Desain Database. Dr. Khamami Herusantoso 1/107

(1)

Desain Database

(2)

Kompetensi Dasar

1. menjelaskan konsep dan pengertian desain database pada Microsoft

Access dengan baik

 Menjelaskan konsep dan pengertian desain database dengan metode top down  Menjelaskan konsep dan pengertian desain database dengan metode bottom up  menjelaskan proses desain database dengan baik

2. mendesain database dengan baik

 Mendesain database pada tahap pengumpulan requirement dan analisis  Mendesain database pada tahap pembuatan conceptual database design  Mendesain database pada tahap pemilihan DBMS

 Mendesain database pada tahap data model mapping/pembuatan logical database

design

 Mendesain database pada tahap pembuatan physical database design  Mendesain database pada tahap implementasi system database

(3)

Kompetensi Dasar

3. menerapkan normalisasi database dalam mendesain database

dengan baik

 Menjelaskan teori normalisasi Database  Menjelaskan tujuan normalisasi database  Menerapkan teknik normalisasi database

 Menjelaskan anomali pada proses normalisasi database

 menerapkan key database dalam mendesain database dengan baik  Menjelaskan pengertian key

 Menerapkan macam-macam key

4. menggunakan komponen database dalam mendesain database

dengan baik  Menggunakan Table  Menggunakan Query  Menggunakan Form  Menggunakan Report  Menggunakan Macro  Menggunakan Module Dr. Khamami Herusantoso

(4)

Agenda

 Database planning

 System definition

 Requirement collection & analysis

(5)

Database planning System definition

Requirement collection & analysis

Conceptual db design Logical db design Physical db design

Implementation

Data conversion & loading Testing Operational maintenance Application design DBMS selection (opt) Prototyping (opt) Db Design DB System Development Lifecycle

(6)

Step 1: Database Planning

 Mengatur aktivitas-aktivitas yang memungkinkan

tahapan database system development lifecycle dilaksanakan seefisien dan seefektif mungkin

 Dua langkah penting dalam perencanaan:

1. Mendefinisikan mission statement untuk database system

(7)

(i) Mission Statement

 Paparan misi menolong dalam menjelaskan tujuan

dari proyek database dan memberikan arah yang lebih jelas kepada pembuatan database system yang efisien dan efektif

(8)

Perusahaan Broker (Property)

 Contoh: tujuan dari DreamHome database system adalah untuk mengelola data yang digunakan dan dibuat guna mendukung bisnis sewa properti oleh client dan pemilik properti, dan juga untuk membantu kerjasama dan

(9)

(ii) Mission Objectives

 Setiap sasaran misi hendaknya dapat

mengiden-tifikasi tugas tertentu yg harus didukung oleh database

(10)

Example: Mission Objectives for DreamHome Database System

(11)

Database planning System definition

Requirement collection & analysis

Conceptual db design Logical db design Physical db design

Implementation

Data conversion & loading Testing Operational maintenance Application design DBMS selection (opt) Prototyping (opt) Db Design

(12)

Step 2: System Definition

 Menjelaskan:

1. scope dan batasan dari database system 2. view-view utama dari pemakai

 User view mendefinisikan apa-apa yang diminta

pada database system dari sudut pandang:

 Jabatan pekerjaan (misal, manager atau supervisor) atau  Enterprise application area (misal, marketing, personnel,

(13)

Example: System Boundary for

(14)

(15)

Database planning System definition Requirement collection & analysis Conceptual db design Logical db design Physical db design Implementation

Data conversion & loading Testing Operational maintenance Application design DBMS selection (opt) Prototyping (opt) Db Design

(16)

Step 3: Requirements Collection

and Analysis

 Proses pengumpulan dan penganalisaan informasi

tentang bagian organisasi yang akan disupport oleh sistem database yang akan dibuat

 Hasil diatas digunakan untuk mengidentifikasi

permintaan pemakai terhadap sistem yang baru

 Hasil dari step ini adalah users’ requirements

(17)

Aktivitas yang Dilakukan

1. Identifikasi aplikasi utama dan kelompok pemakai

yang akan menggunakan database yang akan dirancang.

2. Studi dan analisa dokumentasi yang ada yang

berhubungan dengan aplikasi yang akan dibuat.

3. Studi lingkungan operasi dan rencana

penggunaan informasi.

