Codex Technomanticus

Galho Banco de Dados — design e plano (Fundamentos, Camada A)

Leitura de 6 min

Galho Banco de Dados — design e plano

Contexto

Quinto galho da Camada A do meta-plano de Fundamentos (2026-06-15-fundamentos-meta-planejamento-design.md), depois de Estruturas de Dados, Algoritmos, OO e SOLID (todos COMPLETOS, 2026-06-17). Refatora o monólito 03-Dominios/Fundamentos/Banco de dados.md (616 ln, evergreen) no padrão tronco/galhos + 3 fases. Interview-critical (★). Aprovado pelo usuário em 2026-06-17.

A semente é o monólito inteiro: SQL/NoSQL, ACID, isolamento, modelagem, SQL essencial, índices, performance, concorrência, CAP, transações distribuídas, operação em produção, armadilhas, e 4 experiências reais do usuário (preservar, feedback-no-fabrication).

Decisões de escopo (aprovadas)

  1. Relacional a fundo + UMA nota honesta de NoSQL. O galho é dono do relacional. NoSQL vira uma nota Magus (taxonomia das famílias, BASE×ACID, polyglot persistence, “comece com Postgres”). NÃO uma nota por família. Vector DB linka IA/RAG.
  2. Engine TARGETED, voz-padrão PostgreSQL. Narrativa default PG. MySQL/InnoDB e SQLite só onde divergem de verdade e cai em entrevista (defaults de isolamento, MVCC heap+VACUUM × undo log, PK clusterizada InnoDB × heap PG, phantom no REPEATABLE READ). Drivers/ORMs = callout, não corpo.
  3. Teto de prosa 2400 (permissão, não alvo); código/SQL não conta. Idêntico a ED/Algo/OO/SOLID.
  4. Fronteiras (linka, não duplica): ver abaixo.

Fronteiras (rígido)

  • Estruturas de Dados / nota 09 (Árvores B e índices) é dona de B-Tree/B+Tree como estrutura. A nota 07 (Índices) foca em uso (que índice criar, quando, custo, leftmost prefix, seletividade) e linka ED/09 pro interno. Não reimplementa a estrutura.
  • Arquitetura (System Design / Mensageria / Event Storming): replicação/sharding/CAP (nota 12) ficam na escala-de-banco e linkam [[System Design]] pro scale-out de sistema. Saga/Outbox (nota 13) — a nota é dona do lado-banco (dual-write problem, 2PC, por que Outbox resolve) e forward-linka [[Mensageria]]/[[Arquitetura de Software]]/[[Event Storming]].
  • Java (JPA/Hibernate/Spring Data): SQL/modelagem/transações stack-agnóstico; linka [[Spring Boot]] onde for específico (@Transactional é proxy, @Version, @EntityGraph, JOIN FETCH). Os exemplos N+1 do monólito (Java) viram exemplo enquadrado de forma agnóstica + link.

Preservação (rígido) — experiências REAIS, relocadas do monólito

  • total_avaliacoes denormalizada via domain event (lista de médicos no MedEspecialista) → nota 04.
  • Migração BIGINT → ULID ao quebrar o monólito em serviços (gerar ID antes de publicar evento) → nota 04.
  • Índice composto (paciente_id, data DESC) derrubando endpoint de 2s → 30ms via EXPLAIN ANALYZE → nota 08.
  • Batch noturno em transação-gigante (rollback de horas) → lotes de 1000 + tabela de progresso → nota 05.
  • Migration NOT NULL sem default travando tabela de 20M linhas 15 min → nota 15.
  • JPA produtivo mas 5% cai pro SQL nativo/JdbcTemplate (hot paths/relatório) → nota 10 (ou capstone).
  • O @Transactional é proxy (não funciona em método privado/chamada interna) — exp de debug → nota 05 (callout Java).

Roster de notas (16; pode crescer/encolher por split)

Iniciado

  1. O que é um banco de dados (âncora) — persistência, SGBD, modelo relacional como mapa, SQL como linguagem, papel central no sistema, o mapa SQL/NoSQL como território. Forward-link às vizinhas.
  2. O modelo relacional — tabelas/tuplas/schema, PK/FK, integridade referencial, constraints, pitada de álgebra relacional.
  3. SQL: consultas — SELECT/WHERE, todos os JOINs, GROUP BY/HAVING, ORDER BY, subqueries; WHERE×HAVING.
  4. Modelagem e normalização — 1NF→BCNF, desnormalização intencional, relacionamentos 1:1/1:N/N:M, natural × surrogate, IDs (auto-increment/UUIDv4/v7/ULID/Snowflake). (exp real: total_avaliacoes; ULID)

