Perencangan Database

 Pokok pemikiran dalam merancang database adalah bagaimana merancang database sehingga dapat memenuhi kebutuhan saat ini dan kemudahannya untuk dikembangkan dimasa yang akan datang. Perancangan model konseptual perlu dilakukan disamping perancangan secara phisik.

Pada perancangan konseptual, digunakan beberapa konsep pendekatan relasional namun tidak berarti konsep ini harus diimplementasikan ke model relasional saja tetapi juga apat dengan model Hirarchi dan model Network.

Tugas merancang database adalah bagian dari tugas database administrator . Model konseptual mengkombinasikan beberapa cara untuk memproses data dan untuk beberapa aplikasi. Model konseptual tidak tergantung aplikasi tertentu dan tidak tergantung DBMS, Hadware yang digunakan.

Pada perancangan model konseptual tinjauan dilakukan pada struktur data dan relasi antar file menggunakan model dan relasional.

Terdapat dua teknik dalam merancang database yaitu :

· Teknik Normalisasi

Teknik normalisasi banyak digunakan terutama pemula karena mudah dipahami dan diaplikasikan.

Dasar-dasar normalisasi

• Normal form (bentuk normal) adalah suatu klas dari skema database relasi yang didefinisikan untuk memenuhi tujuan dari tingginya integritas dan maintainability
• Kreasi dari suatu bentuk normal disebut normalisasi
• Normalisasi dicapai dengan penganalisaan ketergantungan diantara setiap individu attribut yang diassosiasikan dengan relasinya

First normal form

• Suatu relasi ada dalam kondisi First Normal Form (1NF) jika dan hanya jika semua domain yang tercakup terdiri hanya atomic value, misalnya tidak ada pengulangan group (domain-domain) dalam suatu tuple
• Keuntungan dari 1NF dibanding Unnormalized relation (UNRs) adalah pada bentuk penyederhanaan representasi dan kemudahan dalam pengembangan menggunakan suatu query language
• Kekuranannnya adalah kebutuhan terhadap duplikasi data
• Sebagian besar sistem relasi (tidak semua) membutuhkan suatu relasi dalam bentuk 1NF

Second Normal Form

• Suatu superkey adalah suatu himpunan dari satu atau lebih attribute, yang mana, dimana diambil secara khusus yang memmungkinkan kita untuk mengidentifikasikan secara unik satu entitas atau relasi
• Suatu Candidate key adalah suatu subset dari attribut-attribut pada superkey yang juga merupakan superkey dan tidak reducible ke superkey yang lain
• Suatu primary key dipilih dari himpunan candidate key untuk digunakan pada suatu index untuk relasi yang bersangkutan
• Kepemilikan dari satu atau beberapa attribute yang dapat didefinisikan secara unik dari nilai satu atau beberapa attribute disebut functional dependency
• Diberikan suatu relasi (R), suatu himpunan (B) adalah functionally dependent pada himpunan attribut yang lain(A) jika, pada satu waktu tertentu, setiap nilai A diassosiasikan dengan satu nilai B, bentuk ini adalah suatu FD yang dinotasikan dengan A → B

• contohR : {paper-id, inst-name, isnt-addr, editor-id, publ-id, auth-id, auth-name,auth-addr}Fds : paper-id, auth-id → auth-namepaper-id,auth-id → auth-addrpaper-id, auth-id → inst-namepaper-id, auth-id → inst-addrauth-id → auth-nameauth-id → auth-addrinst-name → inst-addrpaper-id → editor-idpaper-id → publ-idbentuk sederhanapaper-id, auth-id → auth-name, auth-addr, inst-name, inst-addrauth-id → auth-name, auth-addrinst-name → inst-addr

