Matakuliah : Sistem Basisdata Versi 1.0.0 Materi Basis Data Relasional Penyaji Zulkarnaen NS

Model Basis Data Relasional sering disebut sebagai Model Relasional atau Basis Data Relasional. Model basis data ini ditemukan/diperkenalkan pertama kali oleh E.F Codd. Model Basis Data menunjukkan suatu cara/mekanisme yang digunakan untuk mengelola/mengorganisasi data secara fisik dalam memori sekunder yang akan berdampak pada bagaimana mengelompokkan dan membentuk keseluruhan data yang terkait dalam sistem yang sedang ditinjau. Pada Model Relasional, basis data akan ‘disebar’ ke dalam berbagai tabel 2 dimensi. Setiap tabel selalu terdiri dari atas lajur mendatar yang disebut dengan Baris Data (Row/Record) dan lajur vertikal yang biasa disebut dengan Kolom (Column/Field). Disetiap pertemuan baris data dan kolom itulah item-item data ditempatkan.

Untuk menerapkan sebuah basis data (yang terdiri atas sejumlah tabel yang saling berhubungan) maka membutuhkan sebuah perangkat lunak (software) Sistem Pengelola Basis Data (Database Management System). Prinsip pemakaian kesemua perangkat lunak tersebut hampir sama. Perbedaanya terletak pada teknis pemakaian dan kelengkapan fungsi (feature) yang dimiliki masing-masing perangkat lunak. 3 3

Untuk mengilustrasikan Model Data Relasional secara lebih nyata, berikut diambil contoh sederhana yang berkaitan dengan pendidikan perguruan tinggi Basis data ini terdiri atas 3 buah tabel yaitu Mahasiswa, Dosen dan Matakuliah (dengan mengabaikan terlebih dahulu upaya perancangan untuk mendapatkan sebuah sistem yang lengkap dan efisien) Sebelum penerapan basis data dapat dilakukan (dengan menggunakan salah satu perangkat keras DBMS), maka terlebih dahulu harus diketahui contoh data yang akan digunakan. Contoh data ini digunakan untuk mengetahui karakteristik masing-masing tabel data. Pengetahuan tentang karakteristik ini penting, karena akan dijadikan dasar untuk penetapan struktur masing-masing tabel. Didalam penerapan basis data, penetapan struktur tersebut harus dilakukan sebelum penyimpanan datanya dilakukan. 4 4

Berikut contoh data yang akan digunakan a. Data Mahasiswa dengan isi sebagai berikut NIM Nama Mahasiswa Alamat Mahasiswa Tgl Lahir 980001 Ali Akbar Jl. Merdeka No. 10 Jakarta 40121 2 Jun 1979 980002 Budi Haryanto Jl. Gajah Mada No. 2 Jakarta 45123 6 Okt 1978 980003 Iman Faisal Komp Griya Asri Asri D2 Depok 40151 13 Mei 1978 980004 Indah Susanti Jl. Adil No. 123 Bogor 43212 21 Jan 1979 Dari data diatas dapat diketahui hal-hal (karakteristik) sebagai berikut: Data Mahasiswa tersebut memiliki 4 (empat) buah kolom data. Kolom pertama berisi data angka tetapi tidak menunjukkan suatu jumlah (alfa numerik) dengan lebar (banyaknya karakter) tetap, yaitu 6 karakter/dijit. Kolom kedua berisi data karakter/string dengan lebar maksimum 30 karakter. Kolom ketiga berisi data karakter/string dengan lebar maksimum 60 karakter. Kolom keempat berisi data penanggalan. 5 5

b. Data Dosen dengan isi sebagai berikut Nama Dosen Alamat Mahasiswa Ir. Taufik Ismail Perum Dosen Griya Indah C-5 Bogor 43111 Dewi Sundari, MA Jl. Selamat No. 14 Jakarta 40121 Dr. Umar Hakim Jl. Garuda No. 2 Depok 43212 Dari data diatas dapat diketahui hal-hal (karakteristik) sebagai berikut: Data Dosen diatas memiliki 2 (dua) buah kolom data. Kolom pertama berisi data karakter/string dengan maksimum 35 karakter. Kolom kedua berisi data karakter/string dengan lebar maksimum 60 karakter. 6 6

c. Data Matakuliah dengan isi sebagai berikut Kode Matakuliah SKS Semester IF-110 Struktur Data 3 1 IF-310 Basis Data 4 KU-234 Bahasa Indonesia 2 MA-115 Matematika 1 Dari data diatas dapat diketahui hal-hal (karakteristik) sebagai berikut: Data Dosen diatas memiliki 2 (dua) buah kolom data. Kolom pertama berisi data karakter/string dengan maksimum 35 karakter. Kolom kedua berisi data karakter/string dengan lebar maksimum 60 karakter. 7 7

