Matakuliah : Basisdata Versi : 1.0.0 Materi : Model Data Penyaji : Zulkarnaen NS 1
Model data sendiri dapat didefinisikan sebagai kumpulan perangkat konseptual untuk menggambarkan data, hubungan data, sematik(makna) data dan batasan data. Yang ingin ditunjukkan adalah makna dari data dan keterhubungannya dengan data lain, maka model data ini lebih tepat jika disebut Model Data Lojik. Cara dalam merepresentasikan Model Data dalam perancangan basis data, yang secara umum dapat dibagi menjadi 2 kelompok yaitu: 1. Model lojik data berdasarkan objek (object based logical models), terdiri dari: a. Model keterhubungan entitas (entity relationship model) b. Model berorientasi objek (Object oriented model) c. Model data sematik (Semantic Data Model) d. Model data fungsional (Functional Data Model) 2. Model Lojik Data berdasarkan record (record based logical models), terdiri dari : a. Model relational (relational model) b. Model Hirarkis (Hierarchical model) c. Model jaringan (Network model) 2
Entity Relationship Diagram (ERD) Pada model entity relationship, semesta data yang ada di dunia nyata diterjemahkan/ditransformasikan dengan memanfaatkan sejumlah perangkat konseptual menjadi sebuah diagram data, yang umum disebut sebagai diagram entity relationship (diagram E-R). Komponen utama pembentuk Model Entity Relationship yaitu Entitas (Entity) dan Relasi (Relation). Kedua komponen ini dideskripsikan lebih jauh melalui sejumlah atribut/property. 3
Entitas (Entity) dan Himpunan Entitas (Entity Sets) Entitas merupakan individu yang mewakili sesuatu yang nyata (eksistensinya) dan dapat dibedakan dari sesuatu yang lain. Sekelompok entitas yang sejenis dan berbeda dalam lingkup yang sama membentuk sebuah Himpunan Entitas (entity set). Sederhananya Entitas menunjukkan pada individu objek, sedangkan himpunan entitas menunjukkan pada rumpun (famili) dari individu tersebut. Dalam berbagai pembahasan/literatur, penyebutan Himpunan Entitas ini seringkali digantikan dengan sebuah Entitas saja. Karena itu sering ditemui penggunaan istilah Entitas (Entity) disebuah literatur sebenernya menunjuk pada Himpunan Entitas. 4
Entitas (Entity) dan Himpunan Entitas (Entity Sets) Contoh Himpunan entitas: Semua Pelanggan, atau Pelanggan saja dengan entitas Budiman, Suherman, dst Semua Mobil, atau mobil saja dengan entitas mobil Suzuki, mobil Toyota dst Semua Mahasiswa, atau Mahasiswa saja dengan entitas Ali, Budi, Iman, dst 5
Atribut (attribute/properties) Setiap entitas pasti memiliki Atribut yang mendeskripsikan karakteristik(properti) dari entitas tersebut. Penentuan/pemilihan atribut-atribut yang relevan bagi sebuah entitas merupakan hal penting lainya dalam pembentukan model data. Penetapan atribut bagi sebuah entitas umumnya memang didasarkan pada fakta yang ada. Yang perlu diperhatikan dalam pembuatan Model E-R adalah kedudukan atribut dalam entitas, harus dapat dibedakan/diketahui mana atribut yang berfungsi sebagai sebagai key primer (Primary Key) dan mana yang bukan (atribut deskriptif) 6
Relasi (Relationship) dan Himpunan Relasi (Relationship Set) Relasi menunjukkan adanya hubungan diantara sejumlah entitas yang berasal dari himpunan entitas yang berbeda. Kumpulan semua relasi diantara entitas-entitas yang terdapat pada himpunan entitas himpunan entitas tersebut membentuk himpunan relasi (relationship set). Istilah Himpunan Relasi jarang sekali digunakan dan lebih sering disingkat dengan istilah Relasi saja. Contoh: Himpunan entitas matakuliah ini memiliki relasi dengan himpunan entitas mahasiswa 7
Kardinalitas/Derajat Relasi Kardinalitas relasi menunjukkan jumlah maksimum entitas yang dapat berelasi dengan entitas pada himpunan entitas yang lain Kardinalitas relasi merujuk kepada hubungan maksimum yang terjadi dari himpunan entitas yang satu ke himpunan entitas yang lain dan begitu juga sebaliknya. Kardinalitas relasi yang terjadi antara dua himpunan entitas (misalnya A dan B) dapat berupa: 1. Satu ke satu (one to one) Yang berarti setiap entitas pada himpunan entitas A berhubungan paling banyak dengan satu entitas pada himpunan entitas B, begitu juga sebaliknya. 8
Kardinalitas/Derajat Relasi 2. Satu ke Banyak (One to Many) Yang berarti setiap entitas pada himpunan entitas A dapat berhubungan dengan banyak entitas pada himpunan entitas B, tetapi tidak sebaliknya, dimana setiap entitas pada himpunan entitas B berhubungan paling banyak dengan satu entitas pada himpunan entitas A. 9
Kardinalitas/Derajat Relasi 3. Banyak ke Satu (Many To One) Yang berarti setiap entitas pada himpunan entitas A berhubungan paling banyak dengan satu entitas pada himpunan entitas B, tetapi tidak sebaliknya, dimana setiap entitas pada himpunan entitas A berhubungan paling banyak satu entitas pada himpunan entitas B 10
Kardinalitas/Derajat Relasi 4. Banyak ke Banyak (Many to Many) Yang berarti setiap entitas pada himpunan entitas A dapat berhubungan dengan banyak entitas pada himpunan entitas B, dan demikian juga sebaliknya, dimana setiap entitas pada himpunan entitas B dapat berhubungan dengan banyak entitas pada himpunan entitas A Catatan: : Kardinalitas Relasi satu ke bayak dan banyak ke satu dapat dianggap sama 11
Diagram Entity Relationship (Diagram E-R) Model Entity Relationship yang berisi komponen-komponen Himpunan Entitas dan Himpunan Relasi yang masing-masing dilengkapi dengan atribut-atribut yang merepresentasikan seluruh fakta dari dunia nyata yang ditinjau. Notasi-notasi simbolik didalam Diagram E-R yang dapat digunakan yaitu: 1. Persegi panjang, menyatakan himpunan entitas 2. Lingkaran/Elip, menyatakan Atribut (Atribut yang berfungsi sebagai key digaris bawahi) 3. Belah ketupat, menyatakan Himpunan Relasi 4. Garis, sebagai penghubung antara Himpunan Relasi dengan Himpunan entitas dan Himpunan entitas dengan Atributnya 5. Kardinalitas Relasi dapat dinyatakan dengan banyaknya garis cabang atau dengan pemakaian angka (1 dan 1 untuk relasi satu ke satu, dan N untuk relasi satu-ke-banyak atau N dan N untuk relasi banyak ke banyak) 12
Diagram Entity Relationship (Diagram E-R) 13
Diagram Entity Relationship (Diagram E-R) Berikut adalah contoh penggambaran relasi antar himpunan entitas lengkap dengan kardinalitas relasi atribut 1. Relasi Satu ke Satu Adanya relasi antara himpunan entitas dosen dengan himpunan entitas jurusan. Himpunan relasinya diberinama Mengepalai. Pada relasi ini, setiap dosen paling banyak mengepalai satu jurusan. Dan setiap jurusan dikepalai oleh paling banyak satu orang dosen 14
Diagram Entity Relationship (Diagram E-R) 2. Relasi Satu ke Banyak Adanya relasi antara himpunan entitas Dosen dengan himpunan entitas Kuliah. Himpunan relasinya diberi nama Mengajar. Pada relasi ini, setiap dosen dapat mengajar lebih dari satu matakuliah, sedangkan setiap matakuliah diajar hanya boleh paling banyak satu orang dosen. 15
Diagram Entity Relationship (Diagram E-R) 3. Relasi Banyak ke Banyak Adanya relasi antara himpunan entitas Mahasiswa dengan himpunan entitas Kuliah. Himpunan relasinya diberi nama Mengajar. Pada relasi ini, setiap mahasiswa dapat mempelajari lebih dari satu matakulaih, demikian juga sebaliknya, setiap matakuliah dapat dipelajari oleh lebih dari satu orang mahasiswa. 16
Tahap Pembuatan Diagram E-R Diagram E-R selalu dibuat secara bertahap. Paling tidak ada dua kelompok tahapan yang biasa ditempuh didalam pembuatan diagram E-R, yaitu: 1. Tahap pembuatan diagram E-R Awal (preliminary design) 2. Optimasi diagram E-R (final Design) Objektif dari tahap pertama adalah: 1. untuk mendapatkan sebuah rancangan basis data minimal yang dapat mengakomodasi kebutuhan penyimpanan data terhadap sistem yang sedang dibuat atau dikembangkan. 2. Tahap awal biasanya juga mengabaikan anomali-anomali (pengecualian-pengecualian) yang memang ada sebagai suatu fakta, anomali-anomali tersebut biasanya dipertimbangkan ditahap kedua. 17
Tahap Pembuatan Diagram E-R Sedang untuk tahap yang pertama langkah-langkah teknis yang dapat dilakukan untuk menghasilkan diagram E-R awal adalah sebagai berikut: 1. Mengidentifikasi dan menetapkan seluruh himpunan entitas yang terlibat 2. Menentukan atribut-atribut key dari masing-masing himpunan entitas 3. Mengidentifikasi dan menetapkan seluruh himpunan relasi diantara himpunan entitas-himpunan entitas yang ada beserta foreign-key nya 4. Menentukan derajat/kardinalitas relasi untuk setiap himpunan relasi 5. Melengkapi himpunan entitas dan himpunan relasi dengan atribut-atribut deskriptif (non key) 18
Tahap Pembuatan Diagram E-R Jika diterapkan langkah-langkah teknis pada tahap pertama tersebut untuk mewujudkan perancangan basis data pada lingkup sistem perkuliahan, maka urutan penggambarannya adalah sebagai berikut: 1. Mengidentifikasi dan menetapkan seluruh himpunan entitas yang akan terlibat 2. Menetukan atribut-atribut Key dari masing-masing himpunan entitas 19
Tahap Pembuatan Diagram E-R 3. Mengidentifikasi dan menetapkan seluruh himpunan relasi diantara himpunan entitas-himpunan entitas yang ada beserta foreign key nya 4. Menentukan derajat/kardinalitas relasi untuk setiap himpunan relasi 20
Tahap Pembuatan Diagram E-R 5. Melengkapi himpunan entitas dan himpunan relasi dengan atribut-atribut deskriptif (non key) 21
Diagram E-R dengan Kamus Data Objektif utama dari pembuatan diagram E-R adalah untuk menunjukkan objek-objek (himpunan entitas) apa saja yang ingin dilibatkan dalam sebuah basis data dan bagaimana hubungan yang terjadi diantara objek-objek tersebut. Kamus data berisi daftar atribut yang diapit kurung kuruwal ( { dan } ). Atribut yang berfungsi sebagai key juga dibedakan dengan yang bukan key dengan menggaris bawahi atribut tersebut. Karena itu, dapat diperoleh untuk menggambarkan diagram E-R dengan tambahan kamus data seperti berikut 22
Derajat Relasi Minimum Menunjukan hubungan (korespondensi) minimal yang boleh terjadi dalam sebuah relasi antar himpunan entitas. Contoh relasi antar himpunan entitas Mahasiswa dan Kuliah, dapat diketahui bahwa seorang mahasiswa boleh mengambil banyak matakuliah sekaligus dan demikian juga sebaliknya (sehingga Kardinalitas Relasinya adalah banyak-ke-banyak atau N-N). Sementara derajat minimum dalam relasi tersebut dapat diketahui dari fakta bahwa seorang mahasiswa boleh tidak mengambil matakuliah satupun (karena sedang cuti, misalnya) dan bisa terjadi sebuah matakuliah tidak diikuti oleh seorang mahasiswa pun (karena merupakan matakuliah pilihan, misalnya). Dengan begitu relasi minimumnya sama-sama 0. Relasi antar Kuliah dan Dosen. Seorang dosen mungkin saja belum/tidak dimungkinkan untuk mengajar satu matakuliah pun (derajat relasi minimum-nya adalah nol), tetapi ada fakta bahwa setiap matakuliah harus sudah ditentukan dosen yang akan mengajarkannya (sehingga Derajat Relasi Minimum-nya adalah 1) 23
Derajat Relasi Minimum Dalam Diagram E-R, Derajat Relasi Minimum ini boleh pula disertakan walaupun tidak wajib sifatnya. Notasinya disatukan dengan Derajat Relasi (Maksimum) yang sudah umum digunakan dengan format penuliasan (x,y) dimana x mewakili Derajat Relasi Minimum dan y mewakili Derajat Relasi Maksimum. Dan dapat digambarkan Diagram E-R untuk sistem perkuliahan sbb 24
Derajat Relasi Minimum Dengan Diagram E-R diatas, maka pemahaman akan hubungan antara himpunan entitas tersebut adalah: Seorang mahasiswa dapat mempelajari banyak matakuliah sekaligus, tapi boleh juga tidak (belum) mempelajari matakuliah satupun. Setiap matakuliah dapat diikuti oleh banyak mahasiswa, tapi bisa saja ada matakuliah yang tidak (belum pernah) diikuti oleh satu pun mahasiswa. Seorang dosen boleh mengajar banyak mata kuliah sekaligus, tetapi bisa saja terjadi ada dosen yang tidak (belum diperbolehkan) mengajar satu matakuliah pun. Setiap matakuliah hanya boleh diajarkan oleh seorang dosen dan tidak boleh ada matakuliah yang belum ditentukan siapa dosennya. 25
Diagram E-R dalam Notasi Lain Dalam berbagai literatur akan dapat dijumpai pula penggambaran Diagram E-R dengan sedikit perbedaan penggunaan notasi. Berikut adalah salah satu contoh penggambaran Diagram E-R yang sedikit berbeda dengan yang telah digunakan sebelumnya. Pada Diagram E-R tersebut, perbedaannya terletak pada penggambaran Derajat Relasi yang sekaligus juga telah mengakomodasi adanya Derajat Relasi Minimum. 26
Diagram E-R dalam Notasi Lain Pada dasarnya, cara penggambaran manapun yang digunakan tidak menjadi masalah yang berarti. Karena yang terpenting, Diagram E-R yang dibuat itu bisa dibaca dan dipahami siapa saja, sehinggaa dapat dengan tepat diimplementasikan ke dalam sebuah basis data fisik. Oleh karena itu, antara pembuat Diagram E-R (desainer basisdata) dan pembaca -nya (implementator/administrator basis data) harus ada kesepakatan (kesamaan pengertian) lebih dulu tentang notasi yang digunakan dalam pengambaran Diagram E-R. 27
Selesai