(18)

(19)

19/107

(20)

Data conversion & loading Application design DBMS selection (opt)

Prototyping (opt)

(21)

Database Design

 Proses untuk membuat sebuah rancangan

database yang akan mendukung mission

statement dan mission objective perusahaan

 Approach:

 Bottom-up  Top-down

(22)

Bottom-Up and Top-Down

Approach

Sumber data (laporan, form dll) Unnormalized Form (UNF) ubah ke format tabel Bentuk normal pertama (1NF) hilangkan ketergantungan parsial Bentuk normal tahap kedua (2NF) hilangkan ketergantungan transitif Bentuk normal tahap ketiga (3NF) hilangkan group berulang Diagram ER Dunia Nyata buat diagram ER petakan ke tabel

(23)

Database Design Approaches

 Bottom-up: represented by normalization process

 Dimulai dari level atribut-atribut dasar (yaitu entitas, properti dan relationship), dimana dengan analisa dari

asosiasi diantara atribut-atribut tsb, atribut dikelompokkan menjadi tabel-tabel yang merepresentasikan tipe entitas dan hubungan diantara entitas

 Tepat untuk perancangan Database yang sederhana dengan jumlah atribut yang relatif sedikit

(24)

Contoh: Perancangan Database

Bottom-up

 Kumpulan atribut: NIP, Nama, NoUnit, NamaUnit,

NIPAtasan, Nama Atasan

NIP Nama NoUnit NamaUnit NIPAtasan NamaAtasan

001 Budi 01 Setjen 006 Yudi

002 Yudo 01 Setjen 006 Yudi

003 Tuti 02 BPPK 004 Yono

004 Yono 02 BPPK 008 Yani

005 Yeni 03 DJP 009 Yuni

(25)

Contoh: Perancangan Database

Bottom-up (lanjutan)

 Dikelompokkan kedalam tiga jenis entitas (dengan

proses normalisasi) Pegawai (atribut 1 dan

ke-2), Unit (atribut ke-3 dan ke-4), dan Atasan (atribut ke-5 dan ke-6)

 Entitas-entitas tersebut menjadi tabel

(26)

Database Design Approaches

 Top-Down: illustrated by the ER model concepts

 Dimulai dari pengembangan data model yang berisikan beberapa high-level entitas dan relationship, dan

kemudian mengaplikasikan top-down refinement secara berturut-turut untuk mengidentifikasi entitas dengan level yang lebih rendah, relationship dan atribut-atribut yang terasosiasi

(27)

Contoh: Perancangan Database

Top-Down

dip

ec

ah

NIP Nama NamaUnit

Pegawai NIP Nama NoUnit Unit NamaUnit _NoUnit Pegawai Bekerja Dr. Khamami Herusantoso

(28)

Data conversion & loading Application design DBMS selection (opt)

Prototyping (opt)

(29)

Conceptual Database Design

 Proses pembuatan sebuah model dari data yang

digunakan pada sebuah perusahaan, tidak bergantung pada pertimbangan fisik.

 Model data dibuat dengan menggunakan informasi yang tertulis dalam users’ requirements specification

 Model data konseptual adalah sumber dari

(30)

Logical Database Design

 Proses pembuatan sebuah model berdasarkan

pada sebuah model data yang spesifik (misalnya relasional), tetapi tidak bergantung pada DBMS tertentu dan pertimbangan fisik lainnya.

 Model data konseptual diproses dan dipetakan ke

model data logikal  hasilnya adalah tabel-tabel relational yang telah dinormalisasi

(31)

Physical Database Design

 Proses pembuatan deskripsi dari implementasi

Database pada media penyimpanan sekunder.

 Mendeskripsikan tabel dasar (base relation),

organisasi file dan indeks yang digunakan untuk mendapatkan akses yang efisien.

(32)

conceptual DB design

Logical DB design

buat diagram ER

Bottom-Up and Top-Down

Approach

Sumber data (laporan, form dll) Unnormalized Form (UNF) ubah ke format tabel Bentuk normal pertama (1NF) hilangkan ketergantungan parsial Bentuk normal tahap kedua (2NF) hilangkan ketergantungan transitif Bentuk normal tahap ketiga (3NF) hilangkan group berulang Diagram ER Dunia Nyata petakan ke tabel

(33)

(34)

Pengantar Penyempurnaan Skema:

Persoalan yang Ditimbulkan oleh

Redundansi

 Redundansi ruang penyimpanan: beberapa data disimpan secara berulang

 Update anomaly: Jika satu copy data terulang tsb diubah, inkonsistensi data dpt terjadi kecuali kalau semua copy dari data tsb diubah dengan cara yang sama

 Insertion anomaly: Mungkin dpt terjadi kesulitan utk

menyisipkan data tertentu kecuali kalau beberapa data tidak terkait lainnya juga ikut disisipkan

 Deletion anomaly: Mungkin dpt terjadi kesulitan utk

menghapus data tertentu tanpa harus kehilangan beberapa data tidak terkait lainnya

(35)

