DATA BASE, RELASI, DAN DATABASERELASIONAL

1.1 KONSEP DASA,R

Suatu database mungkin didefinisikan sebagai kumpulan data yang disatukandalam.suatu organisasi. Suatu organisasi dapat berupa company, departemen com-pany, bank, sekolah dan lain-lain. Maksud dari database untuk menyimpan semuadata yang diinginkan kepada satu lokasi, sehingga penyimpanan data redundant didalam organisasi tersebut dapat dieliminasi. Ketika terjadi pengkopian data beru-lang-ulang disimpan pada lokasi yang berbeda dalam suatu organisasi, perbedaanakan muncul antara kumpulan data yang secara identik telah diakui.Pada maksudtersebut, adalah tidak mungkin untuk menentukan yang mana dari dua perbedaankumpulan data tersebut adalah betul. Pada database yang terdesain dengan balk,data redundant dapat tereleminasi dan kemungkinan penyimpanan data yang tidakkonsistem dapat diperkecil.

Pada komputer mainframe, data pada database dapat diakses secara bersama-sarna oleh lebih dari beberapa ratus user. Data base dapat terdiri dari lebih ratusanfield. yang dibutuhkan untuk informasi. Data pada sistem mikro komputer dengnskala yang lebih rendah, menggunakan database tunggal yang biasanya digunakanuntuk mengakses hanya dengan seorang user pad satu waktu, tiap data base hanyamemenuhi sebagian data suatu organisasi.

3

Suatu database mungkin dapatdikembangkan untukmelayani infonnasi keuangan,dan database kedua dikembangkan untuk memenuhi data personal.

Apakah database yang telah dikembangkan di simpan pada mainframe ataumikro, fungsi database management system(DBMS) adalah sarna. DBMS meru-pakan hardware dan software untuk membuat data dapat diakses oleh pemakai (user).Pada gambar 1. 1.software pada DBMS dapat digunakan untuk memanggil data basemanajer yang digunakan secara bergiliran antara satu dan lain user dan database.Manajerdatabase menyediakan alat software yang dibutuhkan untuk operasi-operasicreate, load, query, update data pada data base. Database manajer juga dapatmenghandle semua I/O dan memori manajemen direlasikan ke database, pada sistemyang lebih besar dengan sistem handle security dan problema user secara bersama.DBMS yang baik akan menyediakan software dan memperrnudah komunikasi antarauser dan database.

Pada kesamaan diantara DBMS besar dan kecil keduanya harus mempunyaidesain yng baik dan keseluruhan bentuk yang tepat. Maksud tulisan ini adalahmenyajikan beberapa dasar dari prosedur untuk tipe dari sturktur database, sebutlahdatabase relasional. Contoh tulisan ini dengam asumsi pada user yang akan meng-implemantasikan database pada sistem komputer mikro yang bagaimana didesaindengan langkah-Iangkah yang sarna pada database untuk komputer besar.

DBMS

DBMS mengkoordinasikan semuaaktivitas ter-relasi ke database. Database Manager

Memenuhi semua permintaan kedatabase

Database

Gambar 1. 1 Pandangan dari sebuah arsitektur DBMS

4

1.2 DEFINISI SEBUAH RELASI

Secara matematika, definisi dari relasi adalah : Diberikan "N "himpunan D1,D2, ..., DN, R merupakan relasi dari himpunan tersebut, jika R merupakan him-punan dengan anggota n-tupel dari <dl, d2, ..., dn>, di mana dl elemen dari Dl,d2 elemen dari D2 dan dn elemen dari DN. Dl, D2, D3, ..., DN disebut domaindari R.

Ani dari definisi ini dapat dengan mudah dilukiskan dengan representasisecari grafik, pada gambar 1.2.Di sini ada empat domain. D1 himpunan integer, D2himpunan karakter string atau nama dari sesuatu, D3 himpunan dari karakter stringwarna dan D4 merupakan himpunan lain dari suatu integer. Pada relasi ini menunjuk-kan enam tupel. Setiap tupel mempunyai empat elemen yang terpilih dari elemen padadomain yang berbeda. Catatan order elemen pada tupel adalah penting. Elemenpertama pada setiap tupel berasal dari D1. Elemen kedua dari tupel berasal darielemen D2, dan seterusnya.

Suatu pandangan "data processing" dari sebuah relasi yang diberikan padagambar 1.3. Di .sini kita dapat melihat empat domain pada gambar 1.2yang mempu-nyai relasi untuk empat kata item: Pno, Pnama, Pwarna, dan Pberat. Sekarang relasidapat dilihat pada tabel dan file serta tupel dapat dilihat pada baris dari tabel ataurecord dalam file. Pnama pada kolom yang disebut data processing memanggil fileddari record, dinamakan dengan atribut dan nilai-nilai individu yang muncul daritupel disebut nilai atribut 101mengambil dari domain Pno. Pada buku ini mengikutikumpulan istilah sebgai berikut :1. Relasi, tabel & file.2. Tupel, baris & record.3. Atribut, kolom & field.