Lebar (banyaknya karakter/dijit maksimum yang dapat ditampung) Berangkat dari karakteristik masing-masing kelompok data tadi, maka dapat menetapkan struktur masing-masing tabel. Secara minimal yang harus ditentukan dalam struktur tabel adalah: Nama Kolom (field) Tipe data Lebar (banyaknya karakter/dijit maksimum yang dapat ditampung) Untuk nama kolom (field) biasanya disesuaikan dengan nama kolom dari contoh data, tetapi penamaan kolom harus diubah karena panjang nama kolom dalam DBMS biasanya dibatasi (pembatasan ini berbeda antar masing-masing DBMS). 8 8

a. Tabel Masiswa, dengan struktur: Berangkat dari karakteristik yang dapat disimpulkan dari fakta yang ada pada masing-masing data, struktur dari ketiga Tabel dalam basis data dapat ditentukan sebagai berikut: a. Tabel Masiswa, dengan struktur: Nama Kolom Tipe Lebar Deskripsi nim character 6 nomor induk mahasiswa nama_mhs 30 nama setiap mahasiswa alamat_mhs 60 alamat setiap mahasiswa tgl_lahir date 8 Tanggal lahir setiap mahasiswa b. Tabel Dosen, dengan struktur: Nama Kolom Tipe Lebar Deskripsi nama_dos character 35 nama setiap dosen alamat_dos 60 alamat setiap dosen 9 9

c. Tabel Matakuliah, dengan struktur: Nama Kolom Tipe Lebar Deskripsi Kd_kul character 6 kode kuliah nama_kul 30 nama matakuliah sks integer 1 jumlah bobot satuan kredit semester semester semester diselenggarakan perkuliahan 10 10

Berikut contoh penerapan struktur tersebut (khusus untuk tabel mahasiswa saja) 11 11

Pengisian Data ke Tabel Mahasiswa dalam Ms. Access 12 12

Operasi dan Bahasa Basis Data Di samping melakukan operasi pengisian/penambahan data ke masing-masing tabel yang strukturnya telah disiapkan operasi-operasi yang dapat dilakukan adalah: Menampilkan data (query) Pengubahan data (update/edit) Penghapusandata (delete) Cara/teknis penerapan operasi-operasi basis data tersebut tergantung dari DBMS yang digunakan. Tetapi secara umum, ada dua macam cara untuk menjalankan operasi-operasi basis data, yaitu: Menjalankan program khusus untuk melakukan operasi basis data secara interaktif Program ini disediakan oleh DBMS untuk mempermudah pemakai (user) dalam melakukan operasi-operasi basis data. Kemudahan tersebut dalam bentuk penyediaan menu dan bahkan ditambah dengan pemanfaatan perangkat mouse (untuk DBMS yang berbasis grafis). 13 13

Menggunakan bahasa basis data (Data Manipulation Language) Dengan bahasa basis data, pemakai harus menuliskan perintah-perintah khusus untuk melakukan operasi-operasi basis data. Bahasa basis data tersebut ada yang memang berlaku khusus untuk DBMS (seperti bahasa dBase untuk dBase III+ dan Foxbase, Quel untuk CA-Open Ingres), tetapi ada pula bahasa basis data yang sudah menjadi standar (seperti SQL untuk MS-SQL Server, Oracle, dll)

