Bab 3 Basis Data Relasional

3.1    Pengantar Basis Data Relasional

Database Relasional sebenarnya merupakan suatu konsep penyimpanan data terstruktur, sebelum konsep database relasional muncul sudah ada uda model database yaitu network database dan hierarchie database. Model basis data relational memiliki struktur logic yang disebut dengan relation (relasi). 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. Kumpulan dari data yang diorganisasikan sebagai tabel  disimpan dalam bentuk data elektronik di dalam harddisk komputer dan dikelompokan secara logis berdasarkan schema user.

Struktur basis data relasional dan kebebasan data memungkinkan kita untuk memandang data secara logika daripada secara fisik. Kesederhanaan logika menghasilkan metodologi perancangan basis data lebih sederhana dan lebih efektif.

Sifat – sifat Tabel Ralasional :

·      Sebuah tabel merupakan struktur dua dimensi yang terdiri dari baris dan kolom.

·      Setiap baris (tupel/record) mewakili sebuah entitas.

·      Setiap kolom mewakili atribut dan memiliki nama yang jelas.

·      Setiap potongan baris dan kolom mewakili nilai sebuah data.

·      Setiap table harus memiliki primary key yang dikenali secara unik untuk setiap baris.

·      Semua nilai pada kolom harus sesuai dengan format data.

·      Setiap kolom memiliki jangkauan nilai tertentu yang dikenal sebagai domain atribut.

·      Setiap baris membawa informasi yang menggambarkan satu kejadian entitas.

·      Urutan baris dan kolom bukan hal yang penting untuk DBMS.

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 atribut.

·      Derajat (degree) : Jumlah atribut dalam sebuah relasi.

·      Cardinality : Jumlah tupel dalam sebuah relasi yang menyatakan hubungan antar data.

3.2    Key

Key adalah satu gabungan dari beberapa atribut yang dapat membedakan semua basis data (row) dalam tabel secara unik. Key di dalam database berfungsi sebagai suatu cara untuk mengidentifikasi dan menghubungkan satu tabel data dengan tabel yang lain.

Jenis – jenis key :

·      Superkey

Sebuah atribut atau kombinasu atribut secara unik mengenali setiap entitas dalam sebuah tabel.

·      Candidate key

Sebuah superkey minimal, yaitu superkey yang tidak merupakan bagian atribut dari suatu superkey.

·      Primary key

Candidate key yang terpilih untuk mengenali secara unik seluruh nilai atribut pada sebuah baris. Tidak boleh kosong.

·      Secondary key

Sebuah atribut atau kombinasi atribut secara paksa digunakan untuk tujuan pegambilan data.

·      Foreign key

Sebuah atribut atau kombinasi atribut dalam sebuah tabel dimana nilainua cocok dengan primary key pada tabel lainnya.

Redudansi yang terkontrol (penggunaan atribut secara besama-sama) membuat basis data relasional berjalan dengan baik. Primary key suatu tabel akan muncul lagi pada tabel lainnya sebagai penghubung (foreign key). Jika foreign key mengandung suatu nilai atau nilai kosong yang cocok, maka tabel yang menggunakan foreign key tersebut dikatakan menunjukkan integritas refe-rensial. Sebuah kunci (key) dapat membantu mende-finisikan relasi entitas. Aturan kunci didasarkan pada konsep yang dikenal dengan istilah determinasi, yang digunakan untuk mendefinisikan ketergan-tungan fungsional.

3.3    Pengantar model E-R

Entity  –  Relationship (ER) Model didasarkan pada gagasan entitas dunia nyata dan hubungan di antara mereka. Saat menampilkan formulasi secara real ke dalam model  basis data, Model ER menciptakan kumpulan entitas (entity) , himpunan relasi (relationship set) , atribut umum, (general attribute) dan batasan (constraint).

-       Model ER paling baik digunakan untuk desain konseptual dari suatu basis data.

-       Model ER didasarkan pada - Entitas dan atributnya (Entities and attribute).

-       Entitas (Entity) Entitas dalam Model ER adalah entitas pada keyataan yang memiliki properti yang disebut attribute. Setiap attribute ditentukan oleh himpunan nilai yang disebut domain.

-       Hubungan (Relationship) Hubungan logis antara entitas disebut hubungan. Hubungan dipetakan dengan entitas dalam berbagai cara. Memetakan kardinalitas menentukan jumlah hubungan antara dua entitas.

Atribut mendeskripsikan karakteristik entitas dan atribut. Pada diagram E-R, atribut digambarkan dengan bentuk oval. Atribut utama yang menjadi pembeda satu record dengan record lainnya disebut primary key. Pemilihan entitas dan relationship dalam suatu domain masalah cenderung bersifat subyektif, setiap perancang database dapat menghasilkan rancangan yang berbeda-beda.

Tipe – tipe atribut :

·      Atribut kunci : atribut bernilai tunggal dan unik.

·      Atribut bernilai tunggal : atribut yang memiliki hanya satu nilai.

·      Atribut bernilai banyak : atribut yang memiliki sekelompok nilai.

·      Atribut komposit : atribut yang terdiri atas beberapa atribut yang lebih kecil.

·      Atribut derivative : atribut yang diperoleh dari atribut lain.

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.

