Model Database Relasional Pertemuan Minggu Ke-4

Kompetensi Khusus Mahasiswa mampu menjelaskan tabel, kunci, aturan integritas, operator relasional, kamus data, katalog sistem, hubungan dalam database relasional, dan indeks (C2)

Pandangan Logis dari Data Model data relasional memfokuskan desainer pada representasi logis dari data & hubungannya, dibandingkan detail penyimpanan fisik. Tabel adalah struktur 2 dimensi yang terdiri dari baris & kolom. Disebut juga sebagai relasi atau entity set.

Karakteristik dari tabel relasional Tabel terdiri dari baris & kolom. Tiap baris tabel (tuple) mewakili kemunculan entitas tunggal dalam entity set. Tiap kolom tabel mewakili atribut, & tiap kolom memiliki nama yang berbeda. Tiap perpotongan dari baris & kolom mewakili nilai data tunggal. Semua nilai dalam kolom harus sesuai dengan format data yang sama. Tiap kolom memiliki jangkauan nilai tertentu yang dikenal sebagai domain atribut. Urutan dari baris & kolom tidak menjadi masalah di DBMS. Tiap tabel harus memiliki atribut atau kombinasi atribut yang secara unik mengidentifikasi tiap baris  Primary Key

Kunci Digunakan untuk mengidentifikasi secara unik tiap baris dalam tabel. Digunakan untuk membangun hubungan antar tabel & memastikan integritas data. Kunci terdiri dari satu atau lebih atribut yang menentukan atribut lain. Terdiri dari primary key, superkey, candidate key, & secondary key.

STU_NAME  STU_LNAME Dependensi Peran dari kunci berdasarkan konsep determinasi. Determinasi adalah kondisi dimana dengan mengetahui nilai dari satu atribut memungkinkan untuk menentukan nilai dari atribut lain. Dependensi fungsional, yang berarti nilai dari satu atau lebih atribut menentukan nilai dari satu atau lebih atribut lainnya. Contohnya: STU_NAME  STU_LNAME (STU_NAME menentukan secara fungsional STU_LNAME & STU_LNAME bergantung secara fungsional pada STU_NUM) STU_NAME adalah atribut yang menentukan atribut lain, disebut determinan atau kunci. STU_LNAME adalah atribut yang ditentukan oleh atribut lain, disebut dependen.

(STU_NUM, STU_LNAME)  STU_GPA Determinan yang terdiri dari lebih dari satu atribut membutuhkan pertimbangan karena determinan mungkin berisi atribut yang tidak penting dalam hubungan. Contoh di atas menunjukkan STU_LNAME tidak menentukan STU_GPA, melainkan hanya STU_NUM. Hal ini dinamakan dependensi fungsional parsial. Dependensi fungsional penuh mengacu pada dependensi fungsional dimana semua atribut determinan penting dalam hubungan.

Jenis kunci Composite key: kunci yang terdiri dari lebih dari satu atribut. Atribut yang menjadi bagian dari kunci disebut atribut kunci. Superkey: kunci yang dapat mengidentifikasi secara unik baris dalam tabel. Dengan kata lain, superkey menentukan secara fungsional setiap atribut dalam baris. Candidate key: superkey minimal yaitu superkey tanpa atribut yang tidak penting. Dinamakan kandidat karena merupakan opsi yang memenuhi syarat ketika memilih primary key. Primary key: candidate key yang dipilih untuk mengidentifikasi secara unik nilai atribut lain dalam suatu baris. Entity integrity: kondisi dimana tiap baris dalam tabel memiliki identitas unikny masing-masing. Primary key harus memiliki 2 syarat: Semua nilai dalam PK harus unik. Atribut kunci dalam PK tidak boleh NULL. NULL adalah ketiadaan nilai data. NULL dapat menyebabkan masalah pada fungsi COUNT, AVERAGE, SUM, & masalah logis ketka tabel dihubungkan.

