina Manoel de Oliveira Engenharia Quadro Exemplo de conjuntos suas tuplas e operação de junção natural Elaborado por Denis Gonçalves Cople Cursos Curso Coordenador Engenharia Rafael Santos Medicina Felipe Nascimento Quadro Exemplo de conjuntos suas tuplas e operação de junção natural Elaborado por Denis Gonçalves Cople Alunos x Cursos Aluno Curso Coord Ana Claudia Engenharia Rafae Luiz Carlos Medicina Felipe Na Manoel de Oliveira Engenharia Rafae Quadro Exemplo de conjuntos suas tuplas e operação de junção natural Elaborado por Denis Gonçalves Cople Seguindo procedimentos similares no cálculo relacional temos a consulta aos dados baseada em expressões formais além de incluir alguns termos novos como Existe e Para Todo Para exemplificar poderíamos efetuar a consulta expressa pela sentença obter todos os coordenadores de cursos em que existe ao menos um aluno inscrito TypeScript A partir do conhecimento acerca dos elementos matemáticos que fundamentam os bancos de dados relacionais podemos compreender melhor as ferramentas de consulta e manipulação de dados com base na sintaxe SQL Embora eles não sejam o único tipo de banco de dados existente já que temos opções multidimensionais e NoSQL entre outras são a escolha mais comum em termos cadastrais pois permitem uma estruturação de dados muito organizada com consultas ágeis fundamentadas em procedimentos matemáticos já consolidados e amadurecidos ao longo de décadas Mesmo apresentando grande eficiência a representação matricial dos dados com cada linha ou registro representando uma tupla e cada coluna representando um campo não é a mais adequada para um ambiente de programação orientado a objetos sendo necessário um procedimento de conversão chamado de mapeamento objeto relacional em que os conjuntos de registros são expressos como coleções de objetos conforme será demonstrado posteriormente neste módulo Linguagem SQL Para trabalharmos com bancos de dados relacionais é necessário conhecer ao menos comandos básicos da sintaxe SQL os quais podem ser divididos em três áreas DDL Data Definition Language DML Data Manipulation Language Seleção ou Consulta Os comandos DDL são responsáveis pela criação das estruturas que receberão os dados e manterão os relacionamentos de forma consistente tendo como elementos principais as tabelas e índices Basicamente utilizamos os comandos CREATE ALTER e DROP como no exemplo seguinte para a criação de uma tabela SQL Aqui temos a criação da tabela chamada PRODUTO com as colunas CODIGO elemento numérico que funciona como identificador do registro ou chave primária NOME do tipo texto e QUANTIDADE que também aceitará valores numéricos Após a definição da estrutura de armazenamento podemos utilizar os comandos DML para efetuar as operações de inclusão alteração e exclusão de registros o que é feito respectivamente por meio das instruções INSERT UPDATE e DELETE Poderíamos criar um registro na tabela PRODUTO com o comando apresentado a seguir SQL Além das instruções utilizadas para definição e manipulação de dados as consultas efetuadas com o comando SELECT talvez tenham o papel mais relevante em termos de SQL Esse comando se divide inicialmente em duas partes principais que são a projeção campos e a restrição condições Podemos observar a seguir um exemplo de comando de seleção SQL No exemplo apresentado temos uma consulta que retorna valor do campo NOME para cada registro presente na tabela PRODUTO projeção mas apenas para aqueles em que o campo CODIGO apresenta valores entre 1 e 5 restrição O comando SELECT é muito amplo e aceita elementos para ordenação agrupamento combinação e operações de conjunto entre diversas outras possibilidades Alguns dos operadores aceitos pela SQL são apresentados no quadro seguinte Operador Utilização IN Retorna os registros em que o valor de um determinado campo está presente em um conjunto de valores NOT IN Retorna os registros em que o valor de um determinado campo não pode ser encontrado em um conjunto de valores LIKE O valor do campo deve estar de acordo com um padrão sendo tipicamente utilizado em situações do tipo começado com EXISTS Verifica uma condição de existência relacionada ao campo NOT EXISTS Verifica uma condição de inexistência relacionada ao campo Operador Utilização BETWEEN Verifica se o valor se encontra entre dois limites ALL Retorna o valor caso todos os elementos do conjunto satisfaçam à condição ANY Retorna o valor caso algum elemento do conjunto satisfaça à condição Quadro Principais operadores do SQL Elaborada por Denis Gonçalves Cople Além dos operadores apresentados podemos utilizar a comparação tradicional como os símbolos de menor que igualdade e maior que Também são permitidas combinações lógicas com o uso de AND OR e NOT É possível agrupar campos com GROUP BY e utilizar operações de sumarização como MAX MIN e COUNT além da possibilidade de aplicar restrições aos grupos formados com o uso de HAVING Não menos importante podemos ordenar os resultados por quaisquer campos de forma ascendente ou descendente com o uso de ORDER BY Uma consulta SQL mais complexa é apresentada na listagem seguinte SQL Segundo o que está expresso no exemplo teremos como retorno o nome e o código dos produtos da base cuja quantidade seja equivalente ao máximo valor apresentado em toda a tabela e cujos nomes são iniciados com a letra A Banco de dados SQLite Quando falamos do SQLite estamos tratando de um banco de dados relacional que não necessita de um servidor como ocorre no Oracle MySQL e outras ferramentas do tipo permitindo armazenamento local de informações como em um sistema de arquivos comum O SQLite é uma ferramenta minimalista de código aberto gratuita e autossuficiente muito utilizada em sistemas móveis e que faz parte da arquitetura básica do Android SQLite Devido à sua estrutura leve o SQLite oferece comportamento muito fluido além de não precisar de nenhum tipo de configuração Oferecido como uma biblioteca tem versões para diversas linguagens de programação o que facilita a padronização para atividades de persistência em sistemas com grande heterogeneidade e como é baseado em arquivos simples pode ser copiado de forma direta de um sistema para outro Podese dizer que a segurança não é uma preocupação do SQLite pois não podem ser definidos usuários para acesso ao banco ficando aberto para qualquer um que tenha acesso aos arquivos Essa fragilidade é contornada de forma geral por meio da gerência de permissões do próprio sistema operacional como ocorre na Sandbox do Android apoiada no modelo permissivo do SE Linux Construído com linguagem ANSIC o SQLite surgiu no ano 2000 e apesar de exigir uma estrutura mínima ocupando menos de 600 Kbytes permite números grandiosos em termos de armazenamento como tamanho de linha de até 1 Gigabyte e tamanho de banco máximo de 281 Terabyte o que está muito acima das possibilidades físicas dos dispositivos móveis atuais Com a viabilidade de grande espaço para armazenamento e acesso aos dados em velocidade que pode superar o uso direto do disco além de um modelo físico que permite