Spesialisasi suatu himpunan entitas mungkin mempunyai sub kelompok entitas yang berbeda dari entitas yang lain pada himpunan entitas tersebut. Generalisasi suatu sub himpunan yang berada dalam himpunan entitas mungkin mempunyai atribut yang tidak dimiliki oleh semua entitas dalam himpunan entitas tersebut.

Satu keterbatasan dari model E-R adalah tidak mungkin untuk mengekspresikan suatu himpunan relasi yang secara langsung menghubungkan sebuah himpunan entitas dengan sebuah himpunan relasi. Untuk mengatasi hal tersebut, digunakan suatu notasi khusus yang dinamakan dengan agregasi.

3.4    ERD

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.

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.

Entitas merupakan suatu objek dalam dunia nyata yang bisa dibedakan dengan objek lain, sebagai contoh murid ,guru ,yayasan . Entitias tersebut terdiri dari beberapa atribut. Sebagai contoh, nis, nama, alamat dan umur.

Atribut NIS adalah atribut yang unik yang digunakan untuk mengidentifikasikan atau  membedakan siswa dengan siswa yang lain . Pada tiap-tiap entitas harus memiliki 1 atribut unik yang dikenal dengan  sebutan primary key.

Atribut merupakan entitas pasti yang memiliki elemen yang berfungsi untuk dapat mendeskripsikan karakteristik dari suatu entitas tersebut seperti contoh di atas . Isi dari atribut tersebut memiliki sesuatu yang bisa mengidentifikasikan isi elemen yang satu dengan yang lainnya.

Terdapat dua jenis Atribut antara lain sebagai berikut :

1.    Identifier (key) yang berfungsi sebagai penentu entity  secara unik (primary key).

2.    Descriptor (nonkey attribute) digunakan untuk dapat menspesifikasikan karakteristik dari sebuah entity yang tidak unik.

Relasi adalah suatu hubungan antara beberapa entitas. contoh relasi antar mahasiswa dengan mata kuliah atau pelajaran yang diambil ,  yang mana pada tiap-tiap mahasiswa dapat mengambil beberapa matakuliah serta setiap mata kuliah itu juga bisa diambil lebih dari 1 mahasiswa. Relasi itu mempunyai hubungan banyak ke banyak (one to many).

Himpunan relasi antar entitas pemetaan kardinalitas terdiri dari :

1.      One to one

2.      One to many

3.      Many to many

3.5    CDM

CDM adalah model yang dibuat berdasarkan anggapan bahwa dunia nyata terdiri dari koleksi obyek-obyek dasar yang dinamakan entitas (Entity) serta hubungan (relationship) antara entitas-entitas tersebut. Biasanya CDM direpresentasikan dalam bentuk Entity Relationship Diagram. CDM memodelkan struktur logis dari keseluruhan aplikasi data, tidak tergantung pada software atau pertimbangan model struktur data.

CDM yang valid dapat dikonversi ke PDM atau OOM.  dalam penerapannya dapat di samakan dengan ERD yang fungsinya memang sama yaitu memodelkan struktur logik dari basis data. dipakai untuk menggambarkan secara detail struktur basis data dalam bentuk logik. terdiri dari objek yang tidak diimplementasikan secara langsung kedalam basis data yang sesungguhnya.

Jenis objek dalam CDM :

1.      Entity

2.      Relationship

3.      Inheritance

3.6    PDM

PDM merupakan model yang menggunakan sejumlah tabel untuk menggambarkan data serta hubungan antara data-data tersebut. Setiap tabel mempunyai sejumlah kolom di mana setiap kolom memiliki namayang unik. PDM merupakan gambaran secara detail basis data dalam bentuk fisik. Penggambaran rancangan PDM memperlihatkan struktur penyimpanan data yang benar pada basis data yang digunakan sesungguhnya.

Jenis Objek dalam PDM :

1.      Table

2.      View

3.      Reference

3.7    RAT

Relasi adalah hubungan antara tabel yang mempresentasikan hubungan antar objek di dunia nyata. Relasi merupakan hubungan yang terjadi pada suatu tabel dengan lainnya yang mempresentasikan hubungan antar objek di dunia nyata dan berfungsi untuk mengatur mengatur operasi suatu database.

Hubungan yang dapat dibentuk mencakup 3 macam hubungan, yaitu :

1.      One to one

Mempunyai pengertian “Setiap baris data pada tabel pertama dihubungkan hanya ke satu baris data pada tabel ke dua”. Contohnya : relasi antara tabel mahasiswa dan tabel orang tua. Satu baris mahasiswa hanya berhubungan dengan satu baris orang tua begitu juga sebaliknya.

2.      One to many

Mempunyai pengertian “Setiap baris data dari tabel pertama dapat dihubungkan ke satu baris atau lebih data pada tabel ke dua”. Contohnya : relasi perwalian antara tabel dosen dan tabel mahasiswa. Satu baris dosen atau satu dosen bisa berhubungan dengan satu baris atau lebih mahasiswa.

3.      Many to many

Mempunyai pengertian “Satu baris atau lebih data pada tabel pertama bisa dihubugkan ke satu atau lebih baris data pada tabel ke dua”. Artinya ada banyak baris di tabel satu dan tabel dua yang saling berhubungan satu sama lain. Contohnya : relasi antar tabel mahasiswa dan tabel mata kuliah. Satu baris mahasiswa bisa berhubungan dengan banyak baris mata kuliah begitu juga sebaliknya.