BAB IV PERANCANGAN BASIS DATA RELASIONAL

Transkripsi

1 BAB IV PERANCANGAN BASIS DATA RELASIONAL 1.1 KETERGANTUNGAN FUNGSIONAL & MULTI NILAI Ketergantungan Fungsional (Functional Dependency (FD)) Adalah ketergantungan nilai-nilai dari satu atau beberapa atribut terhadap satu atribut atau himpunan atribut lainnya. Notasi : Y X Biasa digunakan untuk menunjukkan bahwa X tergantung secara fungsional terhadap Y. Atribut Y dikenal sebagai determinant dari FD Y X Person_ID, Project Time_Spent_By, Person_On_Project Notasi X Y berarti X Y dan Y X Contoh diagram functional dependency : Project Project Budget Person-ID Project Time_spent_By_ person_on_project Functional Dependency Penuh Atau Full Functional Dependency, biasa digunakan untuk mengindikasikan himpunan atribut minimum dalam sebuah determinant dari satu FD. Himpunan atribut x akan bergantung secara fungsional penuh (fully functionally dependent) pada himpunan atribut y jika : 1. x bergantung secara fungsional pada y 2. x tidak bergantung secara fungsional pada suatu sub-himpunan dari y. contoh :

2 - Person_ID, Project, Project_budget Time_spent_By_Person_on_Project Bukan suatu FD penuh - Person_ID, Project Time_spent_by_Person_on_Project suatu FD penuh karena : Person_ID Time_spent_By_Person_on_Project maupun Project Time_spent_By_Person_on_Project, Tidak memenuhi syarat sebagai FD penuh. Contoh diagram FD yang lebih kompleks : Manager_Name Warehouse_address warehouse_name part_no supplier_name delivery_number QTY_in_store_on_date inventory_date QTY_delivered Sifat-sifat FD : 1. Redundan FD Sebuah FD dalam himpunan FD dikatakan redundan jika FD tersebut dapat diturunkan dari FD lainnya dalam himpunan FD. Cara untuk mendeteksi sebuah FD redundan dengan langkah-langkah sebagai berikut : 1. tentukan S sebagai himpunan dari FD. 2. hapus satu FD misal f dan susun himpunan FD S = S f 3. test apakah f dapat diturunkan dari DS-FD dalam S dengan menggunakan himpunan rule

3 4. jika f dapat diturunkan, berarti f redundan, S = S. Jika tidak, masukkan f ke dalam himpunan S sedemikian sehingga S = S + f. 5. ulangi langkah ke-2 sampai 4 semua FD dalam S. himpunan rule-relu digunakan untuk menghindari looping pada langkah ke-3. Himpunan rule-rule (set of rule) (Amstrong,1974 & Beeri at.al 1978) terdiri dari : - jika Y X, maka X Y (refleksi) - jika Z W, dan X Y, maka XW YZ ( augmentasi) - jika X Y dan Y Z, maka X Z (transitive) Dalam prakteknya, terdapat aturan-aturan tambahan yaitu : - jika X Y dan YW Z, maka XW Z (pseudotransitive) - jika X Z dan X YZ (union) - jika X YZ, maka X Y dan Y Z ( dekomposisi) contoh : Himpunan FD : { Z A, B X, AX Y, ZB Y} Akan ditunjukkan bahwa ZB Y adalah redundan. 1. Z A dengan augmentasi menghasilkan ZB AB 2. B X dan AX Y dengan pseudotransitive menghasilkan AB Y 3. ZB AB dengan transitive menghasilkan ZB Y Algoritma Keanggotaan Digunakan untuk menentukan apakah suatu FD, f(a B), dapat diturunkan dari satu himpunan FD, sbb : 1. T = A, T adalah variable yang mengandung satu himpunan atribut-atribut A adalah determinant dari f. 2. lihat FD yang lain untuk melihat apakah sebuah FD X Y ditemukan, tambahkan atribut-atribut dalam pada himpuanan atribut-atribut dalam T ( aturan union & transitive)

4 3. Ulangi langkah-langkah setiap kali T dirubah hingga tidak ada lagi atribut-atribut yang dapat ditambahkan pada T. 4. Jika pada akhir algoritma B berada dalam T, maka A B dapat diturunkan dari FD lain dalam S ( aturan dekomposisi). Himpunan FD : { Z A, B X, AX Y, ZB Y} 1. T = ZB 2. T = ZB + A = ZBA, karena Z A berada dalam sisa himpunan FD dan Z T. T = ZBA + X = ZBAX, karena B X berada dalam sisa himpunan FD dan B T. T = ZBAX + Y = ZBAXY karena AX Y berada dalam sisa himpuanan FD dan AX T Closure Sebuah closure mendefinisikan semua fungsional dependency yang dapat diturunkan dari satu himpunan FD yang diberikan. Notasi F + digunakan untuk menunjukkan closure dari himpuanan dependensi. F = { X Y, Y Z, YZ W, WX Y} Dari himpunan FD di atas diturunkan FD yang lain, seperti : X Z dengan transitive dari X Y dan Y Z Atau XZ W dengan pseudotransitive dari X W dan YZ W Untuk memastikan /menentukan apakah semua FD yang mungkin diturunkan dari satu himpunan FD dapat digunakan algoritma sebagai berikut : T = A While (changes to T) do

