BASIS DATA RELATIONAL

BASIS DATA RELATIONAL

3.1 Pengantar Basis Data Relasional

Database Relasional sebenarnya adalah suatu konsep penyimpanan data terstruktur, sebelum konsep database relasional muncul sudah ada uda model database yaitu network database dan hierarchie database. Teori database relasional di kemukakan pertamakali oleh Dr. E.F. Codd.

Dalam database relasional, data disimpan dalam bentuk relasi atau tabel dua dimensi, dan antara tabel satu dengan tabel lainnya terdapat hubungan atau relationship sehingga dapat di simpulkan, database adalah kumpulan dari sejumlah tabel yang saling hubungan atau saling keterkaitan. Kumpulan dari data yang diorganisasikan sebagai tabel tadi disimpan dalam bentuk data elektronik di dalam harddisk komputer dan dikelompokan secara logis berdasarkan schema user.

Untuk membuat struktur tabel, mengisi data ke tabel, memperbarui data dan menghapus data dari tabel diperlukan software. Perangkat lunak yang digunakan membuat tabel, isi data, ubah data, dan hapus data disebut Relational Database Management System atau yang biasa di singkat dengan RDBMS. Sedangkan perintah yang digunakan untuk membuat tabel, mengisi tabel, mengubah tabel, dan menghapus data disebut perintah SQL (Baca : Sequel) yang merupakan singkatan dari Structure Query Language. Jadi, setiap aplikasi perangkat lunak RDBMS pasti bisa dipakai untuk menjalankan perintah SQL.

Sebenarnya fungsi RDBMS bukan cuma untuk buat tabel, isi data, ubah data dan hapus data. Untuk manajemen data dalam skala yang besar dan agar bisa mendukung proses bisnis yang kontinyu atau terus menerus dan real time suatu Relational Database Management System dituntut untuk mempunyai kemampuan manajemen user dan keamanan data yang terjamin, mencadangkan data dan mengembalikan data serta kemampuan lainnya yang berkaitan dengan kecepatan pemrosesan data. Sebuah aplikasi perangkat lunak RDBMS yang ada di pasaran saat ini dan paling sering digunakan adalah Oracle Database yang di keluarkan oleh Oracle Corporation.

Contoh tabel dan keterhubungannya:

a.      MHS

NPM	NAMA	ALAMAT	TGL_LAHIR
10200123	SULAEMAN	TANGERANG	8 MARET 1983
30100143	DIANA	BOGOR	15 NOVEMBER 1983
50100333	SADIKIN	JAKARTA	24 APRIL 1982
20100296	THAMRIN	TANGERANG	13 MEI 1983
10200928	LINA	JAKARTA	8 DESEMBER 1982
50100375	IRAWATI	BEKASI	7 JULI 1982

b.      MTKULIAH

KD_MK	NAMA_MK	SKS
KK021	BASIS DATA	2
KD034	SIMULASI	3
KK044	STRUKTUR DATA	2
DU025	MIKROPROSESOR	4
KK018	KALKULUS	2

c.       NILAI

NPM	KD_MK	NIL_MID	NIL_UAS
10200928	KK021	60	80
50100375	KK044	90	85
50100333	KK021	50	40
30100143	KK018	30	50
10200928	KK044	70	40
10200123	KK021	65	45
20100296	KK021	60	60
50100333	DU025	77	75

Keuntungan Basis Data Relasional

1. Bentuknya sederhana
2. Mudah untuk melakukan berbagai operasi data

Istilah dalam Basis Data Relasional :

     Relasi                         : Sebuah tabel yang terdiri dari beberapa kolom dan beberapa baris

     Atribut                        : Kolom pada sebuah relasi

     Tupel                          : Baris pada sebuah relasi

     Domain                       : Kumpulan nilai yang valid untuk satu atau lebih stribut

     Derajat (degree)         : Jumlah atribut dalam sebuah relasi

     Cardinality                 : Jumlah tupel dalam sebuah relasi

1.1  Keys

macam-macam kunci pada sebuah model Relational :

a. Super Key

Super key merupakan sebuah atribut data atau kumplan atribut yang secara unik dapat mengindentifikasi sebuah tupel. contoh : misalnya database akademik maka super key yang digunakan adalah : npm,nama_mhs,tgllahir, alamat, dst

b. Candidat Key

Candidat key merupakan super key yang minal dapat mengindentifikasi tupel secara unik.

