PENGARUH JOIN ORDERING TERHADAP WAKTU RESPON QUERY

Transkripsi

1 PENGARUH JOIN ORDERING TERHADAP WAKTU RESPON QUERY Meyliani Tanjung 1) Wasino 2) Tony 3) 1) 2) 3) Sistem Informasi Universitas Tarumanagara Jalan Letjen S. Parman No. 1, Jakarta Indonesia 1) meylianitanjung@gmail.com, 2) wwasino@yahoo.com, 3) tony.b@fti.untar.ac.id ABSTRACT The process of retrieving data in a database is often done in an organization. In the process, sometimes we need a join query between one relation to another relation. The process of setting up of a join query is very difficult and confusing therefore, this study will present the effect of join ordering and the most optimal way to do join ordering. The study was conducted on AdventureWorksLT Database (v2008) Samples RTM (x86) that has been given additional data using RedGate software. Comparison of the response time is measured through a join query. The results show that the best way to perform a join order is, by joining the large data with the small data first. Key words database, join,join ordering, response time 1. Pendahuluan Perkembangan teknologi yang sangat cepat, menyebabkan proses adaptasi manusia terhadap perkembangan teknologi. Penggunaan basis data sebagai media penyimpanan untuk menggantikan media penyimpanan manual, semakin memudahkan manusia dalam proses pengambilan data. Dalam mengelola sebuah basis data, diperlukan sebuah Database Management System (DBMS) seperti Microsoft Access, Oracle, SQL Server, dan MySQL. Di dalam DBMS terdapat berbagai fungsi seperti memasukkan, mengubah, menghapus, dan memperoleh data dengan menggunakan sebuah Query Language. Untuk memperoleh data yang diperlukan, digunakan sebuah query language yang merupakan bahasa yang digunakan dalam DBMS. Dalam proses pengambilan data, terkadang diperlukan penggabungan antara satu atau lebih tabel. Penggunaan klausa join dalam sebuah query language, memungkinkan pengguna untuk memperoleh data dari dua atau lebih tabel. Penggunaan klausa join sudah umum digunakan, tetapi dalam implementasinya klausa ini sulit untuk dilakukan karena rumit dan harus memperhatikan berbagai factor seperti proses join ordering, oleh karena itu pada penelitian ini akan dibahas mengenai proses join ordering dan pengaruhnya terhadap waktu respon suatu query. 2. Dasar Teoritis 2.1 Operasi Join Operasi join adalah sebuah operasi yang mendasar dalam aljabar relasional yang menggabungkan 2 buah relasi untuk membentuk sebuah relasi baru [1]. Menurut Harrington [3], bentuk-bentuk dari operasi join adalah: 1. Equi-join Bentuk join ini mencari baris dengan nilai yang sama sehingga disebut sebagai equi-join (atau disebut juga natural equi-join). Atau terkadang disebut juga sebagai inner join. 2. Θ Join (Theta Join) Sebuah theta join menggabungkan dua buah tabel pada kondisi yang sama, dimana dapat sama atau berbeda. 3. Outer Join Outer join merupakan sebuah join yang meliputi baris dalam tabel hasil meskipun mungkin saja tidak terdapat kesamaan antara baris dalam dua buah tabel yang sedang digabung. Ada 3 macam model outer join, yaitu: a. Left Outer Join Left outer join meliputi setiap baris yang terdapat pada tabel pertama pada operasi join. b. Right Outer Join Right outer join merupakan kebalikan dari left outer join. Join ini meliputi semua baris pada tabel yang berada di sebelah kanan dari operator outer join. c. Full Outer Join Sebuah full outer join mencakup setiap baris pada kedua buah tabel apabila dibutuhkan. Apabila kedua tabel memiliki hubungan primary dan foreign key maka hasilnya akan sama dengan left outer join saat primary key tabel terdapat pada sebelah kiri operator atau right outer join dimana primary key tabel berada pada sisi sebelah kanan operator. 133