Persoalan yang Ditimbulkan oleh

Redundansi: Contoh

 Redundansi ruang penyimpanan: Pelaksana yang berkorespondensi dg

grading 15 diulang dua kali

 Update anomaly: Nilai Jabatan (yg terkait dengan nilai grading) dlm baris

pertama dpt diubah tanpa membuat perubahan yg sama pada baris kedua

 Insertion anomaly: Kesulitan utk menyisipkan pegawai baru kecuali nilai

grading untuk jabatan dari pegawai tsb sudah diketahui

 Deletion anomaly: Jika semua baris yang terkait dg nilai jabatan tertentu

dihapus (misalnya baris utk pegawai ‘Yono’ dihapus), maka kita akan

kehilangan informasi ketergantungan antara nilai jabatan dan nilai grading yang diasosiasikan dengan nilai rating tsb (yaitu jabatan = Kepala Bidang dan grading = 20)

NIP Nama Jabatan Grading

1001 Yana Kepala Pusat 23

1002 Yani Kepala Pusat 23

1003 Yono Kepala Bidang 20

1004 Yuni Pelaksana 15

(36)

Penyebab Anomali

Mengapa anomali - anomali ini terjadi ?

 Karena menggabungkan dua tema (konsep entitas) dalam satu

relasi. Ini mengakibatkan duplikasi – duplikasi sebagai akibat dari ketergantungan antar atribut yang tidak pada tempatnya.

(37)

Normalisasi

 Normalisasi adalah proses pembentukan struktur

database sehingga sebagian besar ambiguity bisa dihilangkan.

 Tahap Normalisasi dimulai dari tahap paling ringan

(1NF) hingga paling ketat (5NF)

 Biasanya hanya sampai pada tingkat 3NF atau

BCNF karena sudah cukup memadai untuk

(38)

Normalisasi

Sebuah tabel dikatakan baik (efisien) atau normal jika memenuhi 3 kriteria sbb:

1. Jika ada dekomposisi (penguraian) tabel, maka

dekomposisinya harus dijamin aman (Lossless-Join

Decomposition). Artinya, setelah tabel tersebut diuraikan / didekomposisi menjadi tabel-tabel baru, tabel-tabel baru tersebut bisa menghasilkan tabel semula dengan sama persis.

2. Terpeliharanya ketergantungan fungsional pada saat perubahan data (Dependency Preservation).

(39)

Normalisasi

Jika kriteria ketiga (BCNF) tidak dapat terpenuhi, maka paling tidak tabel tersebut tidak melanggar Bentuk Normal tahap ketiga (3rd Normal Form / 3NF).

(40)

(41)

Tabel Universal

Tabel Universal (Universal / Star Table)  sebuah tabel yang merangkum semua kelompok data

yang saling berhubungan, bukan merupakan tabel yang baik.

(42)

Tabel Universal

NIP Nama No_klien Nama_klien

037 Nina K05 Martini K08 Anton K02 Sarmini 038 Tono K04 Eka K10 Andin 039 Hadi K06 Mitha K24 Buyung K90 Indah

(43)

Functional Dependency

 Notasi: A  B

A dan B adalah atribut dari sebuah tabel. Berarti secara fungsional A menentukan B atau B

tergantung pada A, jika dan hanya jika ada 2 baris data dengan nilai A yang sama, maka nilai B juga sama

• Notasi: A  B atau A x B

(44)

Functional Dependency

Contoh tabel pemasok

Kode Nama_Brg Harga Kd_Pemasok Nm_Pemaso

k Kota T-001 TV SN 14” 600.000 P22 PT Sumber Jakarta T-002 TV SN 21” 950.000 P22 PT Sumber Jakarta T-003 TV SS 14” 450.000 P11 PT Tunas Jaya Surabaya T-004 TV M 34” 4.500.000 P33 PT Mekar Semarang

(45)

Berdasarkan tabel tersebut, diperoleh:  Kode  Nama_Brg  Kode Harga  Kode  Kd_Pemasok  Kode  Nm_Pemasok  Kd_Pemasok  Nm_Pemasok

Setiap Kode pasti berhubungan dengan satu Nama_Brg begitu juga antara Kode dan Harga. Begitu seterusnya.

Misalnya: T-001 hanya cocok dengan 1 barang, yaitu TV SN 14” Catatan: Bagaimana kalau dibalik?

Harga tidak menentukan barangnya, (karena banyak barang mempunyai harga yang sama); tapi satu jenis barang punya satu harga.