a cópia direta o SQLite tem se tornado uma boa opção para o armazenamento local de recursos em jogos digitais Algo importante a ser mencionado é que as transações oferecidas pelo banco SQLite possuem as propriedades ACID atomicidade consistência isolamento e durabilidade impedindo que os dados sejam corrompidos mesmo com quedas de energia ou travamentos Podemos observar a seguir um exemplo de código JavaScript para acesso ao SQLite JavaScript No exemplo temos a abertura do banco em um arquivo com o nome LojaDatabasedb pela função openDatabase Com o banco criado iniciamos uma transação com o uso do método transaction e utilizamos a transação para executar um comando SQL de consulta ao banco de dados A consulta é iniciada pelo método executeSQL utilizando como parâmetros uma instrução em SQL valores de parâmetros para a instrução uma função callback para tratamento dos dados recebidos e outra para o tratamento de erros de execução No caso efetuamos uma consulta na tabela PRODUTO sem parâmetros sendo exibido o total de registros retornados na primeira função de callback De forma geral temos a necessidade da primeira callback apenas para o tratamento de dados recebidos podendo ser omitida em instruções dos tipos DDL e DML Exemplo Para a criação de tabelas teríamos instruções CREATE TABLE enquanto a inserção de um registro exigiria um comando INSERT mas nos dois casos não temos a callback Ao final do código podemos observar a segunda função de callback que será utilizada para o tratamento de erros na execução do comando SQL Nela temos apenas a emissão da mensagem de erro decorrente da execução para o console Assim como outros bancos de dados no SQLite temos algumas tabelas de catálogo com dados estruturais ou metadados de todo o banco Com o acesso ao catálogo será possível definir comandos dinamicamente consultar dados administrativos e verificar a existência ou o estado atual de qualquer estrutura do banco de dados O quadro apresentado a seguir descreve as tabelas de catálogo e seus campos Tabela Campo Desc sqlitemaster type name tbl name rootpage sql Tipo de o podendo index trig view Nome do Nome da Tabela Campo Desc qual o ob associad Número d raiz Instrução a criação sqlitesequence name sql Nome da associad campo de autoincre Último va utilizado campo de autoincre sqlitestat1 tbl idx stat Nome da que foi an Nome do foi analis Informaç retornada otimizado consultas Quadro Catálogo do banco de dados SQLite Elaborado por Denis Gonçalves Cople Por meio de sqlitemaster obtemos os dados de qualquer estrutura do banco incluindo nome tipo e SQL de criação Um campo interessante é rootpage que identifica a árvore do tipo btree responsável pela organização dos dados da estrutura Atenção Cada tabela ou índice do SQLite utiliza armazenagem em uma árvore do tipo btree e o campo rootpage identifica qual btree foi utilizada para a estrutura Os campos do tipo autoincremento irão usar a tabela sqlitesequence para guardar o último valor utilizado constituindo um elemento essencial para o funcionamento do banco de dados Já o acesso aos dados de sqlitestat1 irá fornecer todos os resultados obtidos pelo otimizador de consultas permitindo identificar fragilidades na definição de índices específicos e a eficiência da utilização em meio a comandos de seleção Como um exemplo simples podemos obter os nomes de todas as tabelas do banco de dados por meio do comando apresentado a seguir SQL Cadastro com SQLite Para implementar nosso cadastro com uso de SQLite iremos reaproveitar boa parte do código definido no primeiro módulo fazendo apenas as adaptações necessárias Nosso principal foco de mudanças será a classe GestorDados uma vez que ocorrerá a mudança do modelo de armazenamento mas a interface será mantida Inicialmente vamos configurar nosso projeto que executará no modelo nativo com os comandos apresentados a seguir TypeScript Vamos aproveitar boa parte do exemplo anterior com persistência baseada na gravação assíncrona em arquivos Iniciaremos copiando para o novo projeto os arquivos Appjs CommonStylesjs ProdutoFormjs ProdutoItemjs e ProdutoListajs todos no diretório raiz além de Produtots no diretório dados Para definir a conexão com o banco de dados vamos criar o arquivo DatabaseInstance do tipo JavaScript no diretório dados Javascript No arquivo DatabaseInstancejs teremos apenas o uso de openDatabase definindo o nome do A conexão obtida será utilizada por todos os arquivos que precisarem executar comandos sobre o arquivo que será utilizado pelo SQLite para obtenção da conexão na variável db com a exportação ocorrendo ao final banco como GestorDadosts que será responsável por concentrar as operações efetuadas sobre a tabela de produtos O arquivo GestorDados do tipo TypeScript deverá ser criado no diretório dados TypeScript Analisando a listagem podemos observar que a conexão db é importada assim como a classe Produto e temos a definição dos comandos SQL em algumas variáveis de texto nas linhas seguintes Temos as variáveis sqlCreate Para a criação da tabela sqlSelect Para a seleção de todos os produtos sqlInsert Para a inserção de um registro sqlDelete Para a remoção do registro Os comandos SQL definidos são utilizados pela classe GestorDados implementada logo após esses comandos Essa classe é semelhante à que foi utilizada no primeiro exemplo mas agora conta com a persistência sendo efetuada no SQLite Comentário Além dos métodos públicos para consulta remoção e inserção que irão complementar as funcionalidades dos demais arquivos temos na classe GestorDados o método privado criarBanco que executará o comando definido em sqlCreate gerando a tabela Podemos observar a presença de algumas interrogações nos comandos para inserção e remoção de registros representando parâmetros que devem ser preenchidos a partir da chamada para execução Veja a seguir a descrição dos valores dos parâmetros de cada método remover No método remover temos o preenchimento do parâmetro com o valor da chave adicionar No método adicionar os parâmetros são preenchidos com os valores de um vetor que contém os atributos de produto obterTodos O método mais complexo é obterTodos que deverá receber uma função com o nome useRetorno na qual teremos como parâmetro um vetor de produtos Na verdade o que estamos realizando é a definição de uma callback ou seja uma função que deverá ser executada ao final de determinado procedimento algo muito útil quando trabalhamos com processamento assíncrono No corpo do método temos a criação de um vetor de produtos vazio o qual deverá ser preenchido a partir da consulta efetuada na linha seguinte Com o retorno da consulta em results temos um loop que percorre todas as linhas e para cada linha adicionamos um objeto do tipo Produto com os dados da linha ao vetor Por fim a função callback é invocada com a passagem do vetor preenchido e se não tivermos nenhum produto no vetor ocorre a chamada para criarBanco Atenção Todos os comandos SQL são invocados pelo método executeSql sempre dentro de transações definidas por meio de transaction O arquivo