5 For each functional dependency Begin End X Y in F do If X is in T then Add Y to T 1. T = x 2. kemudian tambahkan Y ke T karena X Y berada dalam himpunan FD. 3. tambahkan Z ke T, karena Y Z berada dalam himpunan FD dan sekarang T = XYZ. 4. tambahkan W ke T, karena YZ W jadi F+ untuk X : X X, X Y, X Z, X W, X YZ, X YW, X ZW, X YWZ Untuk melihat F+ dan Y, algoritma dapat diulang dengan memulai T =Y demikian seterusnya. 1.2 NORMALISASI (1..3) Untuk menentukan apakah suatu relasi tertentu sudah dalam bentuk normal, harus diuji FD antara atribut-atribut dalam relasi. Dalam definisi relasi yang diusulkan oleh C. Beeri dan Cowokers (1978), bahwa relasi terdiri dari dua komponen yaitu : atribut-atribut dan FD antara atribut-atribut tersebut. Sebuah relasi mempunyai bentuk :

6 R1 = ({X,Y,Z}, {X Y, X Z}) Atribut FD Relasi ASSIGN { Person_ID, PROJECT, PROJECT_BUDGET, Time_Spent_By_Person_On_Project} atribut-atribut {Person_ID, Project Time_Spent_By_Person_On_Project, Project Project_Budget} FD Functional Dependencies dapat digunakan dalam mendesain suatu basis data relasional untuk menghilangkan property-properti yang tidak diinginkan sehingga didapatkan desain yang baik yang disebut dalam bentuk normal. Terdapat sejumlah bentuk normal dimana yang dikenal (sangat popular) sebanyak 3 macam bentuk normal, yaitu : bentuk normal pertama, kedua dan ketiga. Bentuk Normal Pertama Sebuah relasi berada dalam bentuk normal pertama jika semua domaun adalah simple Relasi : LIVED_IN Person Residence Jack Martha City New York Boston Washington City Boston Philadelphia Chicago Date_Move_In Date_Moved_In Gambar Relasi yang tidak normal

7 Relasi-relasi yang tidak/belum mempunyai domain yang simple (tidak berada dalam bentuk normal pertama) disebut relasi tidak normal (unnormalized relations). Bentuk normal dari relasi LIVED_IN sebagai berikut : Relasi : LIVED_IN Person City Date_Moved_In Jack New York Jack Boston Jack Washington Martha Boston Martha Philadelphia Martha Chicago Bentuk Normal Kedua : Sebuah relasi R berada dalam bentuk normal kedua jika setiap atribut dari R Functional Depencies (FD) penuh pada setiap kunci (key) relasi. Dengan kata lain ada atribut yang bergantung pada subset kunci. Contoh relasi ASSIGN. Bentuk Normal Ketiga Suatu relasi berada dalam bentuk normal ketiga jika : 1. relasi tersebut berada dalam bentuk normal kedua. 2. tidak terdapat atribut-atribut bukan kunci yang saling tergantung. Relasi : PROJECT Project Project-Budget Department Department Address P1 32 Construct 20 Main P2 40 Construct 20 Main P3 27 Construct 20 Main P4 17 Build 8 Fifth

8 FD pada relasi PROJECT : Project_Budget Project Department Department_Address Relasi project masih belum berada dalam bentuk normal ketiga karena ada atribut bukan kunci (Department _Address) bergantung pada atribut Department. Relasi PROJECT dapat menjadi bentuk normal ke-3 dengan memecah relasi Project dalam dua relasi yaitu : PROJECT Projects Project_Budget Department P1 32 Construct P2 40 Construct P3 27 Construct P4 17 Build DEPARTMENT Department Dep. Address Construct 20 Main Build 8 Fifth 1.3 METODOLOGI PERANCANGAN DIAGRAM E-R Definisi basis data relasional adalah kumpulan relasi-relasi yang mengandung semua informasi yang akan disimpan dalam basis data. Tiap relasi dalam basis data disimpan dalam sebuah file tersendiri. Struktur file yang digunakan untuk menyimpan relasi cukup sederhana, karena tiap record dalam file memiliki format yang sama. Perancangan basis data merupakan salah satu bagian terpenting dalam proses pengembangan sistem. Perancangan basis data mempunyai beberapa tujuan yaitu : 1. menghilangkan redundansi data

9 2. meminimumkan jumlah relasi di dalam basis data 3. membuat relasi berada dalam bentuk normal, sehingga dapat meminimumkan permasalahan berkenaan dengan penambahan, pembaharuan dan penghapusan. Teknik perancangan yang dilakukan dapat dilihat pada gambar berikut :