Domain D1 Domain D2 Domain D3 Domain D4

5

101 bolt black 3102 nut blue 9

Sebuah Relasi -1103 carn red 11104 screw green 4

Sebuah Tupel . I(105 nut red 13 )106 bolt orange 21

"

Gambar 1. 2 Pandangan secara matematika dari sebuah relasi

Sebuah Nilai atribut(Sebuah nilai field dalam sebuah record)

Gambar 1.3 Pandangan pemrosesan data dari sebuah relasi

Perbedaan antara definisi secara matematika pada relasi dan penyimpananyang aktual dalam data base di sistem mikro komputer adalah tidak berharga. Daridefinisi, relasi tidak dapat mempunyai dua tupel yang identik sekalipun pada sistemDBMS yang besar, biasanya tidak mengizinkan penyimpanan tupel/record yangidentik pada suatu relasi/file. Banyak. DBMS pada mikro komputer yangmemungkinkan, kecuali bila pada teknik pemrograman yang khusus.

1.3 DEFINISI DATABASE RELASIONALDatabase relasional tidak saja terdiri dari koleksi relasi dan semua informasi

yang disimpan pada database. Pada gambar 1.4 merupakan contoh suatu relasi yangsangat kecil database relasional, yang dinamakan suplier part database. Database inimenyimpan tiga informasi tentang perusahaan konstruksi, yaitu :1. Informasi pada suplier sebagai supplay partpada organisasi. Ini termasuk suplier

number yang mana berbentuk unik dan nama suplier, status dan kota yangketiganya tidak unik. Ini merupakan suatu Sup relasi.

2. Informasi -pada part yang digunakan pada organisasi ini termasuk Pnama,Pwarna, dan .Pberatyang semuanya tidak unik. Ini merupakan Part relasi.

6

"Dunia nyata" entitas sebuah atribut dari entitas

(nama sebuah file ) (field di dalam record)

PART't

pnum pname color weight

101 bolt black 3

102 nut blue 9

103 cam red 11

Saturecordl 104 screw green 4I

File

105 nut red 13

106 bolt orange 21

3. lnfonnasi padapart numberdan kuantitaspada setiappartyangdisuplayolehsetiap suplier. lni merupakan relasi SP.

Setiap relasi dalam disimpan sebagai file tersendiri. Struktur file yang dipakaiuntuk menyimpan relasi tentu sederhana, karena setiap record dalam file pasti dalamfonnat sarna. PadaDBMS yang besar setiap relasi disimpan secara indeks file. Dimana indeks adalah atribut atau himpunan dari atribut yang dibuat secara khususoleh pembuat database denga suatu relasi. Himpunan atribut yang digunakan untukindeks disebut primary key dari kumpulan atribut yang dapat digunakan untukmenentukan keunikan suatu tupel dalam suatu relasi dengan relasi yang lain. Sebuahrelai key tentu tidak mempunyak atribut tambahan. lni berarti bahwa jika suatusembarang atribut dikeluarkan dari primary key maka atribut sisanya tidak cukupuntuk mengidentifIkasi suatu tupel dapat unik dari yang lain.

PART

pnum colorpname

SUP

5P

Gambar 1. 4 Dataabase SuppliecPart

7

101 bolt black 3

102 nut blue 9

103 carn red 11

104 screw green 4

105 nut red 13

106 bolt orange 21

snum sname status city

Sl Smith 20 London

S2 Jones 15 Detroit

S3 Adder 10 Chicago

S4 House 30 Paris

S5 Blake 20 Paris

snum pnum qyt

51 101 9

51 102 4

51 103 2

51 106 3

52 101 3

52 102 8

52 105 11

52 106 9

53 101 7

53 102 13

53 103 6

53 104 1

53 105 2

53 106 5

54 103 7

54 106 13

55 103 8

55 104 9

Pada database Supplier-Part, primary key untuk relasi Sup adalah <snum>, primarykey untuk relasi Pan adalah <pnum> dan primary key untuk relasi SP adalah <snum,pnum>.

Pembaca akanpuas dengan sendirinya, karena setiapprimary key adalah cukupuntuk emngidentifikasi setiap tupel secara unik dalam suatu relasi.

Dalam hal ini pada relais SP. Jika snum = 'SI' dan pnum = 101, di siniseharnsnya lebih dari satu tupel yang dapat diketahui. Nilai dari atribut pada gambar1.4 tupel dengannilai (SI, 101,9). Jika tupel yang lain dengan primary yang sarna,dikatakan (SI, 101, 11) disimpan dalam relasi. Didapat suatu hasil yang mem-bingungkan karena relasi itu tidak diketahui apakah S1 dengan supplay 9 atau 11pada pan 101 (ataumungkin 20?). PadaDBMS relasional yang berkembang bila adapesan yang salah akan dihasilkan jika seorang pemakai/user memcoba menyimpansebuah tupel yang mempunyai sebuah primary key yang sarna dengan yang ada direlasi. Pada banyak mikro komputerimplementasi tupel DBMS dengan primary keyyang identik dankeadaan tupel yang identik dapat disimpan dalam suatu relasi tanpasuatu kesalahan. Ini merupakan suatu kelebihan dan dapat ditunjukkan untukproblem yang sarna akan ditunjukkan pada bahasan yang barn pada buku ini.

