DATABASE DESIGN THEORY, PRACTICE, AND CASE STUDY
Sanksi Pelanggaran Pasal 113 Undang-Undang Nomor 28 Tahun 2014 tentang Hak Cipta 1. Setiap Orang yang dengan tanpa hak melakukan pelanggaran hak ekonomi sebagaimana dimaksud dalam Pasal 9 ayat (1) huruf i untuk Penggunaan Secara Komersial dipidana dengan pidana penjara paling lama 1 (satu) tahun dan/atau pidana denda paling banyak Rp100.000.000 (seratus juta rupiah). 2. Setiap Orang yang dengan tanpa hak dan/atau tanpa izin Pencipta atau pemegang Hak Cipta melakukan pelanggaran hak ekonomi Pencipta sebagaimana dimaksud dalam Pasal 9 ayat (1) huruf c, huruf d, huruf f, dan/atau huruf h untuk Penggunaan Secara Komersial dipidana dengan pidana penjara paling lama 3 (tiga) tahun dan/atau pidana denda paling banyak Rp500.000.000,00 (lima ratus juta rupiah). 3. Setiap Orang yang dengan tanpa hak dan/atau tanpa izin Pencipta atau pemegang Hak Cipta melakukan pelanggaran hak ekonomi Pencipta sebagaimana dimaksud dalam Pasal 9 ayat (1) huruf a, huruf b, huruf e, dan/atau huruf g untuk Penggunaan Secara Komersial dipidana dengan pidana penjara paling lama 4 (empat) tahun dan/atau pidana denda paling banyak Rp1.000.000.000,00 (satu miliar rupiah). 4. Setiap Orang yang memenuhi unsur sebagaimana dimaksud pada ayat (3) yang dilakukan dalam bentuk pembajakan, dipidana dengan pidana penjara paling lama 10 (sepuluh) tahun dan/atau pidana denda paling banyak Rp4.000.000.000,00 (empat miliar rupiah).
Database Design Theory, Practice, and Case Study Indrajani, S.Kom., MM. PENERBIT PT ELEX MEDIA KOMPUTINDO
Database Design - Theory, Practice, and Case Study Indrajani, S.Kom., MM. 2017, PT Elex Media Komputindo, Jakarta Hak cipta dilindungi undang-undang Diterbitkan pertama kali oleh Penerbit PT Elex Media Komputindo Kelompok Gramedia, Anggota IKAPI, Jakarta 2017 anindita@elexmedia.id ID: 717050628 ISBN: 978-602-04-1281-8 Dilarang keras menerjemahkan, memfotokopi, atau memperbanyak sebagian atau seluruh isi buku ini tanpa izin tertulis dari penerbit. Dicetak oleh Percetakan PT Gramedia, Jakarta Isi di luar tanggung jawab percetakan
DAFTAR ISI Kata Pengantar... v Sambutan... viii Daftar Isi... ix BAB 1 Database System Development Lifecycle... 1 1.1 Database Planning (Perencanaan Basis Data)... 3 1.2 System Definition (Definisi Sistem)... 4 1.3 Requirement Collection and Analysis (Analisis dan Pengumpulan Kebutuhan)... 5 1.4 Database Design (Desain Basis Data)... 6 1.5 DBMS Selection (Seleksi DBMS)... 9 1.6 Application Design (Desain Aplikasi)... 9 1.7 Prototyping (Prototipe)... 11 1.8 Implementation (Implementasi)... 11 1.9 Data Conversion and Loading (Konversi Data)... 12 1.10 Testing (Pengujian)... 12 1.11 Operational Maintenance (Pemeliharaan Operasional). 12 BAB 2 Teknik Pengumpulan Data... 17 2.1 Studi Kepustakaan... 17 2.2 Teknik Pengumpulan Data... 19 2.3 Latihan... 23 BAB 3 Entity Relationship Modeling... 25 3.1 Entity Type... 25 ix
3.2 Relationship Type... 26 3.3 Attributes... 28 3.4 Strong and Weak Entity Type... 30 3.5 Attribute on Relationship... 30 3.6 Structural Constraints... 31 3.7 Problem ER Model... 34 3.8 Specialization/Generalization... 36 3.9 Aggregation... 40 3.10 Composition... 40 3.11 Berbagai Contoh ER... 41 3.12 Latihan... 43 BAB 4 Normalisasi... 47 4.1 Tujuan Normalisasi.... 47 4.2 Peranan Normalisasi dalam Perancangan Basis Data...48 4.3 Data Redudancy... 48 4.4 Update Anomalies... 49 4.5 Functional Dependencies... 52 4.6 Jenis Normalisasi... 54 4.7 Proses Normalisasi... 55 4.8 Contoh Kasus Normalisasi Pertama (1NF 3NF)... 57 4.9 Contoh Kasus Normalisasi Kedua (1NF 3NF)... 61 4.10 Contoh Kasus Normalisasi Ketiga (1NF 3NF)... 63 4.11 Contoh Kasus Normalisasi Keempat (BCNF)... 67 4.12 Contoh Kasus Normalisasi Kelima (BCNF, 4NF, dan 5NF)... 68 4.13 Cara Lain Normalisasi... 74 4.14 Latihan... 75 BAB 5 Case Study: Analisis dan Perancangan Basis Data Konseptual... 81 5.1 Perencanaan Basis Data... 82 5.2 Definisi Sistem... 83 5.3 Analisis dan Pengumpulan Kebutuhan... 84 5.4 Desain Basis Data... 85 5.5 Latihan... 103 x