Secondary key: kunci yang digunakan untuk tujuan pengambilan data. Foreign key: primary key dari 1 tabel yang diletakkan dalam tabel lain untuk membuat atribut umum. Digunakan untuk memastikan referential integrity. Referential integrity: kondisi dimana tiap referensi ke isi entitas oleh entitas lain adalah valid. Dengan kata lain, tiap isi foreign key harus berupa NULL atau nilai dalam primary key dari tabelnya. Secondary key: kunci yang digunakan untuk tujuan pengambilan data.

Aturan Integritas Entity Integrity Referential Integrity Syarat: semua primary key harus unik & tidak boleh NULL. Tujuan: tiap baris memiliki identitas unik, & nilai foreign key dapat mengacu ke nilai primary key. Referential Integrity Syarat: foreign key boleh bernilai NULL sepanjang itu bukan nilai di primary key tabelnya, atau nilainya harus sesuai dengan nilai primary key tabelnya. Tujuan: baris yang nilai primary keynya digunakan sebagai foreign key di tabel lain tidak dapat dimodifikasi.

Operator Relasional Aljabar relasional mendefinisikan cara teoritis dalam memanipulasi isi tabel menggunakan 8 operator relasional sbb: SELECT, atau RESTRICT, menampilkan nilai untuk semua baris yang ditemukan dalam tabel yang memenuhi kondisi yang diberikan (menampilkan bagian horizontal dari tabel). PROJECT menampilkan semua nilai untuk atribut yang dipilih (menampilkan bagian vertikal dari tabel). UNION menggabungkan semua baris dari 2 tabel, termasuk baris yang duplikat. Kolom & domain dari tabel yang digabungkan harus sama. INTERSECT menampilkan hanya baris yang muncul di kedua tabel. DIFFERENCE menampilkan semua baris dalam 1 tabel yang tidak ditemukan dalam tabel lain. PRODUCT menampilkan semua pasangan baris yang ada dari 2 tabel, disebut juga dengan produk Cartesian.

Contoh SELECT

Contoh PROJECT

Contoh UNION Contoh INTERSECT Contoh DIFFERENCE

Contoh PRODUCT

JOIN menggabungkan informasi dari 2 atau lebih tabel. Natural join: menghubungkan tabel dengan memilih hanya baris dengan nilai yang sama dalam atribut yang sama. Berikut 3 tahap proses natural join yaitu PRODUCT, SELECT, & PROJECT. Equijoin: menghubungkan tabel dengan kondisi kesetaraan (equal) yang membandingkan kolom tertentu dari tiap tabel. Menggunakan operator sama dengan (=). Theta join: menghubungkan tabel menggunakan operator lain selain sama dengan (=). Inner join: hanya mengembalikan record yang sesuai dari tabel yang digabungkan. Outer join: pasangan yang sesuai akan dipertahankan, & nilai yang tidak sesuai dalam tabel lain akan dikosongkan. Left outer join: menampilkan semua baris dalam tabel pertama (sebelah kiri), termasuk semua baris yang tidak sesuai dengan nilai dalam tabel kedua (sebelah kanan). Right outer join: kebalikan dari left outer join.

Contoh Tabel untuk Ilustrasi JOIN

Contoh Tahapan Natural Join 1. PRODUCT

2. SELECT 3. PROJECT

LEFT OUTER JOIN RIGHT OUTER JOIN

DIVIDE menggunakan tabel pertama dengan 2 kolom sebagai yang dibagi & tabel kedua dengan 1 kolom sebagai pembagi. Hasilnya adalah kolom tunggal yang berisi semua nilai dari kolom kedua dari yang tabel pertama yang berhubungan dengan tiap baris dalam tabel kedua.

KAMUS DATA Menyediakan deskripsi mendetail dari semua tabel dalam database yang dibuat oleh user & desainer. Berisi paling sedikit semua nama atribut & karakteristik untuk tiap tabel dalam sistem (metadata).