ProdutoListajs precisará ser modificado para se adequar ao padrão utilizado nas consultas baseadas em SQLite A seguir é apresentado o início do código para a classe ProdutoLista contemplando as modificações citadas TypeScript O que temos na prática é a modificação da chamada para o método obterTodos no qual agora em vez de adotar o operador then fornecemos uma função que utilizará o vetor obtido em uma chamada para setProdutos Devemos alterar a chamada para useEffect e o corpo do método excluirProduto mantendo todo o restante do código original Note que como uma boa prática evitamos trabalhar diretamente com o resultado da consulta aos dados em que é adotado o modelo relacional Em vez de trabalharmos com o resultado diretamente utilizamos uma coleção de objetos do tipo Produto na qual cada um reflete as informações de um registro Atenção A conversão de tabelas e respectivos registros em coleções de entidades é uma técnica conhecida como mapeamento objeto relacional Feitas as inserções e as alterações necessárias nos arquivos do projeto podemos executar o aplicativo e verificar que mesmo com a persistência modificada a interface original do primeiro exemplo é mantida trazendo todas as funcionalidades anteriores Temos a impressão de estar utilizando o mesmo aplicativo mas devemos ter em mente que os dados passaram a ser armazenados em uma base de dados do tipo SQLite Armazenagem com SQLite No vídeo a seguir apresentamos uma classe de persistência com base em SQLite contemplando as operações de inclusão alteração exclusão e consulta aos dados do banco Falta pouco para atingir seus objetivos Vamos praticar alguns conceitos Questão 1 O uso de comandos SQL dispersos em meio ao código do aplicativo diminui o reuso e aumenta a dificuldade de manutenção Com a utilização de um gestor de dados temos a concentração dos comandos SQL em uma única classe em que existem métodos para o retorno de entidades como obterTodos que estaria relacionado ao comando Parabéns A alternativa E está correta Os gestores de dados seguem o padrão em que precisamos minimamente dos métodos obterTodos incluir e excluir os quais estarão relacionados respectivamente aos comandos SELECT INSERT e DELETE Com base nesses métodos temos a possibilidade de listar os registros acrescentar um novo registro ou remover um registro da base de dados Questão 2 O banco de dados SQLite é adotado como padrão de armazenagem no Android e sua utilização no ambiente do React Native é muito simples Para efetuar a inserção de um registro na base qual método deve ser executado quando utilizamos React Native A INSERT B CREATE C DELETE D UPDATE E SELECT A executeSql B executeInsert C transaction D openDatabase E executeDelete Parabéns A alternativa A está correta Para efetuar a inclusão de um registro no banco de dados devemos utilizar o método executeSql com a passagem de um comando SQL do tipo INSERT De modo geral o método precisa estar em uma transação iniciada por meio de transaction a partir de uma conexão com o banco já estabelecida com base no método openDatabase 3 Realm Ao final deste módulo você será capaz de empregar Realm para a persistência no modelo orientado a objetos Banco de dados orientado a objetos Atualmente o desenvolvimento de sistemas por meio de linguagens orientadas a objetos é um padrão de mercado bem aceito pelas mais diversas empresas e consultorias mas os bancos de dados mostram uma predominância do modelo relacional Tal cenário traz uma boa justificativa para a adoção de técnicas de mapeamento objeto relacional mas a possibilidade de utilizar uma base de dados orientada a objetos simplificaria muito o processo de transferência dos dados para as estruturas da linguagem Um OODBMS ou sistema de banco de dados orientado a objetos permite representar estruturas complexas de uma forma muito mais eficaz que os bancos relacionais Enquanto temos uma representação focada na arquitetura de armazenamento para os relacionais nos bancos que utilizam objetos tiramos proveito dos diversos conceitos oferecidos pela metodologia orientada a objetos incluindo princípios como herança e polimorfismo Com os princípios da orientação a objetos um OODBMS consegue utilizar modelos próximos do mundo real Exemplo Seria possível definir uma classe Profissional a partir de Pessoa aproveitando todas as características da classe original e mantendo a semântica já que um profissional é uma pessoa com alguns atributos a mais enquanto no modelo relacional teríamos duas tabelas em que Pessoa seria uma entidade forte e Profissional a entidade fraca dentro de um relacionamento do tipo um para um algo que demonstra uma preocupação maior com o armazenamento dos dados que com a representatividade da forma em si Classes na orientação a objetos e tabelas no modelo relacional Utilizando ponteiros no lugar de junções o modelo orientado a objetos permite uma execução bem mais rápida que no banco relacional já que o acesso aos dados é baseado no simples encadeamento de ponteiros Além da agilidade no acesso a habilidade de lidar com grandes massas de dados é uma característica importante de um OODBMS como no uso de ObjectivityDB pelo Stanford Linear Accelerator Center SLAC que em 2015 já acumulava cerca de 900 terabytes de dados como resultado dos experimentos com aceleração de partículas Comentário Enquanto apresenta diversas vantagens um OODBMS também traz algumas desvantagens como a inexistência de um modelo universal de dados e a falta de uma linguagem de consulta padronizada Essas são características que estão presentes no modelo relacional por meio das tabelas com tipos de campos bem definidos e da sintaxe oferecida pela linguagem SQL Outras desvantagens frente ao modelo relacional são a impossibilidade de executar consultas aninhadas e a ausência de princípios matemáticos robustos como a álgebra relacional e o cálculo relacional História dos bancos de dados orientados a objeto O termo banco de dados orientado a objetos surgiu em torno de 1985 representando o resultado de pesquisas efetuadas por empresas como Bell Labs Texas Instruments e HewlletPackard entre várias outras Surgiram muitos produtos no mercado a partir daí como GemStone Versant Matisse e ObjectivityDB Em 1991 foi criado um consórcio de fornecedores de OODBMS iniciado por Rick Cattell da Sun Microsystems com a sigla ODMG Object Database Management Group que tinha como objetivo a definição de padrões Esses padrões incluíram uma linguagem para a definição de objetos ODL Object Definition Language um padrão para intercâmbio de informações OIF Object Interchange Format e uma sintaxe declarativa para consulta aos objetos OQL Object Query Language A versão 30 da especificação foi publicada no ano 2000 e a maior parte dos bancos de dados orientados a objetos e das ferramentas para mapeamento objetorelacional buscaram a conformidade com os padrões Foram definidos conectores para várias linguagens incluindo C Smalltalk e Java mas em 2001 o ODMG Java Language Binding foi submetido ao Java Community Process como base para a especificação JDO Java Data