Relasi Antar Tabel Salah satu definisi basis data menyebutkan basis data terdiri atas tabel-tabel yang saling berhubungan. Data dosen, mahasiswa dan kuliah memang terasa berhubungan tetapi dari struktur dan data yang terdapat pada ketiga tabel yang telah digambarkan, keterhubungan (relasi) tersebut tidak terlihat secara fisik/nyata. Karena itu, representasi stuktur dan data dari ketiga tabel tersebut belumlah mencukupi untuk dinyatakan sebagai sebuah basis data. Dengan demikian, untuk membentuk sebuah basis data, harus melengkapi ketiga tabel tersebut dengan tabel lain yang merepresentasikan keterhubungan (relasi) antar ketiganya, Berikut adalah data tambahan yang dibutuhkan untuk menunjukkan adanya keterhubungan (relasi) antar ketiga tabel-tabel tersebut 15 15

Data Nilai, dengan data sebagai berikut Matakuliah NIM Nama Mahasiswa Indeks Nilai Struktur Data 980001 Ali Akbar A 980004 Indah Susanti B Basis Data 980002 Budi Haryanto Bahasa Indonesia Matematika I C Yang dapat disimpulkan dari data Nilai tersebut adalah: Data Nilai merepresentasikan adanya relasi antara data Mahasiswa dengan data Kuliah untuk menunjukkan mata kuliah yang diambil/diikuti mahasiswa dan indeks nilai yang diperoleh mahasiswa untuk matakuliah yang diikutinya, Seorang mahasiswa dapat mengambil/mengikuti beberapa matakuliah atau tidak mengikuti kuliah apapun (misal: mahasiswa bernama ‘Ali Akbar’ mengambil 3 matakuliah dan mahasiswa bernama ‘Iman Faisal’ yang tidak terlihat menunjukkan ia tidak mengikuti kuliah apapun). Satu matakuliah dapat diikuti oleh beberapa mahasiswa (misal: matakuliah ‘Struktur Data’ diikuti 2 mahasiswa, ‘Basis Data’ diikuti 3 mahasiswa dst..) 3 matakuliah sudah memiliki data indeks nilai dan ada 1 mata kuliah (‘Basis Data’) belum memiliki data indeks nilai (datanya masih kosong).

Data Jadwal, dengan data sebagai berikut Matakuliah Waktu Tempat Nama Dosen Struktur Data Senin, 08.00 – 09.40 dan Kamis, 11.00 – 11.50 Ruang A Dr. Umar Hakim Basis Data Selasa, 10.00 – 11.40 dan Jum’at 08.00 – 09.30 Ruang B Bahasa Indonesia Rabu, 09.00 – 10.50 Dewi Sundari, MA Matematika I Rabu, 13.00 – 14.40 dan Jum’at, 14.00 – 15.50 Ruang C Ir. Taufik Ismail Yang dapat disimpulkan dari data diatas adalah: Data jadwal di atas merepresentasikan adanya relasi antara data Kuliah dengan data Dosen untuk menunjukkan nama dosen mengajar setiap matakkuliah ditambah dengan data waktu dan tempat pelaksanaan perkuliahannya. Setiap matakuliah hanya dapat diajarkan oleh seorang dosen, namun seorang dosen boleh mengajar lebih dari 1 matakuliah (Dr. Umam Hakim mengajar 2 matakuliah, tentu saja pada waktu yang berbeda).

a. Tabel Nilai, dengan struktur: Tanpa mempertimbangkan masalah efisiensi, data tambahan tadi dapat segera diimplementasikan. Struktur dari kedua tambahan tersebut adalah sebagai berikut: a. Tabel Nilai, dengan struktur: Nama Kolom Tipe Lebar Deskripsi nama_kul character 30 nama setiap matakuliah nim 6 nomor induk mahasiswa nama_mhs nama setiap mahasiswa indeks_nilai 1 Indeks matakuliah yang diambil mahasiswa b. Tabel Jadwal, dengan struktur: Nama Kolom Tipe Lebar Deskripsi nama_kul character 35 nama setiap matakuliah waktu 60 waktu penyelenggaraan kuliah tempat 10 tempat penyelenggaraan kuliah nama_dos nama setiap dosen 18 18

Dengan adanya kedua tabel tambahan yang menunjukkan relasi antar tabel sebelumnya, maka syarat minimal sebuah basis data telah terpenuhi. Tetapi perlu diperhatikan, persoalan utama dalam penerapan basis data bukanlah agar data yang dimiliki dapat segera disimpan. Yang paling penting yang perlu dipikirkan justru bagaimana agar operasi-operasi senjutnya (pencarian data, pengubahan data hingga penghapusan data) dapat dilakukan dengan mudah 19 19