2 2.2 Structured Query Language (SQL) Structured Query Language (SQL) adalah sebuah database manipulation language yang telah dipakai oleh hampir setiap database management system (DBMS) yang ditujukan untuk beberapa pengguna, sebagian karena telah diterima oleh ANSI (American National Standards Institute) dan ISO (International Standard Organization) sebagai bahasa query standar untuk basis data relasional (Harrington, 2010). SQL menggunakan istilah tabel, baris dan kolom sebagai model relasional. Perintah SQl yang paling utama dalam pendefinisian data adalah statement CREATE yang dapat digunakan untuk menciptakan skema, tabel (hubungan), dan domain (seperti views, assertions, dan triggers). 2.3 Join Ordering Menurut Korth [4], dalam suatu relasi n tabel dapat diperoleh sebanyak (2(n - 1))! / (n - 1)! join ordering. Berdasarkan perhitungan tersebut, maka untuk query join 3 tabel (R1 R2 R3) akan diperoleh 12 jenis join ordering, seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 1. Gambar 1 Join Ordering untuk Query Join 3 Tabel Tetapi menurut Korth terdapat suatu aturan kesetaraan (equivalence rules) yang menyatakan bahwa suatu bentuk ekspresi query dapat diganti dengan bentuk ekspresi query kedua atau sebaliknya. Salah satu dari aturan kesetaraan ini menyatakan bahwa untuk operasi natural join berlaku sifat asosiatif yaitu: R1 (R2 R3) = (R1 R2) R3. Berdasarkan aturan tersebut, untuk suatu query join 3 tabel akan terdapat minimal 6 jenis join order. Faktor lain yang mempengaruhi banyaknya join order pada suatu query join adalah hubungan yang terdapat di antara tabel tabel yang ingin digabungkan. Sebagai contoh, apabila kita ingin menghubungkan tabel SalesLT.Customer (C), SalesLT.CustomerAddress (CA) dan SalesLT.Address (A) maka hanya akan didapat 4 jenis join order. Hal ini terjadi karena tabel SalesLT.Address dan SalesLT.Customer tidak dapat diberikan operasi join tanpa adanya tabel SalesLT. CustomerAddress sebagai penghubung antara kedua tabel tersebut. 3. Metode Penelitian Penelitian dilakukan dengan menggunakan SQL Server 2008 Enterprise Edition. Data yang digunakan dalam penelitian adalah basis data AdventureWorksLT Database (v2008) RTM Samples (x86) yang didapat dari situs [6]. Basis data AdventureWorks ini memiliki format (.mdf) yang berukuran 7,188 Megabytes (MB). Basis data ini terdiri dari 12 tabel, yang memiliki hubungan antar tabel seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 2 Gambar 2 Hubungan Antar Tabel [2] 134

3 Pengujian dilakukan pada basis data AdventureWorks yang telah diberikan penambahan data dengan menggunakan RedGate software sebanyak data. Tetapi dalam proses penambahan, tidak semua tabel dapat dilakukan penambahan sebanyak data, sehingga jumlah data yang berhasil ditambahkan adalah sebagai berikut: 1. Tabel SalesLT.SalesOrderDetail tidak mengalami penambahan data. 2. Tabel SalesLT.Product mengalami penambahan baris data. 3. Tabel ProductModel dan ProductCategory mengalami penambahan baris data. 4. Tabel ProductModelProductDescription mengalami penambahan baris data. 5. Tabel Address, Customer, CustomerAddress, ProductDescription, SalesOrderHeader mengalami penambahan baris data. Penelitian menggunakan dua buah komputer sebagai bahan perbandingan waktu respon algoritma join pada spesifikasi komputer yang berbeda. Spesifikasi dari komputer 1 dapat dilihat pada tabel 1 dan spesifikasi dari komputer 2 dapat dilihat pada tabel 2. Operating System Processor Tabel 1 Spesifikasi Windows 7 Professional 32-bit Intel Core i5 Video Graphics Intel HD Graphics 3000 RAM Hard Drives Operating System Processor Video Graphics RAM Hard Drives 4. Hasil Percobaan 2.00 GB DDR3 640 GB SATA Tabel 2 Spesifikasi I Windows 7 Ultimate 32-bit Intel Core i3 CPU Intel HD Graphics 2.00 GB DDR3 500GB SATA Pada penelitian ini, pengujian dilakukan pada 15 query yang terdiri dari query join 2 tabel, 3 tabel, 4 tabel dan 5 tabel. Proses pengujian join ordering pada 15 query yang telah disediakan dilakukan pada dua buah komputer. Secara ringkas, rata rata dari hasil pengujian join ordering pada dua buah komputer dengan hanya memperhatikan waktu setelah proses clean buffer dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 3 Ringkasan Hasil Pengujian Join Ordering pada dan I Query Rows Waktu Respon (dalam ms) Return I Keterangan: Menunjukkan hasil pengujian yang memiliki waktu respon paling optimal. Berdasarkan hasil pengujian yang dilakukan untuk menentukan apakah join ordering mempengaruhi kinerja suatu query, maka dibuatlah beberapa grafik yang menampilkan waktu respon rata rata dari hasil eksekusi setiap query join pada komputer I dan komputer II dalam bentuk diagram batang. Waktu (ms) I Query 1 Query 2 Gambar 3 Grafik Perbandingan Waktu Respon Rata Rata Query Join 2 Tabel pada dan II Gambar 3 menunjukkan hasil pengujian terhadap query join 2 tabel pada komputer I dan komputer II. query 2 memiliki waktu respon yang paling optimal baik pada komputer I dan komputer II dengan rata - rata waktu respon untuk query 2 sebesar ,1 ms pada komputer I dan rata rata waktu respon untuk query 2 sebesar ,4 ms pada komputer II. 135