contoh : npm dan nama_mhs

c. Primary Key

Primary key merupakan candidat key yang terpilih yang secara unik yang dapat mengindentifikasi tupel

contoh : npm

d. Alternate key

Alternate key merupakan key yang tidak terpilih

contoh : nama_mhs

e. Composite key

Composite key merupakan gabungan dua key atau lebih yang secara unik dapat menidentiifikasi sebuah tupel.

Contoh : npm, dan kode_matkul

f. Foreign Key

Foreign Key merupakan atribut yang merupakan key pada relasi lain.

Contoh : npm, kode_matkul pada relasi ambil_matkul

3.3 Pengantar Model E-R

Model E-R menggambarkan dunia nyata dalam dua kelompok yaitu entitas dan relationship. Entitas adalah objek/konsep yang memiliki karakter yang spesifik. Contoh entitas dalam domain perbankan adalah Nasabah dan Accout. Relationship adalah hubungan antara entitas. Contoh relationship yang dalam domain perbankan adalah relationship antara entitas nasabah dengan acccount (nasabah memiliki account).

Notasi untuk entitas pada diagram E-R adalah menggunakan segiempat. Sedangkan relationship menggunakan simbol diamond. Contoh:

Gambar 3.3 Pengantar model E-R

1.      Entitas dan Atribut

Atribut mendeskripsikan karakteristik entitas dan atribut. Contoh: atribut entitas nasabah adalah nomor nasabah, nama dan alamat. Pada diagram E-R, atribut digambarkan dengan lingkaran.

Gambar 3.3 1 Diagram E-R dengan atribut

Atribut utama yang menjadi pembeda satu record dengan record lainnya disebut primary key. Pada gambar diatas “nomor” adalah primary key entitas nasabah dan “nomor acc” adalah primary key account.

Pemilihan entitas dan relationship dalam suatu domain masalah cenderung bersifat subyektif, setiap perancang database dapat menghasilkan rancangan yang berbeda-beda.

Contoh: Nasabah memiliki atribut Alamat. Alamat sendiri sebenarnya bisa dianggap sebagai suatu entitas dengan atribut “Kode Pos” dan “Kabupaten/kota”. Sehingga diagram untuk entitas nasabah dapat diubah menjadi:

Gambar 3.3 2 Entitas nasabah dengan relationship terhadap entitas alamat

2.      Weak Entity dan Strong Entity

Strong entity adalah entitas yang berdiri sendiri dan sedangkan weak entity adalah entitas yang bergantung kepada strong entity. Weak entity   akan bergantung kepada strong entity dalam hubungan one to many.

Strong Entity memiliki primary key sedangkan weak entity tidak memiliki atribut yang dapat dijadikan primary key. Walaupun secara konsep tidak memiliki primary key, kita dapat menambahkan discriminator untuk membedakan setiap record.

Contoh: catatan transaski sebuah account adalah weak entity yang bergantung kepada account. Jika account dihapus maka otomatis catatan transaksi account tersebut juga turut terhapus. Pada diagram E-R, weak entity digambarkan dengan kotak dengan garis ganda.

Gambar 3.3 3 Weak entity dan strong entity

3.4  ERD (Entity Relationship Diagram)

ERD adalah suatu model untuk menjelaskan mengenai hubungan antar data dalam basis data berdasarkan objek-objek dasar data yang memiliki hubungan antar relasi. Entity Relationship Diagram oyi untuk memodelkan struktur data serta hubungan antar data, untuk dapat menggambarkannya digunakan beberapa notasi serta simbol.

Gambar 3.4 Gambar dari ERD

 Menurut Brady serta Loonam (2010), Entity Relationship diagram adalah suatu teknik yang digunakan untuk dapat memodelkan kebutuhan data dari sebuah organisasi, biasanya oleh System Analys didalam tahap analisis persyaratan proyek pengembangan sistem .