paper-id → pub-id, editor-id

• Suatu relasi adalah dalam posisi second normal form (2NF) jika dan hanya jika relasi tersebut juga dalam 1NF dan setiap nonkey attribute tergantung penuh pada primary key-nya
• 2NF membutuhkan bahwa FD apapun didalam relasi harus berisi semua komponen dari primary key sebagai determinant, baik secara langsung atau transitif
• contoh, primary key adalah paper_id, auth_id. Bagaimanapun, terdapat Fds yang lain (auth_Id → auth-name, auth-addr, and paper-id → pub-id, editor-id) yang berisi satu komponen dari primary key, tetapi tidak keduaduanya.
• Mengapa harus 2NF, pertimbangkan keuntungan dari 1NF pada R. paper, pub-id dan editor-id dibuat duplikat. Untuk setiap author dari paper. Jika editor dari publikasi untuk suatu paper berubah, beberapa tuple harus pula di-update. Akhirnya, jika satu paper di ambil, semua tupple yang diassosiasikan harus dihapus. Bentuk ini akan memberikan efek samping pada penghapusan informasi yang mengassosiasikan suatu auth-id dengan auth-name dan auth-addr.
• Suatu cara yang dapat dilakukan untuk hal tersebut adalah dengan mentransformasikan relasi kedalam dua atau beberapa relasi 2NF

contohR1 : paper-id, auth-id → inst-name, inst-addrR2 : auth-id → auth-name, auth-addrR3 : paper-id → pub-id, editor-id
Third Normal Form

• Pada R1, inst_addr pasti diduplikat untuk setiap kombinasi paper_author yang mejelaskan satu inst_name. Juga, jika kita menghapus satu paper dari database, kita harus memberikan efek samping penghapusan assosiasi antara inst_name dan inst_addr.
• Suatu relasi dalam Third Normal Form (3NF) jika dan hanya jika relasi tersebut dalam 2NF dan setiap non key attribute adalah nontransitive dependent pada primary key

Contoh :R11 : paper-id, auth-id → inst-nameR12 : inst_name → inst_addrR2 : auth-id → auth-name, auth-addrR3 : paper-id → pub-id, editor-id
Boyce-Codd Normal Form

• Suatu Trivial FD adalah suatu bentuk YZ → Z
• Suatu relasi R dalam kondisi Boyce-Codd Normal Form (BCNF) jika untuk semua nontrivial FD X → A, X adalah superkey
• BCNF adalah suatu bentuk yang lebih kuat dari normalisasi ke tiga. 3NF equivalent dengan perkataan bahwauntuk setiap nontrivial FD X → A, dimana X dan A merupakan simple atau composite attribut, satu dari duakondisi harus dipenuhi.X adalah superkey, atauA adalah prime attribute
• BCNF mengelimisasi kondisi kedua dari 3NF

Penerapan Bentuk Normalisasi

Proses perancangan database menggunakan metode normalisasi dapat dimulai dari dokumen dasar yang pakai dalam sistem.

• Menuliskan semua data yang akan direkam, bagian yang double tidak perlu dituliskan. Terlihat record record yang tidak lengkap, sulit untuk membayangkan bagaimana bentuk record yang harus dibentuk untuk merekam data tersebut.
• Bentuklah menjadi bentuk normal kesatu dengan memisah misahkan data pada field field yang tepat dan benilai atomic, juga seluruh record harus lengkap adanya. Bentuk file adalah flat file.
  Dengan bentuk normal kesatu ini telah dapat dibuat satu file dengan 11 field yaitu nomor factur, kode supplier, nama supplier, kode barang, nama barang, tanggal, jatuh tempo, quantitas, harga, jumlah, total satu factur.

Konsep Entity Relationship (Cardinality)

a. One to One Relationship
Hubungan antara file pertama dan file kedua adalah satu berbanding satu.
Contoh :
• pada pengajaran private satu guru satu siswa
• “seorang guru mengajar seorang siswa, seorang siswa diajar oleh seorang guru”
Gambar :

b. One to Many atau Many to One Relationship
Hubungan antara file pertama dan file kedua adalah satu berbanding banyak atau banyak berbanding satu.
Contoh :
• Dalam suatu perusahan satu bagian mempekerjakan banyak pegawai.
• “Satu bagian mempekerjakan banyak pegawai, satu pegawai kerja dalam satu bagian”

c. Many to Many Relationship
Hubungan file pertama dan file kedua adalah banyak berbanding banyak.
Contoh :
• Dalam universitas seorang mahasiswa dapat mengambil banyak matakuliah
• “Satu mahasiswa mengambil banyak matakulih dan satu matakuliah diambil banyak mahasiswa.”