Objects As empresas participantes do ODMG decidiram então concentrar seus esforços na especificação JDO terminando o consórcio em 2001 e interrompendo a busca por um padrão global de mercado Comentário Ao longo do tempo surgiram diversas opções de OODBMS como pode ser observado no ranking de bancos de dados do mercado DBengines sugerido na seção Explore Para nossos exemplos utilizaremos o Realm como opção de banco de dados orientado a objetos pois o seu acesso a partir do React Native é bastante simplificado Embora também seja reconhecido como um banco de dados NoSQL baseado em documentos possui características próprias do modelo orientado a objetos Banco de dados Realm O banco Realm é uma alternativa de código aberto ao armazenamento com SQLite com uma abordagem mais amigável para o desenvolvedor uma vez que trabalha dentro do padrão orientado a objetos É uma boa opção para as plataformas móveis com versões para as linguagens Swift ObjectiveC Java Kotlin C e JavaScript Sua utilização é muito intuitiva seguindo a codificação padrão da linguagem o que torna a curva de aprendizagem muito menor além de não necessitar de processos voltados para o mapeamento objeto relacional diminuindo a quantidade total de código Todos os dados são observados como objetos e coleções sendo necessário apenas instanciar um gestor para o acesso ao banco Entre as características mais relevantes do Realm destacamse Ser uma plataforma leve totalmente funcional e independente Ter um baixo consumo de memória Utilizar pouco espaço em disco Isso faz com que se torne uma plataforma adequada para trabalhar offline motivo pelo qual foi adotado em diversas plataformas móveis o que não impede seu uso em sistemas desktop ou clienteservidor A listagem seguinte que deverá ser salva no arquivo DatabaseInstancejs apresenta o código JavaScript para instanciar um banco de dados Realm no React Native TypeScript O uso de um banco de dados exige a definição de um esquema estrutural com as classes que serão utilizadas definindo seus atributos com respectivos tipos e assinalamento do campo de identificação ou chave primária No exemplo definimos apenas a estrutura para Produto trazendo os campos código nome e quantidade junto a seus respectivos tipos além da seleção de código para a chave primária Após a importação da classe necessária a partir da biblioteca realm criamos a instância do gestor com o nome db fornecendo o nome do arquivo em path e a estrutura do banco por meio de schema Para o esquema de banco temos um vetor de classes para os metadados em que cada classe apresenta o nome name chave primária primaryKey e as propriedades properties com seus respectivos tipos Com a exportação do gestor ele pode ser utilizado em qualquer código JavaScript ou TypeScript a partir da importação do arquivo JavaScript No exemplo temos uma consulta aos produtos da base invocando objects com uma filtragem subsequente para todos os códigos maiores que 100 por meio de filtered e para acessar os atributos de cada objeto temos a tipagem para Produto O retorno será do tipo Results Produto permitindo que seja utilizado um loop no qual percorremos todos os resultados e efetuamos a impressão do código e nome de cada produto As operações de inclusão alteração e exclusão equivalentes aos comandos DML do modelo relacional também seguem procedimentos simples como pode ser observado na listagem apresentada a seguir TypeScript Note que o processo é iniciado com a definição de um trecho transacional para escrita dos dados no banco pela chamada para write que é aplicado ao conjunto de comandos no interior da função anônima e por estar em uma transação o bloco inteiro é confirmado ao final ou cancelado quando um erro ocorre Em nosso exemplo temos apenas a inclusão do produto instanciado na linha anterior invocando o comando create que tem como parâmetros o nome da coleção e o objeto Os métodos da classe Realm podem ser observados no quadro seguinte Método Utilização open Abre uma conexão com o banco de forma equivalente ao construtor da classe close Fecha a conexão com o banco de dados write Define um bloco de escrita no banco create Adiciona o objeto a uma coleção do banco delete Remove o objeto de uma coleção do banco objects Retorna a coleção de objetos a partir de seu nome no banco objectForPrimayKey Retorna o objeto de uma coleção do banco a partir do valor de sua chave primária beginTransaction Inicia uma transação no banco de dados commitTransaction Confirma a transação efetivando as modificações efetuadas cancelTransaction Cancela a transação desfazendo todas as alterações Quadro Métodos da classe Realm Elaborado por Denis Gonçalves Cople Algo que podemos observar é a ausência de um método para alteração o que ocorre por não ser necessário Para alterar o valor de um determinado campo basta iniciar o bloco de escrita selecionar o objeto e alterar o valor do atributo desejado causando a escrita direta no banco de dados TypeScript Na listagem de exemplo temos a obtenção do produto a partir da chave primária com valor 1002 seguido da alteração dos valores do nome e da quantidade Como temos um bloco transacional de escrita as modificações efetuadas são imediatamente refletidas no banco ao final da execução do bloco Da mesma forma que temos o relacionamento entre tabelas no modelo relacional as classes também se relacionam mas no lugar de índices utilizamos coleções para definir esses relacionamentos como pode ser observado a seguir na definição de um esquema de classes mais complexo TypeScript Temos a definição de dois elementos de esquema no código sendo O primeiro para a classe Carro contendo os atributos marca modelo e milhas O segundo para a classe Pessoa com os atributos nome fotografia e carros Observe que carros é uma coleção de objetos da classe Carro além da definição de um valor padrão para o campo milhas via default e a utilização de um campo opcional com o nome fotografia algo que é definido pelo uso da interrogação no tipo do atributo Comentário A criação do banco engloba os dois esquemas de classe o que significa que teremos duas coleções uma para carros e outra para pessoas sendo possível definir quais carros pertencem a uma determinada pessoa a partir da coleção expressa no atributo Para efetuar a inclusão de um conjunto de objetos no banco de dados basta instanciálos em um bloco transacional de escrita TypeScript Podemos observar que após a criação de uma pessoa no Realm utilizamos o método push da coleção de carros em cada pessoa criada para incluir novos objetos do tipo Carro diretamente no banco de dados já associados à coleção de carros daquela pessoa O controle transacional é uma funcionalidade que permite o isolamento de um conjunto de operações garantindo a consistência na execução do processo completo De forma geral ele ocorre da seguinte maneira Com o uso de transações temos a garantia de que o sistema irá desfazer as operações anteriores à ocorrência de um erro como na inclusão dos itens de uma nota fiscal Sem o uso de uma transação caso ocorresse um erro na inclusão de algum item seríamos obrigados a desfazer as inclusões que ocorreram antes do erro de forma programática mas com a transação será necessário apenas emitir um comando de rollback Se quisermos controlar a transação fora de um bloco de escrita precisamos chamar os métodos de controle transacional da classe Realm TypeScript Uma transação é iniciada As operações são executadas O bloco é confirmado com o uso de commit ou a reversão das operações com rollback No exemplo de código temos o início da transação por meio do uso de beginTransaction seguido de um bloco try em que são incluídas duas pessoas e respectivos carros com a confirmação da transação por meio de commitTransaction Caso ocorra algum erro no processo o fluxo é desviado para o bloco catch no qual qualquer alteração pendente será desfeita com a utilização de cancelTransaction equivalente a um comando rollback Cadastro baseado no Realm Após compreender as funcionalidades do Realm podemos utilizálo na persistência de produtos em mais um exemplo Vamos iniciar com a criação e configuração do projeto com base nos comandos apresentados a seguir TypeScript Tendo configurado o projeto vamos copiar os arquivos que serão reutilizados de nosso primeiro exemplo com o nome CadastroLocal Os arquivos que precisamos são App CommonStyles ProdutoForm ProdutoItem e ProdutoLista todos do tipo JavaScript além do arquivo Produto do tipo TypeScript posicionado no diretório dados Agora vamos adicionar o arquivo DatabaseInstancejs no diretório dados para definir a conexão com o banco de dados de acordo com a listagem seguinte TypeScript Tudo que precisamos é um objeto do tipo Realm contendo o caminho para o banco de dados no atributo path e o conjunto de entidades englobadas em schema Para nosso exemplo temos apenas a entidade Produto com a definição dos campos código nome e quantidade por meio de properties além da escolha da chave primária no atributo primaryKey como sendo o campo código No passo seguinte devemos acrescentar o arquivo GestorDadosts no diretório dados contendo o código apresentado a seguir TypeScript Aqui teremos a gerência das operações para consulta e manipulação dos produtos em nossa base de dados por intermédio do objeto db exportado anteriormente Como visto nos exemplos anteriores precisamos definir os métodos remover adicionar e obterTodos todos eles assíncronos de modo a completar a funcionalidade dos arquivos reutilizados O método adicionar é o mais simples no qual temos apenas a utilização de create dentro de uma transação de escrita para o acréscimo do produto na coleção Já para o método remover inicialmente encontramos o produto a partir da chave com o uso de filtered e na sequência temos a remoção do objeto recuperado com o delete dentro de um fluxo que também ocorre em uma transação Para a consulta não necessitamos de transação e o que temos é a recuperação de todos os objetos da coleção devendo ser observada a tipagem para Produto Ao contrário do que pensaríamos inicialmente não obtemos uma coleção de objetos Produto mas sim um RealmResults contendo objetos do tipo RealmObject trazendo os atributos da classe Produto o que exige a conversão de todos os elementos para Produto por meio de funções de manipulação JSON antes de adicionar ao vetor de retorno do método Ao final a classe GestorDados é exportada completando a funcionalidade exigida pelos demais arquivos do projeto e já podemos executar nosso aplicativo agora com uso de persistência baseada em Realm Armazenagem com Realm No vídeo a seguir apresentamos uma classe de persistência com base em Realm contemplando as operações de inclusão alteração exclusão e consulta aos dados do banco Falta pouco para atingir seus objetivos Vamos praticar alguns conceitos Questão 1 Uma das vantagens dos bancos de dados orientados a objetos é a grande similaridade com as estruturas de dados das atuais linguagens de programação tornando o processo de mapeamento objetorelacional desnecessário Qual o nome do consórcio criado no ano de 1991 por Rick Cattell voltado para os bancos de dados orientados a objetos Parabéns A alternativa B está correta Em 1991 foi criado o consórcio ODMG Object Database Management Group que tinha como objetivo a definição de padrões para OODBMS Servidores de Banco de Dados Orientados a Objetos incluindo a linguagem para a definição de objetos ODL o A OQL B ODMG C OIF D ODL E OODMBS padrão para intercâmbio de informações OIF e a sintaxe declarativa para consulta OQL Questão 2 As transações são essenciais para a garantia da consistência nos bancos de dados em operações múltiplas independentemente do modelo utilizado para armazenagem No caso do Realm uma transação pode ser iniciada pelo método Parabéns A alternativa C está correta Na utilização de um banco de dados Realm podemos iniciar uma transação com o método beginTransaction Com a transação iniciada efetuamos as operações desejadas sobre o banco confirmando o conjunto por meio de commitTransaction ou desfazendo as alterações com o uso de cancelTransaction A Transaction B commitTransaction C beginTransaction D rollback E cancelTransaction 4 Persistência no modelo NoSQL Ao final deste módulo você será capaz de descrever a persistência no modelo NoSQL com base no MongoDB Not Only SQL Veja a seguir como o termo NoSQL se transformou em Not Only SQL O termo NoSQL inicialmente era utilizado para definir bases de dados não relacionais como uma negação às consultas via sintaxe SQL O conceito evoluiu incorporando maior heterogeneidade nos modelos de armazenamento Houve então a mudança de interpretação da sigla original que passou a significar Not Only SQL ou seja bancos de dados que não utilizam apenas SQL Com o surgimento do Big Data tivermos um aumento exponencial do uso de clusters no armazenamento o que pode se tornar um problema quando precisamos nos preocupar com a manutenção de relacionamentos entre entidades A abordagem NoSQL busca uma forma de armazenamento mais plana facilitando a distribuição de dados e priorizando a escrita única e leitura múltipla sem a preocupação com alterações Quando utilizamos o armazenamento NoSQL estamos comprometendo a consistência em favor da disponibilidade da velocidade da escalabilidade e da tolerância ao particionamento Boa parte das opções de mercado não oferece suporte às transações com as alterações sendo feitas apenas de forma local e sendo repercutidas para os demais nós do cluster posteriormente após um breve período normalmente na ordem de milissegundos Os bancos de dados NoSQL não apresentam apenas uma estratégia arquitetural mas todas perseguem os mesmos objetivos Entre as opções existentes podemos destacar as estratégias chavevalor colunar baseada em grafo e documental além de algumas arquiteturas híbridas que adotam combinações das anteriores Atenção Enquanto no modelo relacional temos esquemas fixos para armazenagem as estruturas de dados podem ser alteradas dinamicamente em bases NoSQL Uma arquitetura de armazenagem do tipo chavevalor é muito simples contando com linhas em que temos um identificador