1 Komponen ERD

a.       Entitas

Entitas adalah suatu obyek yang dapat dikenali dari obyek yang lain. Contoh: seseorang yang khusus, perusahaan, peristiwa, tanaman dan lain-lain. Entitas mempunyai atribut, contoh: seseorang mempunyai nama dan alamat. Kumpulan entity adalah suatu kumpulan entity dengan tipe yang sama yang berbagi properti yang sama pula. Contoh: kumpulan orang, perusahaan, tanaman, tempat liburan dan lain-lain.

b.      Atribut

Entitas ditampilkan oleh sekumpulan atribut, yang mana properti deskriptifnya dikuasai oleh seluruh anggota dalam kumpulan Entitas.

Tipe atribut:

a)      Simple (sederhana) dan composite (gabungan) attributes.

b)      Single-valued (satu-fungsi) dan multi-valued (multi-fungsi) attributes. Contoh: atribut multi-fungsi: nomor telepon

c)      Derived (turunan) attributes: dapat diperhitungkan dari atribut lain Contoh: umur, tanggal kelahiran.

c.       Relationship

Relationship adalah kesesuaian antar beberapa entitas. Relationship set adalah hubungan matematika antara entity n>2, tiap bagiannya diambil dari satuan entity {(e1, e2, … en) | e1  E1, e2  E2, …, en  En} dimana (e1, e2, …, en) adalah relationship. Atribut dapat merupakan properti dari relationship set. Sebagai contoh: depositor merupakan relationship set antara entity sets customer dan account mungkin beratribut access-date. Mengacu pada jumlah entity sets yang terlibat dalam relationship set. Relationship sets yang melibatkan dua entity sets adalah binary (atau tingkat dua). Umumnya, hampir semua relationship sets dalam sistem database adalah binary. Relationship sets mungkin melibatkan lebih dari dua entity sets. Contoh: misal seorang pegawai bank bekerja (bertanggung jawab) dalam beberapa cabang, dengan tugas yang berlainan dalam setiap cabang yang berlainan pula. Maka disini terdapat relationship set ternary antara entity sets pegawai (employee), tugas (job) dan cabang (branch). Relationships antara lebih dari dua entity sets sangat jarang.

Berikut adalah simbol-simbol ERD dengan notasi Chen:

table 3.4.1 Table komponen ERD

                                        

2. Pemetaan Kardinalitas

Mengungkap jumlah entitas ke entitas yang lain bisa dihubungkan melalui relationship set. Cardinalitas pemetaan paling banyak digunakan dalam menggambarkan relationship sets biner. Untuk relationship set biner cardinalitas pemetaan harus merupakan salah satu dari tipe berikut:

a.       One to one (satu ke satu)

b.      One to many (satu ke banyak)

c.       Many to one (banyak ke satu)

d.      Many to many (banyak ke banyak)

Pemetaan kardinalitas dari elemen A ke elemen B diilustrasikan sebagai berikut:

Gambar 3.4 2 (a) One to one, (b) One to many

Gambar 3.4 2 (a) Many to one, (b) Many to many

Aturan untuk perancangan database:

1. Tiap baris harus berdiri sendiri (independent): tidak tergantung baris-baris yang lain, dan urutan baris tidak mempengaruhi model database.
2. Tiap baris harus unik: tidak boleh ada 2 atau lebih baris yang sama persis.
3. Kolom harus berdiri sendiri (independent): tidak tergantung kolom-kolom yang lain, dan urutan kolom tidak mempengaruhi model database.
4. Nilai tiap kolom harus berupa satu kesatuan: tidak berupa sebuah daftar.

Tahap pembuatan database

a.       Tentukan entitas

Tentukan entities (object-object dasar) yang perlu ada di database.