Adepto

  1. Transações e ACID — A/C/I/D, WAL, BEGIN/COMMIT/ROLLBACK; @Transactional proxy (callout Java). (exp real: batch noturno; @Transactional proxy)
  2. Isolamento e anomalias — dirty/non-repeatable/phantom/lost-update/write-skew, tabela de níveis, MVCC, snapshot isolation, pegadinha do REPEATABLE READ no PG. (divergência PG×InnoDB targeted)
  3. Índices: que índice criar e quando — tipos (B-Tree/Hash/GIN/GiST/BRIN/partial/expression/ covering/unique), composto + leftmost prefix, seletividade/cardinalidade. Linka 09.
  4. Lendo o plano: EXPLAIN e otimização — EXPLAIN ANALYZE, tipos de scan, join strategies (nested loop/hash/merge), estatísticas/ANALYZE, buffers, quando não indexar. (exp real: índice composto)
  5. SQL avançado — window functions, CTEs (+ recursivas), LATERAL, upsert/ON CONFLICT, keyset pagination.
  6. Performance e armadilhas — N+1, queries lentas, tabelas gigantes (particionamento/vacuum/ arquivamento), SELECT *, OFFSET alto, connection leak, materialized views. Absorve “Armadilhas comuns”.

Magus

  1. Concorrência e locking — optimistic (@Version) × pessimistic (FOR UPDATE), deadlock e ordem de lock, SKIP LOCKED em filas, lock contention.
  2. Replicação, sharding e CAP — read replicas, replicação síncrona/assíncrona, sharding como particionamento horizontal, CAP/PACELC, eventual consistency. Linka System Design.
  3. Transações distribuídas — dual-write problem, 2PC e por que dói, Saga, Outbox. Lean — forward-linka Mensageria/Arquitetura de Software.
  4. NoSQL e polyglot persistence — famílias (chave-valor/documento/coluna/grafo/search/timeseries/ vector), BASE×ACID, quando escolher, “comece com Postgres”. Vector DB linka IA/RAG.
  5. Operação em produção — migrations (expand/migrate/contract, zero-downtime), backup/PITR, replicação operacional, observabilidade (slow query log, pg_stat_statements). (exp real: migration NOT NULL)
  6. Capstone: banco em entrevista — modelar dados num system-design, escolher store, defender índices com EXPLAIN, cheat-sheet, “How to explain in English” + vocabulário PT→EN, armadilhas.

Padrão por nota (idêntico aos galhos anteriores)

  • Feynman didático, profundo à medida do tema; teto 2400 (permissão, código não conta).
  • 3–5 diagramas Mermaid por nota onde ajudam, cada um com lead-in + “leitura do diagrama”. Sem xychart-beta (não renderiza no Obsidian — usar tabela/flowchart). Símbolos/parênteses LITERAIS na prosa; entidades HTML SÓ dentro de rótulos Mermaid e sempre entre aspas.
  • Seção “Em entrevista” (interview-critical) — frases em inglês + vocabulário PT→EN.
  • Fontes verificadas na web; callout “Lastro” de honestidade.
  • Atomicidade: linka vizinhas em vez de duplicar. NN - Título.md flat.
  • publish: false nas notas; publish: true só no index.md. Frontmatter fase:, tags.
  • NUNCA fabricar experiências/dados do usuário; preservar e relocar as seções “Na prática” reais.

Tronco e MOC

  • Pasta 03-Dominios/Fundamentos/Banco de Dados/ com index.md (MOC, type: moc, publish: true, agrupado por fase, rota de entrevista, dataview, “Veja também”).
  • Alias do index.md: “Banco de Dados” + “Banco de dados” + “Bancos de Dados” + “Database” para resolver os links de entrada (Spring Boot, System Design, ED, Arquitetura referenciam Banco de dados).
  • A entrada Banco de Dados entra no MOC do domínio (Fundamentos/index.md e Fundamentos.md).

Convenções de execução

  • Subagent-driven, um subagente por nota, escrita em UMA chamada Write.
  • Commits direto na main, SEM push, SEM Co-Authored-By (feedback-commits).

Sequência de construção

  1. Scaffold Banco de Dados/index.md + aliases.
  2. Registrar a entrada no MOC do domínio (Fundamentos/index.md + Fundamentos.md).
  3. Escrever as notas Iniciado (1–4), Adepto (5–10), Magus (11–16), uma por subagente. Relocar as experiências reais conforme o mapa de preservação.
  4. Remover o monólito Banco de dados.md; verificar-wikilinks (incl. checagem de [[ partido por quebra de linha); fechar MOCs; atualizar memória.

Visão de gráfico