Basis Data yang Baik Kelima buah tabel telah membentuk sebuah basis data, perlu dianalisis lebih jauh dari berbagai aspek efisiensi tempat penyimpanan data, integritas data, kemudahan operasi data dll. Jika aspek-aspek tersebut telah dipertimbangkan dengan baik, maka akan melahirkan sebuah basis data yang baik. Berikut adalah sejumlah uraian yang menunjukkan inefisiensi basis data perkuliahan yang berisi kelima tabel tersebut: Bisa saja terjadi ada lebih dari 1 dosen dengan nama (termasuk gelarnya) yang sama. Pada tabel Mahasiswa dapat mengetahui nama mahasiswa melalui data NIM-nya. Karena itu, penyertaan data nama mahasiswa pada tabel Nilai menjadi tidak praktis/efisien, data nama mahasiswa tidak disertakan akan tetap masih dapat mengetahui nama mahasiswa yang mengambil matakuliah tertentu dengan mengacu ke tabel Mahasiswa. Jika melakukan pengubahan terhadap nama matakuliah (baik karena kesalahan maupun perbaikan data), maka perubahan ini harus diikuti juga dengan perubahan di tabel lain. Pada tabel Jadwal, bagaimana menyatakan struktur waktu perkuliahan, berikut adalah sejumlah alternatif representasii tabel untuk kasus tersebut 20 20

Alternatif 1 (lebar kolom waktu dan Tempat diperbesar) Matakuliah Waktu Tempat Nama Dosen Struktur Data Senin, 08.00 – 09.40 dan Kamis, 11.00 – 11.50 Ruang A Ruang B Dr. Umar Hakim Basis Data Selasa, 10.00 – 11.40 dan Jum’at 08.00 – 09.30 Ruang B Ruang C Bahasa Indonesia Rabu, 09.00 – 10.50 Ruang A Dewi Sundari, MA … .. Kelemahan pada alternatif ini lebar kolom untuk waktu dan tempat mubazir bagi matakuliah yang dilaksanakan 1 kali/minggu.

Alternatif 2 (matakuliah yang 2 kali/minggu dinyatakan dalam 2 baris) Waktu Tempat Nama Dosen Struktur Data Senin, 08.00 – 09.40 Ruang A Dr. Umar Hakim Kamis, 11.00 – 11.50 Ruang B Basis Data Selasa, 10.00 – 11.40 Jum’at 08.00 – 09.30 Ruang C Bahasa Indonesia Rabu, 09.00 – 10.50 Dewi Sundari, MA … Kelemahan pada alternatif ini data nama dosen akan disimpan berulang-ulang untuk matakuliah yang dilaksanakan dalam 2 kali/seminggu

Alternatif 3 (matakuliah yang 2 kali/minggu diakomodasi dalam kolom terpisah) Waktu1 Waktu2 Tempat1 Tempat2 Nama Dosen Struktur Data Senin, 08.00 – 09.40 Kamis, 11.00 – 11.50 Ruang A Ruang B Dr. Umar Hakim Basis Data Selasa, 10.00 – 11.40 Jum’at 08.00 – 09.30 Ruang C Bahasa Indonesia Rabu, 09.00 – 10.50 Dewi Sundari, MA … Kelemahan pada alternatif ini kolom waktu2 dan tempat2 akan jadi mubazir untuk matakuliah yang dilaksanakan hanya dalam 1 kali/seminggu.

Struktur masing-masing tabel yang lebih efisien dan sistematis Pembentukkan basis data yang baik (efisien) sebagai sebuah hasil perancangan yang matang akan memberi sejumlah karakteristik dan keuntungan seperti: Struktur basis data (tabel-tabel dan relasi antar tabel) yang lebih kompak Struktur masing-masing tabel yang lebih efisien dan sistematis Kebutuhan ruang penyimpanan data (memori sekunder) yang lebih efisien Semakin kecil ukuran tabel, maka akan semakin cepat operasi basis data yang dilakukan Efisiensi tersebut ditandai dengan redundansi data yang optimal. Tidak ada ambiguitas data di semua tabel dalam basis data dll 24 24

Selesai