Sifat-sifat entity:

a)      Signifikan: memang perlu disimpan di database

b)      Umum: tidak menunjuk pada sesuatu yang khusus

c)      Fundamental: dapat berdiri sendiri sebagai entity yang dasar dan independent

d)      Unitary: merupakan satu kesatuan yang tidak dapat dipecah lagi

b.      Tentukan atribut

Tentukan attributes (sifat-sifat) masing-masing entity sesuai kebutuhan database:

a)      Tentukan sifat-sifat (fields atau kolom) yang dimiliki tiap entity, serta tipe datanya.

b)      Attribute yang sesuai harus: Signifikan: memang penting dan perlu dicatat di dalam database

Bersifat langsung (direct), bukan derived. Contoh attribute direct: tanggal_lahir. Contoh attribute derived: umur

a)      Tentukan attribute yang menjadi Primary Key untuk entity yang bersangkutan.

b)      Jika satu attribute tidak cukup, gabungan beberapa attribute bisa menjadi Composite Primary Key.

c)      Jika Composite Primary Key banyak (lebih dari 3 attribute), sebaiknya menambahkan attribute buatan yang menjadi Primary Key yang tunggal.

c.       Tentukan relationship

Tentukan relationships (hubungan-hubungan) di antara entities tersebut :

Tentukan jenis hubungan di antara entity yang satu dengan entities yang lain.  Macam hubungan ada 3:

a)      One-to-one (1:1)

b)      One-to-many (1:n)

c)      Many-to-many (m:n)

d.      Pembuatan ERD

a)      Buat Entity Relationship Diagram (ERD) berdasarkan hasil dari Tahap 3.

b)      Ada berbagai macam notasi untuk pembuatan ERD.

c)      Anda bisa menggunakan software khusus untuk menggambar ERD.

e.       Normalisasi basis data

f.        Implementasi basis data

3.5  CDM (Conceptual Data Model)

Model yang dibuat berdasarkan anggapan bahwa dunia nyata terdiri dari koleksi obyek-obyek dasar yang dinamakan entitas (entity) serta hubungan (relationship) antara entitas-entitas itu. Biasanya direpresentasikan dalam bentuk Entity Relationship Diagram.

Manfaat Penggunaan CDM dalam perancangan database :

1.   Memberikan gambaran yang lengkap dari struktur basis data yaitu arti, hubungan, dan batasan-batasan

2.   Alat komunikasi antar pemakai basis data, designer, dan analis.

Jenis-jenis objek dalam CDM :

1.   Entity

2.   Relationship

3.   Inheritance

4.   Association

3.6  PDM (Phsical Data Model)

Adalah Perancangan database secara fisik. Tipe data bersifat lebih khusus dan spesifik.  Perancangan PDM merupakan representasi fisik / sebenarnya dari database.

Menurut ANSI/SPARC, arsitektur basis data terbagi atas tiga level yaitu :

1. Internal/Physical Level : (yang dapat direpresentasikan dengan PDM) berhubungan dengan bagaimana data disimpan secara fisik (physical storage)
2. External /View Level : berhubungan dengan bagaimana data di representasikan dari sisi setiap user.

3. Conceptual/Logical Level : (yang dapat direpsesentasikan dengan CDM) yang menghubungkan antara internal & external level

3.7  Membangun basis data relasional

Sebuah sistem manajemen basis data relasional atau dalam bahasa Inggrisnya dikenal sebagai relational database management system (RDBMS) adalah sebuah program komputer (atau secara lebih tipikal adalah seperangkat program komputer) yang dirancang untuk mengatur/memanajemen sebuah basis data sebagai sekumpulan data yang disimpan secara terstruktur, dan melakukan operasi-operasi atas data atas permintaan penggunanya. Contoh penggunaan DBMS ada banyak sekali dan dalam berbagai bidang kerja, misalnya akuntansi, manajemen sumber daya manusia, dan lain sebagainya. Meskipun pada awalnya DBMS hanya dimiliki oleh perusahaan-perusahaan berskala besar yang memiliki perangkat komputer yang sesuai dengan spesifikasi standar yang dibutuhkan (pada saat itu standar yang diminta dapat dikatakan sangat tinggi) untuk mendukung jumlah data yang besar, saat ini implementasinya sudah sangat banyak dan adaptatif dengan kebutuhan spesifikasi data yang rasional sehinggal dapat dimiliki dan diimplementasikan oleh segala kalangan sebagai bagian dari investasi perusahaan.