Three-schema Architecture (Modifikasi dari: Silberschatz, Korth and Sudarahan 1997) EXTERNAL LEVEL End User External-Conceptual Mapping CONCEPTUAL/LOGICAL LEVEL Conceptual Schema Conceptual-Internal Mapping INTERNAL/PHYSICAL LEVEL Internal Schema STORED DATABASE 23
Separation of the user application and the physical database Internal / Physical Schema: deskripsi secara detil dan lengkap tentang struktur penyimpanan data secara fisik dan access paths ke database menggunakan low-level model Conceptual / Logical Schema: deskripsi struktur basis data yang terdiri dari entities, data types, relationship, user operations, and constraints untuk setiap kategori user dapat digunakan high-level or implementation model External View Schema: terdiri dari beberapa skema external user dengan masing-masing bagian database yang akan digunakan (lihat bahan kuliah lalu different views of the same database structure) dapat digunakan high-level or 24 implementation model
The term: Mapping - Interface Mapping is the process of transforming requests and results between levels. E.g., A request for a database retrieval the DBMS will transform the request to the conceptual and physical levels, and extract the data from the stored database and reformatted the data to match the user/s external view. DBMS jarang menggunakan three-schema, karena overhead pada interface cukup tinggi. 25
Data Independence (Sumber: Silberschatz, Korth and Sudarahan 1997) Ability / Kemampuan untuk memodifikasi definisi skema pada suatu level tanpa berakibat pada definisi skema pada level yang lebih tinggi Interface antar level dan komponen harus didefinisikan dengan baik, sehingga perubahan pada suatu bagian tidak akan berakibat pada bagian yang lain Dua tipe data independence: Logical data independence Physical data independence 26
Logical Data Independence Conceptual / logical schema dapat diubah tanpa perubahan external schema dan application programs. Perubahan hanya terjadi pada interface, yaitu view definition dan mapping pada DBMS. Contoh perubahan: penambahan atau pengurangan data item atau perubahan constraints. 27
Perubahan logical schema tidak mengubah external schema / application programs STUDENT Name StudentNumber Class Major Smith 17 1 CS Brown 8 2 CS ada data redundancy COURSE CourseName CourseNumber CreditHours Department Data Structures CS3320 4 CS Discrete Math. MATH2410 3 MATH SECTION SectionID CourseNumber Semester Year Instructor 85 MATH2410 Fall 98 King 112 CS3320 Fall 98 Anderson GRADE_REPORT StudentNumber StudentName SectionID CourseNumber Grade 17 Smith 112 CS3320 B 8 Brown 85 MATH2410 A PREREQUISITE CourseNumber Prereq_Number CS3380 CS3320 CS3320 CS1310 Ada penambahan data item pada record Grade_Report dengan tanda 28
Reminder: apakah yang dimaksud dengan data consistency, dan apakah perbedaan antara controlled & uncontrolled redundancy Untuk Disimak Kembali! 29
Physical Data Independence Internal / Physical schema dapat diubah tanpa perubahan pada conceptual / logical schema. Physical files selalu perlu di-reorganized, bisa karena disk space sudah penuh atau perlu penambahan / perubahan access structure untuk tujuan meningkatkan kinerja pencarian/perbaikan data. Contoh: query untuk membuat daftar kuliah menurut semester dan tahun tidak perlu berubah, sekalipun pada physical schema proses ini akan dilaksanakan dengan direct access path menurut key semester dan tahun. 30
Key issues: mekanisme apakah yang digunakan untuk memungkinkan adanya data independence Untuk Disimak Kembali! 31
DBMS Language & Interface DBMS harus menyediakan language dan interface untuk setiap kategori pemakai Dikenal ada beberapa language: VDL (View Definition Language) DDL (Data Definition Language) SDL (Storage Definition Language) DML (Data Manipulation Language) Data Sub Language Host Language 32
DDL (Data Definition Language) Bila tidak ada pemisahan antara skema conceptual dan internal, maka database administrator (DBA) dan database designer akan menggunakan bahasa DDL untuk mendefinisikan kedua skema. Diperlukan DDL compiler yang fungsinya menjelaskan setiap schema constructs (object) dan menyimpan deskripsi tersebut di dalam DBMS catalog. 33
SDL (Storage Definition Language) Bila digunakan 2 skema (conceptual dan internal), maka DDL hanya menspesifikasikan skema conceptual dan diperlukan bahasa SDL untuk menspesifikasikan internal skema Mapping antar kedua skema dapat dilakukan oleh salah satu dari kedua bahasa. 34
VDL (View Definition Language) Bila digunakan 3 skema (view, conceptual dan internal), maka diperlukan bahasa ketiga (VDL) untuk menspesifikasikan user views dan memetakan (mapping) ke skema conceptual. Pada umumnya DBMS menggunakan DDL untuk mendefinisikan external dan conceptual skema. 35
DML (Data Manipulation Language) DML merupakan bahasa yang digunakan untuk manipulasi data: retrieval, insertion, deletion, dan modification. DBMS yang baru biasanya menggunakan integrated language (untuk external, conceptual, dan data manipulation). Hanya SDL yang terpisah yang biasanya digunakan oleh DBA. 36
SQL Relational Database Language SQL merupakan kombinasi dari VDL, DDL, dan DML. 2 type DML: High-level / non-procedural DML Low-level / procedural DML 37
High-Level / Non-Procedural DML Disebut juga Data Sub Language bisa dimasukkan melalui terminal atau dijadikan satu dengan general purpose language (Host Language) Dapat mengambil banyak record dengan spesifikasi tertentu dalam satu DML statement (set-at-a-time DML) Bisa merupakan query language dimana data retrieval dan update dapat dilakukan secara interactive pada stand-alone system. 38
Low-Level / Procedural DML Statement dimasukkan atau dijadikan satu dengan general purpose language (Host Language) Hanya dapat mengambil satu record dan memprosesnya (record-at-a-time), karena itu memerlukan host language agar bisa dibuat suatu loop untuk ambil record dan proses. 39
DBMS Interface Perlu user-friendly interface Menu-based interface for browsing Forms-based Interface Graphical user interface Natural language interface Interface for parametric user Interface for the DBA 40
DBMS Environment 41
Fungsi setiap modul komponen DBMS Untuk Disimak Kembali! 42
DBMS System Utilities Loading: sequential file to database, data transfer dari satu DBMS ke DBMS lain Backup: copy ke disk lain atau ke tape File reorganization: reorganize database ke file organization lain Performance monitoring: database usage, number of record access failure, etc. 43