 Nama_Brg  Kode

 Nm_Pemasok  Kode_Pemasok

(46)

 Perhatikan bagian ini:  Kode  Nama_Brg  Kode Harga  Kode  Kd_Pemasok  Kode  Nm_pemasok  Kd_Pemasok  Nm_Pemasok

Ternyata, Kode menentukan lebih dari satu atribut. Notasinya dapat diganti sebagai berikut:

 Kode  {Nama_Brg, Harga, Kd_Pemasok}

(47)

Bentuk-bentuk Normal

1. Bentuk Normal Tahap Pertama (1st Normal Form

/ 1NF)

2. Bentuk Normal Tahap Kedua (2nd Normal Form /

2NF)

3. Bentuk Normal Tahap (3rd Normal Form / 3NF)

4. Boyce-Code Normal Form (BCNF)

5. Bentuk Normal Tahap (4th Normal Form / 4NF)

(48)

Bentuk Normal Tahap Pertama

(1st Normal Form / 1NF)

 Bentuk normal 1NF terpenuhi jika sebuah tabel

tidak memiliki atribut bernilai banyak (multivalued attribute), atribut composite atau kombinasinya dalam domain data yang sama.

 Setiap atribut dalam tabel tersebut harus bernilai

(49)

Data Tidak Ternormalisasi

037 Nina K05 Martini K08 Anton K02 Sarmini 038 Tono K04 Eka K10 Andin 039 Hadi K06 Mitha K24 Buyung K90 Indah

(50)

Data 1NF

037 Nina K05 Martini 037 Nina K08 Anton 037 Nina K02 Sarmini 038 Tono K04 Eka 038 Tono K10 Andin 039 Hadi K06 Mitha 039 Hadi K24 Buyung 039 Hadi K90 Indah

(51)

Contoh 2 (composite)

JadwalKuliah

Kodekul NamaKul Dosen Kelas Jadwal

Kodekul NamaKul Dosen Kelas JadwalHari JadwalJam

• Dimana nilai pada atribut jadwal berisi gabungan antara Hari dan Jam.

• Jika asumsi hari dan jam memegang peranan penting dalam sistem database, maka atribut Jadwal perlu

dipisah sehingga menjadi JadwalHari dan JadwalJam sbb:

(52)

Bentuk Normal Tahap Kedua

(2nd Normal Form)

 Bentuk normal 2NF terpenuhi dalam sebuah tabel

jika telah memenuhi bentuk 1NF, dan semua atribut selain primary key, secara utuh memiliki Functional Dependency pada primary key

 Sebuah tabel tidak memenuhi 2NF, jika ada atribut

yang ketergantungannya (Functional Dependency) hanya bersifat parsial saja (hanya tergantung pada sebagian dari primary key)

 Jika terdapat atribut yang tidak memiliki

ketergantungan terhadap primary key, maka atribut tersebut harus dipindah atau dihilangkan

(53)

Contoh

Tabel berikut memenuhi 1NF tapi tidak termasuk 2NF:

NIM Nama Alamat Mk_kode mk_nama mk_sks nihuruf

• Tidak memenuhi 2NF, karena {NIM, mk_kode} yang dianggap sebagai primary key sedangkan:

{NIM, mk_kode}  mhs_nama {NIM, mk_kode}  mhs_alamat {NIM, mk_kode}  mk_nama {NIM, mk_kode}  mk_sks

{NIM, mk_kode}  nihuruf

• Tabel di atas perlu didekomposisi menjadi beberapa tabel yang memenuhi syarat 2NF

(54)

Contoh

Functional dependencynya sbb:

{NIM, mk_kode}  nihuruf (fd1)

NIM  {mhs_nama, mhs_alamat} (fd2)

Mk_kode  {mk_nama, mk_sks} (fd3)

fd1 (NIM, mk_kode, nihuruf)  Tabel Nilai

fd2 (NIM, mhs_nama, mhs_alamat)  Tabel Mahasiswa fd3 (mk_kode, mk_nama, mk_sks)  Tabel MataKuliah

(55)

Bentuk Normal Tahap Ketiga

(3rd Normal Form /3NF)

 Bentuk normal 3NF terpenuhi jika telah

memenuhi bentuk 2NF, dan jika tidak ada atribut non primary key yang memiliki ketergantungan terhadap atribut non primary key yang lainnya.

(56)

Contoh

Tabel berikut memenuhi 2NF, tapi tidak memenuhi 3NF:

NIP Nama Alm_Jalan Alm_Kota Alm_Provinsi Alm_Kodepos Pegawai

 karena masih terdapat atribut non primary key (yakni alm_kota dan alm_Provinsi) yang memiliki ketergantungan terhadap atribut non primary key yang lain (yakni alm_kodepos):

alm_kodepos  {alm_Provinsi, alm_kota}

 Sehingga tabel tersebut perlu didekomposisi menjadi: