BAB I NORMALISASI DATABASE Capaian Pembelajaran: Setelah membaca dan mengkaji bab ini, pembaca akan mampu: Menyebutkan tujuan dan macam-macam bentuk normalisasi sesuai dengan konsep normalisasi Edgar F. Codd Menjelaskan tahapan normalisasi database sesuai dengan konsep normalisasi Edgar F. Codd Memisahkan database ke dalam beberapa tabel dengan benar berdasarkan konsep normalisasi Edgar F. Codd Menunjukkan kolom pada tabel yang dijadikan sebagai primary key dengan benar berdasarkan konsep normalisasi Edgar F. Codd 1.1 PENGERTIAN NORMALISASI Database adalah serangkaian kolom dan baris yang berisi informasi. Masing-masing kolom berisi judul yang menggambarkan informasi di dalamnya, sedangkan setiap baris berisi informasi itu sendiri. Dalam istilah database, kolom disebut dengan field (judul kolom disebut field name) dan baris disebut record. Untuk memperjelas gambaran tentang struktur database perhatikan gambar 1.1 berikut ini. 1
Salah satu langkah yang paling penting dalam merancang database adalah harus dipastikan bahwa data terdistribusikan di antara tabel-tabel dengan benar. Di dalam tabel tersebut harus ditentukan struktur database dengan benar dan tepat. Dengan struktur database yang benar dan tepat, obyek lainnya dalam database (query, form, report, coding) akan dapat disederhanakan. Cara mendesain tabel dengan struktur data yang benar dan tepat disebut normalisasi database. Menurut Microsoft, normalisasi adalah proses pengorganisasian data dalam database. Proses pengorganisasian ini menurut Wikipedia meliputi pengorganisasian Field dan Table dari suatu relational database. Istilah Field juga sering disebut dengan Attribute. Sedangkan istilah Table disebut dengan Entitas. Normalisasi biasanya dilakukan dengan cara membagi tabel besar menjadi tabel-tabel yang lebih kecil, membuat hubungan di antara tabel-tabel kecil tersebut, dan membuat tabel tambahan. Tujuan pembagian ini adalah untuk mengisolasi data agar penambahan, penghapusan, dan modifikasi data dapat dilakukan hanya dalam satu table. Kemudian hasil isolasi data tersebut disebarkan ke dalam database melalui hubungan yang dibuat. Sedangkan tujuan dari isolasi data adalah terutama untuk menghindari adanya redudansi dan ketergantungan data yang tidak konsisten. Jika redudansi dan ketidak konsistenan ketergantungan data tidak dihilangkan, maka akan menimbulkan beberapa masalah. Masalah pertama adalah menyebabkan besarnya kapasitas tempat penyimpanan (harddisk) yang digunakan, kedua akan menimbulkan masalah dalam pemeliharaannya, dan ketiga akan menimbulkan ketidak efisienan dalam penyuntingan data. Sebagai contoh, jika ada perubahan alamat pelanggan, perubahan tersebut akan jauh lebih mudah dilakukan apabila data tersebut hanya tersimpan di tabel Pelanggan. Apalagi jika data alamat tersebut terhubung dengan data lain, seperti data Penjualan dan data Keuangan. Hubungan ini disebut dengan ketergantungan data. Edgar F. Codd, penemu model database relasional, memperkenalkan beberapa konsep normalisasi. Konsep tersebut diberi nama Bentuk Normal (Normal Form/NF). Bentuk Normal Pertama (1NF) 2
diperkenalkan pada tahun 1970. Codd kemudian melanjutkan untuk memperkenalkan Bentuk Normal Kedua (2NF) dan Bentuk Normal Ketiga (3NF) pada tahun 1971. Pada tahun 1974, Codd bersama Raymond F. Boyce memperkenalkan Formulir Normal Boyce-Codd (BCNF). Pada umumnya, tabel database relasional disebut "normal" jika table tersebut sudah memenuhi Bentuk Normal Ketiga, karena sebagian besar tabel database dalam bentuk 3NF sudah bebas dari anomali (ketidak normalan) dalam proses penyisipan, update, dan penghapusan. Jika salah satu dari tiga aturan pertama bentuk normalisasi tidak dipenuhi, harus dipastikan bahwa pengorganisasian database dapat mengantisipasi masalah yang akan terjadi. Masalah yang sering terjadi adalah kelebihan data karena adanya redudansi dan adanya ketergantungan yang tidak konsisten. Berikut penjelasan dari masing-masing bentuk proses normalisasi: 1. Bentuk Normal Pertama (1NF) Tahapan yang harus dilakukan pada 1NF adalah: a. Hilangkan pengulangan kelompok data dalam suatu tabel. b. Buatkan tabel tersendiri untuk setiap set data terkait. c. Identifikasikan setiap set data yang akan dijadikan sebagai primary key. Pada tahap ini, jangan menggunakan beberapa field dalam satu tabel untuk menyimpan data yang sama. Misalnya, untuk menulusuri item persediaan yang berasal dari dua sumber penjual, bisa jadi data item persediaan tersebut tersimpan di kolom Kode Penjual 1 dan Kode Penjual 2. Jika misalnya ada penambahan penjual ketiga, maka tidak dianjurkan untuk menambahkan field Kode Penjual 3. Sebagai gantinya, letakkan semua informasi penjual dalam satu tabel terpisah yang disebut table Penjual, kemudian hubungkan table Penjual dengan table Persediaan berdasarkan Kode Penjual (sebagai primary key-nya). 3
2. Bentuk Normal Kedua (2NF) Tahapan yang harus dilakukan pada 2NF adalah: a. Buat tabel terpisah untuk sekumpulan nilai yang berlaku pada beberapa data. b. Hubungkan tabel tersebut melalui foreign key. Data yang saling berkaitan harus tergantung pada primary key. Sebagai contoh adalah Alamat Pelanggan dalam sebuah Sistem Akuntansi. Alamat Pelanggan tidak hanya dibutuhkan oleh tabel Pelanggan itu sendiri, tetapi juga oleh tabel Pesanan, Pengiriman, Faktur, Piutang, dan Pembayaran. Agar tabel Pesanan, Pengiriman, Faktur, Piutang, dan Pembayaran dapat menggunakan data Alamat Pelanggan di table Pelanggan, maka di masing-masing table tersebut perlu ditambahkan field Kode Pelanggan sebagai foreign key-nya. 3. Bentuk Normal Ketiga (3NF) Tahapan yang harus dilakukan pada 3NF adalah menghilangkan data pada field yang tidak tergantung pada primary key. Sebagai contoh pada Sistem Akuntansi di 2NF di atas. Jika pada tabel Pesanan, Pengiriman, Faktur, Piutang, dan Pembayaran terdapat data Nama, Alamat, Kota, Kode Pos, Nomor Telepon, dan Nomor Fax Pelanggan; padahal data Nama, Alamat, Kota, Kode Pos, Nomor Telepon, dan Nomor Fax Pelanggan sudah ada di table Pelanggan; maka data-data tersebut harus dihilangkan dari table Pesanan, Pengiriman, Faktur, Piutang, dan Pembayaran. 4. Normalisasi Bentuk Lainnya Meskipun sudah ada Bentuk Normal Keempat (4NF) yang juga disebut Boyce Codd Normal Form (BCNF), Bentuk Normal Kelima (5NF), dan Bentuk Normal Kenam (6NF); tapi bentuk-bentuk normal ini jarang digunakan sebagai bahan pertimbangan dalam praktek 4
mendesain suatu database. sangatlah kompleks. Kecuali jika database yang didesain 1.2 TAHAPAN NORMALISASI DATABASE Perhatikan database Mahasiswa berikut. Database di bawah ini dalam bentuk tabel yang belum dinormalisasi. Student# Advisor Adv-Room Class1 Class2 Class3 ------------------------------------------------------- 1022 Jones 412 101-07 143-01 159-02 4123 Smith 216 201-01 211-02 214-01 Langkah-langkah Normalisasinya: 1. Bentuk 1NF (Tidak boleh ada pengulangan kelompok data) Bentuk tabel tidak boleh tiga dimensi (seperti kebanyakan ditemukan pada spreadsheet). Melainkan harus dua dimensi. Karena masing-masing mahasiswa mengambil beberapa kelas, maka kelas-kelas tersebut harus ditulis dalam tabel yang terpisah. Field Class1, Class2, dan Class3 menunjukkan suatu desain database yang bisa menimbulkan masalah. Permasalahan yang muncul adalah jika ada seorang mahasiswa yang akan mengambil kelas lain lagi? Misalnya Class4, Class5, atau Class6. Apakah pengambilan kelas baru tersebut harus dilakukan dengan menambahkankan field baru lagi? Atau bagaimana jika sebaliknya? Agar memenuhi syarat normalisasi database yang baik, di 1NF ubahlah tabel database mahasiswa dengan cara menghilangkan pengulangan kelompok menjadi sebagai berikut: Student# Advisor Adv-Room Class# --------------------------------------- 1022 Jones 412 101-07 1022 Jones 412 143-01 1022 Jones 412 159-02 4123 Smith 216 201-01 4123 Smith 216 211-02 4123 Smith 216 214-01 5
2. Bentuk 2NF (Menghilangkan redudansi data) Perhatikan data Class# dan data Student# pada table hasil 1NF tersebut. Data Class# secara fungsi tidak tergantung pada Student# (sebagai primary key), dengan demikian hubungan data antara dua field tersebut belum belum memenuhi bentuk 2NF. Untuk mengubahnya menjadi 2NF, hilangkan redudansi data dan pisahkan menjadi beberapa tabel berikut ini. Tabel Students: Student# Advisor Adv-Room ------------------------------ 1022 Jones 412 4123 Smith 216 Tabel Registration: Student# Class# ------------------ 1022 101-07 1022 143-01 1022 159-02 4123 201-01 4123 211-02 4123 214-01 3. Bentuk 3NF (Hilangkan data yang tidak tergantung pada primary key #) Perhatikan tabel Students hasil 2NF. Sebenarnya data nomor ruangan pada field Adv-Room secara fungsional tergantung pada tabel Advisor karena suatu saat bisa terjadi perubahan pada nomor ruangan tersebut. Untuk mengantisipasinya, data Adv-Room dipindahkan ke tabel Advisor sebagai berikut. Tabel Students: Student# Advisor ------------------- 1022 Jones 4123 Smith Tabel Advisor: Name Room Dept -------------------- Jones 412 42 Smith 216 42 6
1.3 LATIHAN NORMALISASI Untuk memahami lebih jelas tentang tahapan dalam normalisasi database, perhatikan tabel database Penjualan berikut: Sumber: http://citozcome.blogspot.com/2009/03/contoh-studi-kasus-normalisasi.html Berdasarkan tabel database di atas, buatlah normalisasinya (1NF, 2NF, dan 3NF). Langkah-langkah Normalisasinya: Sebelum dilakukan proses normalisasi, ubahlah tabel database Penjualan menjadi sebagai berikut: Berikut ini adalah tahapan normalisasi yang harus dilakukan: 1. Bentuk 1NF (Tidak boleh ada pengulangan kelompok data) Pada tahapan ini, jadikan tabel database Penjualan menjadi sebagai berikut: 7
No Faktur Tanggal Nama Pelanggan Nama Barang Harga per Unit 5070101 29/05/2012 Pitoyo Beras 25000 5070101 29/05/2012 Pitoyo Minyak Tanah 3500 5070101 29/05/2012 Pitoyo Buku 2000 5070102 29/05/2012 Bowo Sabun 5600 5070102 29/05/2012 Bowo Gula 4000 5070103 30/05/2012 Erlina Sikat gigi 12000 5070103 30/05/2012 Erlina Sabun 5600 5070103 30/05/2012 Erlina Odol 13000 5070103 30/05/2012 Erlina Sampo 16000 6070001 01/06/2012 Dayat Beras 25000 6070001 01/06/2012 Dayat Gula 4000 6070001 01/06/2012 Dayat Bedak 1500 2. Bentuk 2NF (Tidak boleh ada pengulangan kelompok data) Pada tahapan ini, jadikan tabel database Penjualan menjadi sebagai berikut: Tabel Faktur: No Faktur Tanggal Nama Pelanggan 5070101 29/05/2012 Pitoyo 5070102 29/05/2012 Bowo 5070103 30/05/2012 Erlina 6070001 01/06/2012 Dayat Tabel Barang: Nama Barang Harga per Unit Beras 25000 Minyak Tanah 3500 Buku 2000 Sabun 5600 Gula 4000 Sikat gigi 12000 Odol 13000 Sampo 16000 Bedak 1500 8
9
3. Bentuk 3NF (Hilangkan data yang tidak tergantung pada primary key #) Pada tahapan ini, jadikan tabel database Penjualan menjadi sebagai berikut: Tabel Faktur: NoFaktur# Tanggal Pelanggan 5070101 29/05/2012 1 5070102 29/05/2012 2 5070103 30/05/2012 3 6070001 01/06/2012 4 Tabel Pelanggan: (tambahkan field Pelanggan# sebagai primary key) Pelanggan# Nama Pelanggan 1 Pitoyo 2 Bowo 3 Erlina 4 Dayat Tabel Barang: (tambahkan field Barang# sebagai primary key) Barang# Nama Barang Harga per Unit 1 Beras 25000 2 Minyak Tanah 3500 3 Buku 2000 4 Sabun 5600 5 Gula 4000 6 Sikat gigi 12000 7 Odol 13000 8 Sampo 16000 9 Bedak 1500 Setelah memisahkan database Penjualan ke beberapa tabel, buatlah 1 tabel lagi untuk menggabungkan ketiga tabel yang terpisah sebagai berikut: 10
Tabel RincianFaktur: NoFaktur# Barang# Kuantitas 5070101 1 1 5070101 2 1 5070101 3 1 5070102 4 1 5070102 5 1 5070103 6 1 5070103 4 1 5070103 7 1 5070103 8 1 6070001 1 1 6070001 5 1 6070001 9 1 1.4 TUGAS NORMALISASI Untuk lebih memahami tentang tahapan dalam normalisasi database, kerjakan tugas-tugas berikut: 1. Tugas 1 Database berikut sudah dalam bentuk 1NF. Selanjutnya buatlah bentuk 2NF dan 3NF. Tentukan juga nama tabel dan primary key-nya (beri tanda # di akhir nama field sebagai petunjuk bahwa field tersebut adalah primary key). 11
2. Tugas 2 Database berikut sudah dalam bentuk 1NF. Selanjutnya buatlah bentuk 2NF dan 3NF. Tentukan juga nama tabel dan primary key-nya (beri tanda # di akhir nama field sebagai petunjuk bahwa field tersebut adalah primary key). 3. Tugas 3 Database berikut sudah dalam bentuk 1NF. Selanjutnya buatlah bentuk 2NF dan 3NF. Tentukan juga nama tabel dan primary key-nya (beri tanda # di akhir nama field sebagai petunjuk bahwa field tersebut adalah primary key). 12
4. Tugas 4 Database berikut sudah dalam bentuk 1NF. Selanjutnya buatlah bentuk 2NF dan 3NF. Tentukan juga nama tabel dan primary key-nya (beri tanda # di akhir nama field sebagai petunjuk bahwa field tersebut adalah primary key). 5. Tugas 5 Database berikut sudah dalam bentuk 1NF. Selanjutnya buatlah bentuk 2NF dan 3NF. Tentukan juga nama tabel dan primary key-nya (beri tanda # di akhir nama field sebagai petunjuk bahwa field tersebut adalah primary key). Field baru bisa ditambahkan sebagai primary key jika diperlukan. 6. Tugas 6 Berdasarkan 2 halaman dokumen laporan berikut, buatlah bentuk 1NF, 2NF, dan 3NF-nya. Tentukan nama tabel dan primary key-nya (beri 13
tanda # di akhir nama field sebagai petunjuk bahwa field tersebut adalah primary key). 7. Tugas 7 Berdasarkan 2 cetakan faktur pembeliuan berikut, buatlah bentuk 1NF, 2NF, dan 3NF-nya. Tentukan tabel-tabel dan nama tabel beserta primary key-nya (beri tanda # di akhir nama field sebagai petunjuk bahwa field tersebut adalah primary key). 14
8. Tugas 8 Berdasarkan database Laporan Riwayat Kesehatan berikut, buatlah bentuk 1NF, 2NF, dan 3NF-nya. Tentukan tabel-tabel dan nama tabel beserta primary key-nya (beri tanda # di akhir nama field sebagai petunjuk bahwa field tersebut adalah primary key). Tambahkan field lainnya yang diperlukan. 15