ou chave associado a um valor com a intepretação do valor sendo efetuada nos aplicativos Mesmo com um modelo tão simples podem ser incluídas funcionalidades avançadas como as transações e o versionamento de registro presentes no Oracle Berkeley DB Atenção Como as bases NoSQL são voltadas para inclusão massiva sem permitir alterações ou exclusões de valores o versionamento do registro acaba se tornando uma necessidade para alguns tipos de aplicações Veja a seguir algumas observações sobre o modelo colunar O modelo colunar pode ser considerado como uma extensão da arquitetura chavevalor pois o que temos é a divisão do valor em setores ou colunas As colunas por sua vez são agrupadas em famílias sendo possível acrescentar novas famílias e colunas de forma dinâmica o que traz uma flexibilidade muito maior que a do modelo relacional Um banco de dados colunar amplamente utilizado no mercado é o HBase que possibilita a armazenagem de dados no formato texto ou sequências binárias com processamento distribuído sendo oferecido como um produto de código aberto Ele foi construído com a linguagem Java sendo modelado a partir do Google Big Table e oferece integração fácil com o ambiente Hadoop viabilizando consultas por meio de operações MapReduce Podemos observar a seguir um exemplo de representação de dados no HBase Família aluno alunomatrícula alunonome 1 201811873223 Luiz Carlos 2 201812341581 Ana Lima 3 201920923127 Paulo Silva Tabela Fragmento de dados no HBase Elaborada por Denis Gonçalves Cople No fragmento de dados exposto temos três famílias de colunas uma com os dados do aluno outra da turma e finalmente uma foto do aluno Toda linha é definida por uma chave numérica e no cruzamento entre a linha e a coluna temos uma célula com o valor do campo e um timestamp oculto adicionado de forma automática para viabilizar o controle de versão de forma transparente Ao contrário do modelo relacional em que há grande preocupação com a normalização nas bases NoSQL serão verificados muitos dados duplicados facilitando a distribuição do processamento Também é interessante observar que o campo foto embora seja um atributo do aluno está em uma família própria algo que costuma ser adotado como uma técnica para agilizar as pesquisas uma vez que a informação binária ocupa muito mais espaço que o texto comum e não aceita restrições na consulta Quando utilizamos a arquitetura documental temos sempre uma chave associada a um documento o qual pode ser uma notação de texto como XML JSON e YAML ou algum formato binário como DOC e PDF Uma característica dos documentos armazenados é trazer alguma estrutura de metadados associada motivo pelo qual os dados são classificados como semiestruturados Exemplo Um dos melhores exemplos de banco de dados no modelo documental é o MongoDB uma opção de código aberto multiplataforma e escrita em linguagem C Os valores armazenados no MongoDB são documentos no formato JSON e as chaves podem ser geradas de forma automática ou especificadas de acordo com padrões específicos Nos bancos de dados baseados em grafos temos os dados representados como vértices e as ligações entre eles definidas como arestas seguindo a interpretação tradicional dos grafos utilizados na computação Apesar de permitir expressar o relacionamento entre dois elementos de dados as ligações efetuadas são muito mais flexíveis que as chaves estrangeiras adotadas no modelo relacional Os nós ou vértices sempre apresentam um identificador e um valor associado como ocorre no modelo tradicional chavevalor mas podemos definir arestas com a ligação de dois identificadores gerando toda uma rede de dados conectados Exemplo Um bom exemplo de banco de dados baseado em grafos é o Neo4J desenvolvido na linguagem Java que tem código aberto e oferece suporte a transações Na imagem seguinte é possível observar dados armazenados no modelo de grafo Dados no modelo de grafo Temos muitas opções de bancos de dados NoSQL no mercado sempre amparados nos modelos aqui descritos e alguns são enquadrados em mais de uma categoria sendo chamados de híbridos ou multimodelos Dica Uma lista dos principais bancos de dados NoSQL pode ser conferida no ranking DBranking sugerido na seção Explore Banco de dados MongoDB Trabalhando com um modelo orientado a documentos MongoDB é baseado no formato JSON permitindo a modelagem de dados complexos com hierarquias expressas por meio de campos aninhados O uso de uma notação natural do JavaScript facilita a indexação e a busca sendo possível utilizar consultas por campo faixa de valores ou até mesmo expressões regulares além de oferecer recursos para amostragem aleatória Para trabalharmos com o banco de dados MongoDB devemos baixar e instalar a versão gratuita no endereço httpswwwmongodbcom trydownloadcommunity Escolha a versão adequada para seu sistema operacional e clique em download Download do MongoDB Ao final da instalação teremos o banco de dados instalado como um serviço além de um aplicativo para gerência com o nome MongoDB Compass Considerando o peso do MongoDB é interessante tirar o serviço do modo de inicialização automática e ativar apenas quando for necessário utilizálo Com o serviço ativo vamos abrir o gerenciador e clicar diretamente na opção Connect abrindo uma conexão com o servidor de forma local Efetuada a conexão vamos criar um banco de dados com o nome loja contendo uma coleção denominada produtos mas sem marcar a opção Capped Collection pois isso impediria a remoção de registros Criação de banco no MongoDB por intermédio do Compass Agora já podemos inserir alguns registros ou documentos no formato JSON navegando até o banco criado na lateral esquerda e escolhendo a coleção definida Com a coleção aberta escolhemos a opção Add Data seguido de Insert Document que resulta na abertura uma janela para a digitação do documento Inserção de registro por meio do Compass A única restrição acerca dos documentos criados no MongoDB é a necessidade de um campo identificador com o nome id funcionando como chave primária que pode ser um número inteiro definido na inserção ou um identificador gerado automaticamente com tamanho de 12 bytes sendo composto por um timestamp de 4 bytes um número randômico de 5 bytes e um contador de 3 bytes TypeScript Após inserir alguns documentos podemos efetuar consultas digitando as expressões na barra de pesquisa e clicando no botão Find Temos diversos operadores disponíveis na sintaxe de consulta do MongoDB como podemos observar no quadro seguinte Operador Utilização gt Retorna quando o campo apresenta valor maior que o especificado lt Retorna quando o campo apresenta valor menor que o especificado in Verifica se combina com qualquer dos valores do vetor nin Verifica se não ocorre combinação com qualquer dos valores do vetor and Combinação lógica de condições com uso de and or Combinação lógica de condições com uso de or exists Retorna os documentos que apresentam determinado campo all Verifica se todos os valores do vetor estão presentes size Verifica se o campo do tipo vetor tem o tamanho especificado regex