4 I I Query 13 Query 14 Query 15 Query 3 Query 4 Query 5 Query 6 Gambar 4 Grafik Perbandingan Waktu Respon Rata Rata Query Join 3 Tabel pada dan II Gambar 4 menunjukkan hasil pengujian terhadap query join 3 tabel pada komputer I dan komputer II. query 4 memiliki waktu respon yang paling optimal baik pada komputer I dan komputer II dengan rata - rata waktu respon untuk query 4 sebesar ,7 ms pada komputer I dan rata rata waktu respon untuk query 4 sebesar ,8 ms pada komputer II I Query 7 Query 8 Query 9 Query 10 Query 11 Query 12 Gambar 5 Grafik Perbandingan Waktu Respon Rata Rata Query Join 4 Tabel pada dan II Gambar 5 menunjukkan hasil pengujian terhadap query join 4 tabel pada komputer I dan komputer II. query 10 memiliki waktu respon yang paling optimal baik pada komputer I dan komputer II dengan rata - rata waktu respon untuk query 10 sebesar ,8 ms pada komputer I dan rata rata waktu respon untuk query 10 sebesar ms pada komputer II. Gambar 6 Grafik Perbandingan Waktu Respon Rata Rata Query Join 5 Tabel pada dan II Gambar 6 menunjukkan hasil pengujian terhadap query join 5 tabel pada komputer I dan komputer II. query 14 memiliki waktu respon yang paling optimal baik pada komputer I dan komputer II dengan rata - rata waktu respon untuk query 14 sebesar 185 ms pada komputer I dan rata rata waktu respon untuk query 14 sebesar 114 ms pada komputer II. 5. Kesimpulan Berdasarkan pengujian yang dilakukan, dapat ditarik kesimpulan bahwa proses join ordering dalam SQL Server, tidak hanya dipengaruhi oleh jumlah baris pada setiap tabel yang akan digabungkan tetapi pengaturan penggabungan dari tabel tabel tersebut dapat mempengaruhi waktu respon dari query tersebut. Berdasarkan hasil pengujian yang telah ada, maka proses join ordering yang baik dilakukan melalui tahapan sebagai berikut: 1. Menentukan tabel yang memiliki jumlah baris paling banyak dan jumlah baris paling sedikit. 2. Lakukan proses join terlebih dahulu terhadap kedua tabel tersebut agar jumlah baris yang di - scan mengalami pengurangan. 3. Hasil dari proses join tersebut digabungkan dengan tabel yang memiliki jumlah baris paling sedikit selanjutnya. REFERENSI [1] Connolly, Thomas M. & Carolyn E. Begg., 2010, Database Systems: A Practical Approach to Design, Implementation, and Management 5 th Ed., Pearson, USA. [2] Hundhausen, Richard., New, Simpler AdventureWorks Sample Database. blog.hundhausen.com/files/adventureworkslt. jpg, Tanggal akses 15 September [3] Harrington, Jan L., 2010, SQL Clearly Explained 3 rd Ed., USA, Elsevier Inc. 136

5 [4] Korth, Henry F, et.al., Database System Concepts 6th Ed., USA, McGrawHill. [5] Red-gate.com. Tanggal akses 10 September [6] Wrox.com html. Tanggal akses 3 September Meyliani Tanjung, mahasiswi semester VII Program Studi Sistem Informasi Fakultas Teknologi Informasi Universitas Tarumanagara, Jakarta. 137