Pada banyak DBMS, indeks suatu file yang berisi relasi tidak dapat dibuatotomatis dan user harns melaksanakan sebuah perintah INDEX untuk membuatsebuah index. Pengindeksan sebuah file mempercepat pelaksanaan atas beberapaperintah. Adalah mungkin memasukkan sebuah indeks ke dalam suatu relasi denganmenggunakan atribut lain dari pada menggunakan primary key. Tipe dari indeks fileini disebut secondary indeks dan digunakan untuk mengurangi waktu akses ketikapenempatan data dalam relasi.

Contoh yang sederhana dari sebuah file indese ada pada gambar 1. 5. Catatanbahwa relasi antardirinya sendiri adalah tidak disonir dalam sembarang order & akanmenghasilkan baris yang salah, dimana tupel-tupel telah dihapus, tetapi index filedisortir. File index mempunyai beberapa struktur & biasanyadisusun sebagai strukturpohon sehingga dapat ditelusuri dengan cepat.

Supx (File Index) Sup (File Data)

Record Sup File RecordNo. snum Record No. No. snum sname status city

000 1 SI 0006 000 1 S4 House 30 Paris

0002 S2 0004 0002 S5 Blake 20 Paris

0003 S3 0003 0003 S3 Adder 10 Chicago

0004 S4 0001 0004 S2 Jones 15 Detroit

0005 S5 0002 0005 Record ini telah dihapus

0006 SI Smith 20 London

Gambar 1. 5 Contoh sederhana dari sebuah file index

8

Database Name: Supplier_Part. Attributes and type:snum char(3),sname char(6),status integer,city char(lO),pnum integer,pname char(6),color char(6),weight integer,qty integer.

Relations and <Primary Keys>:Sup(snum, sname, status, city) <snum>,SP(snum, pnum, qty) <snum, pnum>,

Part(pnum, pname, color, weight) <pnum>.

Gambar 1.6 Model konsepsual dari database SuppliecPart

.CREATE

ENTER FILENAME: B:SupENTER RECORD STRUCfURE AS FOLLOWS:

FIELD NAME,TYPE,WIDTH,DECIMAL PLACES001 snum,c,3002 sname,c,6003 status,n,2

004 city,c,lO005

INPUT DATA NOW? N

USE B:Sup

INDEX ON snum TO B:Supx.Gambar 1.7 Pembuatan sebuah relasi dan file index untuk relasi tersebut dalam

dBASE II

Banyaknya relasi pada suatu database & atribut khusus yang berhubungandengan setiap relai tenentu selama proses desain. Tentunya, proses desain memer-lukan waktu yang lama. Walaupun begitu, apabila desain telah selesai, pembuatandtabasedengan suatuDBMSdapatdisusun secaracepat.Dalamdaiabase supplier_Part,struktur database disusun secara lengkap dengan kumpulan statement yang pendek,seperti pada gambar 1. 6. Gambaran singkat dari suatu database disebut modelkonsepsual dari database dan memenuhi semua informasi yang cukup untuk mem-

9

buat struktur database yang lengkap. Gambar 1. 7 adalah sebuah contoh bagaimanarelasi sup dibuat dalam dBASEII, selama indese file untuk Sup di mana indeseberlaku atas primary key. Setiap relasi Supplier_Part database akan dibuat secarasimilar. Catatan bahwa semua informasi yang diperlukan untuk membuat Supdikandung dalam model konsepsual. Setelah sebuah relasi terbuat, disebut tidakpopuler (unpopulated), dan harus memuat tupel pada suatu waktu denganmenggunakan perintah penyimpanan yang cepat.

Dalam melihat isi relasi atau semua relasi dalam database, seperti relasi padaSP database yang ditunjukkan dalam gambar 1.4, gagasan atau pikiran pada gambarrelasi. Apa yang dapat dilihat akan mengingatkan kita pada isi semua relasi yangdinamis, karena tupel dapat dijumlahkan, dihapus, dimodifikasi selama pembentuk-kan relasinya. Suatu instance dari suatu relasi adalah penyajian sebagian darisembarang relasi pada suatu waktu tertentu.

Suatu primary key yang terdefinisi untuk suatu relasi adalah juga signifikan,berarti bahwa atribut atau kumpulan atribut, yang membentuk primary key biasanyadicatat jika bentuk matematik dari relasi telah terturlis. Dalam naskah ini atribut-atribut sebagai primary key, biasanya akan ditulis dengan garis bawah. Sebagaicontoh, relasi SP terdefinisi pada gambar 1.6 akan ditulis sebagai SP(snum, pnum,qty), menunjukkan bahwa pasangan dari atribut <snum, pnum> adalah primary keyrelasi tersebut.

10