Seleciona os documentos a partir de uma expressão regular Quadro Alguns operadores oferecidos pelo MongoDB Elaborado por Denis Gonçalves Cople Por exemplo poderíamos recuperar todos os produtos com quantidade acima de 500 por meio do operador gt TypeScript Resultados melhores podem ser observados com uma gama maior de dados sendo mais simples efetuar inserções em bloco por meio do utilitário mongo um shell para execução de comandos encontrado no diretório bin do MongoDB Após iniciar o shell podemos selecionar o banco de trabalho e executar uma inserção múltipla de documentos TypeScript Com a execução dos comandos teremos a inclusão de cinco produtos em uma coleção com o nome inventario As consultas podem ser efetuadas em seguida utilizando o comando find e os operadores do MongoDB TypeScript No exemplo anterior temos o uso do operador all recuperando os documentos em que o campo cores contém todos os valores especificados no vetor ou seja vermelho e azul Temos como resultado da execução o retorno dos itens caneta e pilot Com nosso banco configurado e alimentado podemos iniciar a criação de um aplicativo para acesso aos dados Por se tratar de uma tecnologia servidora o acesso não poderá ser feito diretamente a partir do dispositivo móvel exigindo um servidor Web adequado para intermediar as operações sobre o MongoDB Servidor Nodejs com Express Ao contrário dos exemplos que vimos até aqui no caso do Mongo DB temos uma base que deve estar em um servidor exigindo uma interface de acesso via rede Utilizaremos um servidor minimalista que pode ser criado facilmente com o Nodejs com base na biblioteca Express TypeScript Iniciaremos a programação de nosso servidor com a persistência dos dados criando o arquivo GestorDBjs no diretório dados Devemos efetuar a conexão com o MongoDB e definir as operações necessárias para incluir excluir e selecionar documentos a partir da coleção produtos TypeScript Inicialmente obtemos uma referência ao MongoClient a partir da biblioteca mongodb e a utilizamos para conectar com o banco de forma local Com base no operador then que irá esperar o término da execução assíncrona definimos uma conexão com o nome globalconn selecionando o banco loja Veja a seguir o comportamento das funções findAll inset e do método deleteOne A função findAll acessa a coleção com o nome produtos a partir da conexão e retorna os documentos na forma de um vetor Como não foram definidos parâmetros na busca efetuada pelo método find todos os documentos da coleção serão recuperados A função insert que tem como parâmetro um documento apenas aciona o método insertOne com a passagem do documento O método deleteOne invoca o método de mesmo nome na coleção passando o parâmetro id com o valor do código O módulo exporta suas funções para que possam ser invocadas a partir de outros arquivos do tipo JavaScript ou TypeScript Nosso gestor de persistência deve ficar disponível para todo o sistema o que é feito com o acréscimo de uma linha no arquivo www do tipo JavaScript dentro do diretório bin com a definição da referência globaldb Todo o restante do código original do arquivo deverá ser mantido inalterado JavaScript Agora vamos alterar o arquivo indexjs raiz do servidor Web dentro do diretório routes em que temos a definição de algumas rotas de exemplo as quais serão substituídas por novas rotas Seguiremos o padrão REST utilizando os métodos do protocolo HTTP para gerenciar as operações de consulta e manipulação de dados como pode ser observado no quadro seguinte Método HTTP Utilização GET Consultas com o retorno de entidades e coleções no formato JSON POST Inserção de entidade a partir dos dados no formato JSON PUT Edição da entidade com base na chave e nos dados em formato JSON DELETE Remoção da entidade com base na chave primária Quadro Alguns operadores oferecidos pelo MongoDB Elaborado por Denis Gonçalves Cople Segundo o padrão descrito Um endereço do tipo httpservidorproduto retorna todos os produtos Enquanto httpservidorproduto101 retorna apenas o produto cuja chave primária apresenta o valor 101 Em ambos os casos os dados referentes aos produtos devem ser fornecidos no formato JSON Para nosso exemplo consideramos a entidade como raiz do site retornando todos os produtos com acesso ao endereço de base além de acrescentarmos as rotas new no modo post e remove complementada com o código no modo delete O novo código do arquivo indexjs pode ser observado na listagem seguinte TypeScript Inicialmente temos uma referência ao módulo express e a obtenção de um objeto para roteamento com o nome router Ele será responsável por interceptar as chamadas e direcionar as respostas de acordo com o protocolo HTTP em que req é uma referência para a requisição e res para a resposta Em relação às rotas veja a seguir Primeira rota A primeira rota trabalha no modo GET tendo como endereço a raiz em que começamos aguardando a execução assíncrona de findAll e recebendo os documentos na variável docs Os documentos já são recebidos no formato JSON mas o banco utiliza id como padrão para a chave primária exigindo o mapeamento dos campos para o formato da classe Produto por meio de map antes de retornar os valores convertidos via send Segunda rota Na rota seguinte temos uma chamada no modo POST para o endereço new em que será fornecido um objeto do tipo Produto no formato JSON por meio do corpo da requisição sendo considerado o código do produto como valor de id Após a execução do método insert com a passagem dos valores obtidos é fornecida uma resposta positiva via send Última rota Na última rota temos um endereço parametrizado a partir de remove tendo o código como parâmetro e utilizando o modo DELETE O parâmetro é recuperado via params e convertido para o formato inteiro sendo utilizado na chamada para deleteOne com o retorno da resposta positiva após a execução da função Em todos os casos são utilizados blocos protegidos permitindo que a mensagem de erro seja retornada para o usuário quando ocorrem exceções Agora só precisamos iniciar nosso servidor que neste ponto já se encontra totalmente funcional TypeScript Fazendo a chamada para httplocalhost3000 uma vez que a porta padronizada do express tem valor 3000 teremos como retorno a coleção de produtos no formato JSON TypeScript Express e MongoDB No vídeo a seguir abordamos a criação de um servidor minimalista com base em Express para acesso a uma base de dados MongoDB contemplando operações de consulta e manipulação dos dados segundo uma arquitetura REST Cadastro com MongoDB Com o servidor pronto podemos definir nosso aplicativo cadastral com acesso via rede tendo como base o React Native No entanto não podemos utilizar o endereço localhost no aplicativo Android pois estaríamos tentando acessar o próprio dispositivo com base no sistema Linux Atualmente devido às restrições de segurança impostas nas atuais versões da plataforma é aceito apenas o protocolo HTTPS Recomendação Vamos baixar um aplicativo chamado ngrok que faz um tunelamento de nosso servidor fornecendo via HTTP e HTTPS simultaneamente dentro de