Contoh Kamus Data

Katalog Sistem Merupakan detail kamus data yang mendeskripsikan semua objek dalam database, termasuk nama tabel, pembuat & tgl pembuatan tabel, jumlah kolom dalam tiap tabel, tipe data dari tiap kolom, filename indeks, pembuat indeks, user terotorisasi, & hak akses. Merupakan database yang dibuat sistem dimana tabel menyimpan karakteristik & isi database yang dibuat user/ desainer. Katalog sistem otomatis menghasilkan dokumentasi database. Seiring dengan penambahan tabel baru, dokumentasi dapat digunakan untuk memeriksa & menghapus homonim & sinonim. Homonim menandakan penggunaan nama yang sama untuk melabel atribut yang berbeda. Berlawanan dengan homonim, sinonim menandakan penggunaan nama yang berbeda untuk mendeskripsikan atribut yang sama.

Hubungan dalam Database Relasional Hubungan 1:M adalah yang paling ideal untuk model relasional. Hubungan 1:1 seharusnya jarang dalam desain database relasional karena bisa digabungkan ke dalam 1 tabel. Hubungan M:N tidak dapat diimplementasikan dalam model relasional & harus diubah menjadi 1:M. Caranya dengan membuat composite entity (bridge entity atau associative entity) yang berisi foreign key dari primary key tabel yang terhubung. Primary key dari composite entity bisa menggunakan kombinasi dari foreign key tersebut atau membuat primary key baru.

Contoh Hubungan 1:M

Contoh Hubungan 1:1

Contoh Hubungan M:N

Konversi Hubungan M:N menjadi 1:M

Redudansi Data Redudansi data dapat menyebabkan anomali data yang merusak efektivitas database. Pengendalian redudansi data dilakukan dengan menggunakan atribut umum yang dibagi oleh tabel, disebut foreign key.

Indeks Indeks baik manual maupun sistem komputer mempercepat & mempermudah pencarian. Indeks adalah penyusunan teratur yang digunakan untuk mengakses baris dalam tabel secara logis. DBMS menggunakan indeks untuk tujuan berbeda yaitu menampilkan data yang diurutkan berdasarkan atribut tertentu. Pada saat membuat Primary Key, DBMS secara otomatis membuat indeks unik pada kolom Primary Key. Satu tabel dapat memiliki banyak indeks, tetapi tiap indeks terhubung hanya dengan satu tabel. Kunci indeks dapat memiliki beberapa atribut (composite index).

Aturan Database Relasional Codd Rule Rule Name Description 1 Information All information in a relational database must be logically represented as column values in rows within tables. 2 Guaranteed access Every value in a table is guaranteed to be accessible through a combination of table name, primary key value, and column name. 3 Systematic treatment of nulls Nulls must be represented and treated in a systematic way, independent of data type. 4 Dynamic online catalog based on the relational model The metadata must be stored and managed as ordinary data – that is, in tables within the database. Such data must be available to authorized users using the standard database relational language.

Rule Rule Name Description 5 Comprehensive data sublanguage The relational database may support many languages; however, it must support one well-defined, declarative language as well as data definition, view definition, data manipulation (interactive and by program), integrity constraints, authorization, and transaction management (begin, commit, and rollback). 6 View updating Any view that is theoretically updatable must be updatable through the system. 7 High-level insert, update, and delete The database must support set-level inserts, updates, and deletes. 8 Physical data independence Application programs and ad hoc facilities are logically unaffected when physical access methods or storage structures are changed. 9 Logical data independence Application programs and ad hoc facilities are logically unaffected when changes are made to the table structures that preserve the original table values (changing order of columns or inserting columns).

Rule Rule Name Description 10 Integrity independence All relational integrity constraints must be definable in the relational language and stored in the system catalog, not at the application level. 11 Distribution independence The end users and application programs are unaware of and unaffected by the data location (distributed vs local databases). 12 Nonsubversion Rule zero If the system supports low-level access to the data, users must not be allowed to bypass the integrity rules of the database. All preceding rules are based on the notion that to be considered relational, a database must use its relational facilities exclusively for management.

Review Materi Mahasiswa mengerjakan tugas yang ada di portal.