LANGKAH-LANGKAH PERANCANGAN TEKNIK ER
Sumber awal data teknik perencanaan database dengan ER adalah data dictionary (kumpulan data).
Langkah-langkah perancangan ER:

1. Memilih kelompok atribut yang sama untuk dijadikan sebuah entitas dan menentukan primary key dengan syarat unik dan mewakili entitas
2. Menggambarkan Cardinality dari ER diagram berdasarkan analisa relasi yang didapat. Relasi yang terjadi dapat One to One, One to Many dan Many to Many relationship
3. Membentuk SKEMA DATABASE atau LRS (Logical Record Structure) berdasarkan ER diagram

• Bila relasi One to One maka foreign key diletakkan pada salah satu dari 2 entitas yang ada atau menyatukan ke dua entitas tersebut.
• Bila relasi One to Many maka foreign key diletakkan di entitas yang Many
• Bila relasi many to many maka dibuat “file konektor” yang berisi 2 foreign key yang berasal dari kedua entitas

Membentuk tabel-tabel berdasarkan primary key yang terpilih dengan syarat sudah mencapai aturan normalisasi sekurang-kurangnya 3NF dari Skema DB/LRS yang ada :
PENERAPAN TEKNIK E - R
Buatlah perancangan database dengan teknik ER untuk data dictionary berikut ini :

• No. Anggota
• Nama Anggota
• Tgl. Lahir
• Alamat
• Tgl. Masuk
• Kode Buku
• Judul
• Pengarang
• Penerbit
• Tahun Terbit
• Tgl.Pinjam
• Tgl. Kembali

LANGKAH 1

• Memilih kelompok atribut yang sama untuk dijadikan beberapa entitas dan menentukan primary key dengan syarat unik dan mewakili entitas
• Dari data dictionary diatas dapat ditentukan 2 entitas yaitu :

Ø Entitas Anggota (Primary key: No. Anggota)
Ø Entitas Buku (Primary Key: Kode Buku)
Anggota

• No. Anggota
• Nama Anggota
• Tgl. Lahir
• Alamat
• Tgl. Masuk

Buku

• Kode Buku
• Judul
• Pengarang
• Penerbit
• Tahun Terbit

• Atribut Tgl. Pinjam dan Tgl. Kembali tidak dimasukkan dulu kedalam salah satu entitas.
LANGKAH 2

• Menggambarkan Cardinality dari ER diagram berdasarkan analisa relasi yang didapat. Relasi yang terjadi dapat One to One, One to Many dan Many to Many relationship
• Misalnya relasi yang terjadi :

“Seorang anggota dapat meminjam banyak buku dan satu buku dapat dipinjamkan oleh banyak anggota”
Gambar ER Diagram:

LANGKAH 3

• Membentuk Skema DB atau LRS berdasarkan ER diagram
• Bila relasi One to One maka foreign key diletakkan pada salah satu dari 2 entitas yang ada atau menyatukan ke dua entitas tersebut.
• Bila relasi One to Many maka foreign key diletakkan di entitas yang Many
• Bila relasi many to many maka dibuat “file konektor” yang berisi 2 foreign key yang berasal dari kedua entitas

• LRS yang berbentuk :

LANGKAH 4

• Membentuk tabel-tabel berdasarkan primary key yang terpilih dengan syarat sudah mencapai aturan normalisasi sekurang-kurangnya 3NF dari Skema DB/LRS yang ada :

• Karena relasi yang terjadi many to many maka dibuat file konektor