uma mesma rede o que irá viabilizar o acesso a partir do Android sem a necessidade de configurações complexas em que teríamos a importação e o uso de certificados digitais no servidor A utilização do ngrok é muito simples bastando executar no console com a passagem do protocolo HTTP e o número da porta que no caso é 3000 ngrok http 3000 Como resultado da execução do comando teremos a definição de dois endereços um para HTTP e outro para HTTPS indicados no console além do acompanhamento das chamadas que forem efetuadas O nome do site é gerado de forma aleatória pelo ngrok mas é possível especificar um nome por meio da opção subdomain nos planos pagos Execução do aplicativo ngrok Para a execução apresentada teremos o endereço httpsf2bb5a9994f4ngrokio mas você deverá utilizar o nome fornecido na execução em seu ambiente lembrando que o nome mudará cada vez que o ngrok for executado novamente Já podemos iniciar a criação de nosso cliente com os comandos apresentados a seguir TypeScript Com o projeto criado copiaremos a partir do projeto CadastroRealm os arquivos App CommonStyles ProdutoForm ProdutoItem e ProdutoLista todos do tipo JavaScript além do arquivo Produto do tipo TypeScript posicionado no diretório dados Após a replicação da estrutura básica vamos efetuar a conexão com nosso servidor e criar um gestor de dados apropriado para lidar com a comunicação remota Nosso próximo passo será a criação do arquivo ApiServicets no diretório dados para implementar a conexão com o servidor em que será utilizada a biblioteca axios que permite definir clientes REST com grande facilidade Lembrese de utilizar o endereço HTTPS fornecido pelo aplicativo ngrok quando executado em seu ambiente no lugar do valor de exemplo adotado na listagem apresentada a seguir TypeScript Como podemos observar o acesso ao servidor com uso de axios é muito simples pois temos apenas que utilizar o método create com a passagem do endereço no atributo baseURL gerando um objeto do tipo AxiosInstance Ao final exportamos o objeto com o nome api para que seja utilizado posteriormente no acesso ao nosso servidor Agora criaremos o arquivo GestorDadosts no diretório dados para intermediar todas as operações de consulta e manipulação de nossos produtos utilizando o código apresentado na listagem seguinte TypeScript No método remover recebemos uma chave como parâmetro e montamos uma URL por meio da concatenação de remove com a chave Para um produto de código 120 o endereço resultante seria remove120 sendo enviado para o servidor via método delete da api em que a recepção da chamada irá excluir o produto no MongoDB Uma utilização levemente diferente do axios pode ser observada no método adicionar que tem um produto como parâmetro Agora efetuamos uma chamada para o endereço new pelo método post tendo como pacote de dados o nosso produto que será transformado para JSON no corpo da mensagem Com relação ao método obterTodos ele faz uma chamada do tipo get para o endereço raiz do servidor e retorna o campo data da resposta que como vimos na análise de nosso servidor é um vetor de produtos no formato JSON Comentário Como visto em outros exemplos os métodos criados são assíncronos e já que todas as assinaturas foram mantidas nesse ponto completamos as funcionalidades necessárias para os arquivos copiados de CadastroRealm Agora com o MongoDB o nosso servidor e o ngrok iniciados podemos executar CadastroMongo observando como funcionará da mesma forma que os outros exemplos mas com a persistência ocorrendo no servidor Falta pouco para atingir seus objetivos Vamos praticar alguns conceitos Questão 1 O banco de dados MongoDB trabalha com coleções de documentos no formato JSON e oferece muitas opções para a filtragem de uma consulta com base no método find por meio de operadores específicos Qual dos operadores permite testar a existência de um determinado atributo em cada documento Parabéns A alternativa E está correta Por meio do operador exists retornamos o conjunto de documentos que apresentam um atributo específico como cor ou altura Podemos observar um exemplo de utilização a seguir com base no shell do MongoDB retornando os produtos com o atributo cor dbprodutosfind cor exists true Questão 2 Para acesso ao MongoDB por se tratar de uma tecnologia servidora precisamos do intermédio de um servidor HTTPS e uma opção de implementação é por meio do Express em conjunto com ngrok Ao utilizar Express interceptamos as chamadas de acordo com o método HTTP correto a partir dos métodos da classe A in B size C all D nin E exists A MongoClient B Transaction C Parameter D Router E HttpSession Parabéns A alternativa D está correta Por meio dos métodos oferecidos por Router podemos interceptar as chamadas HTTP ou HTTPS dos tipos POST GET PUT e DELETE Por exemplo o método post tendo como parâmetro produto permitiria o tratamento de uma chamada do tipo POST para o endereço httplocalhost3000produto Considerações finais Analisamos diversas formas de persistência para os aplicativos criados por meio do React Native incluindo conteúdo do tipo chavevalor em arquivos planos utilização de elementos estruturados em bases de dados locais e o acesso a uma base do tipo NoSQL de forma remota Em termos de elementos estruturados utilizamos o modelo relacional com o banco de dados SQLite enquanto no modelo orientado a objetos foi utilizado Realm Já com relação aos dados semiestruturados foi possível observar o acesso a uma base remota MongoDB do tipo NoSQL baseado em documentos Todos os conhecimentos adquiridos foram exemplificados mediante um cadastro muito simples com o modo de persistência sendo modificado a cada módulo o que permitiu demonstrar como uma interface pode ser amplamente reaproveitada desde que haja um sistema de persistência encapsulado adequadamente Podcast Ouça agora um resumo dos assuntos abordados ao longo dos módulos Explore Leia o artigo Building an offline first app with React Native and SQLite 2020 refresh de Bruce Lefebvre e saiba como criar o aplicativo offline first com React Native e SQLite Leia a documentação oficial do Realm Database para React Native Leia o artigo Introdução ao MongoDB e conheça o framework Leia o artigo de Guilherme Alves Express e MongoDB Conectando uma aplicação web ao MongoDB e saiba como criar uma API estilo REST com Express e MongoDB Leia o DBengines ranking a classificação dos principais bancos de dados do mercado site db enginescom incluindo os relacionais os orientados a objeto e os NoSQL Referências BODUCH A DERKS R React and React Native 3th ed United Kingdom Packt Publishing 2020 BROWN E Programação Web com Node e Express beneficiandose da Stack JavaScript São Paulo Novatec 2020 ESCUDELARIO B PINHO D React Native desenvolvimento de aplicativos móveis com React São Paulo Casa do Código 2020 SOUZA M Desvendando o MongoDB do Mongo Shell ao Java Driver Rio de Janeiro Ciência Moderna 2015 Material para download Clique no botão abaixo para fazer o download do conteúdo completo em formato PDF Download material O que você achou do conteúdo Relatar problema