BAB 6 Case Study: Perancangan Basis Data Logikal... 105 6.1 Logical Database Design... 105 6.2 Latihan... 159 BAB 7 Case Study: Perancangan Basis Data Fisikal... 161 7.1 Physical Database Design... 161 7.2 Latihan... 203 BAB 8 Case Study: Seleksi DBMS Operasi Pemeliharaan... 205 8.1 Seleksi DBMS... 205 8.2 Desain Aplikasi... 224 8.3 Prototipe... 264 8.4 Implementasi... 264 8.5 Konversi Data... 267 8.6 Pengujian... 267 8.7 Operasi Pemeliharaan... 268 8.8 Latihan... 268 BAB 9 Case Study: Pendukung Analisis dan Perancangan Basis Data... 269 9.1 Contoh Pengumpulan Data... 269 9.2 Print Screen Layar-Layar Aplikasi... 271 9.3 Latihan... 304 Daftar Pustaka... 305 Glosarium... 307 Indeks... 311 Tentang Penulis... 313 xi
Bab 1 Database System Development Lifecycle Tujuan Instruksional Umum Mahasiswa dapat memahami tahapan dalam daur hidup pengembangan sistem basis data. Tujuan Instruksional Khusus 1. Mahasiswa dapat memahami komponen utama dari sistem informasi. 2. Mahasiswa dapat memahami tahapan dalam daur hidup pengembangan sistem basis data. 3. Mahasiswa dapat memahami tahapan dalam perancangan basis data, yaitu konseptual, logikal, dan fisikal. 4. Mahasiswa dapat memahami dan dapat menentukan bagaimana melakukan evaluasi terhadap DBMS yang akan digunakan. 5. Mahasiswa dapat membedakan peran dari data administrator dengan database administrator. Apakah Anda berkata pada diri sendiri bahwa perancangan basis data itu sangat sulit dimengerti, apalagi dikerjakan oleh Anda yang pernah sedikit atau belum pernah sama sekali belajar tentang basis data? Sebelum menjawab pertanyaan tersebut, ada baiknya kita memperlengkapi diri kita masing-masing dengan beberapa teori singkat mengenai perancangan basis data. Pada bab ini, kita akan mempelajari siklus pengembangan basis data. 1
Bab satu ini akan membahas antara lain tahapan-tahapan perancangan basis data dari perencanaan basis data hingga pemeliharaan operasional di mana setiap tahapan akan dikupas secara detail dan disertai beberapa contoh kasus. Tahapan Perancangan Basis Data Tak dapat dipungkiri lagi bahwa ada hubungan erat antara sistem informasi dan basis data. Basis data merupakan komponen mendasar suatu sistem informasi, di mana pengembangan atau penggunaannya harus dilihat dari perspektif yang lebih luas berdasarkan kebutuhan organisasi. Dengan sistem informasi, memungkinkan terjadinya proses pengumpulan data, pengaturan, pengawasan, dan penyebaran informasi ke seluruh organisasi. Berikut adalah tahapan pengembangan sistem informasi: Gambar 1.1 Tahapan Pengembangan Sistem Informasi Anda dapat bandingkan dengan tahapan perancangan basis data yang akan dijelaskan di halaman ini. Secara garis besar, tahapan perancangan basis data dapat Anda lihat pada gambar berikut. 2
Gambar 1.2 Tahapan Basis Data 1.1 Database Planning (Perencanaan Basis Data) Merupakan aktivitas manajemen untuk merealisasi tahapan Database Application Lifecycle secara efektif dan efisien. Perencanaan basis data mencakup cara pengumpulan data, format data, dokumentasi yang diperlukan, cara membuat desain, dan implementasi. Perencanaan basis data terintegrasi dengan keseluruhan strategi sistem informasi organisasi. Terdapat 3 hal yang berkaitan dengan strategi sistem informasi, yaitu: Identifikasi rencana dan sasaran dari organisasi termasuk mengenai sistem informasi yang dibutuhkan. Evaluasi sistem informasi yang ada untuk menetapkan kelebihan dan kekurangan yang dimiliki oleh sistem tersebut. Penaksiran kesempatan teknik informatika yang mungkin memberikan keuntungan kompetitif. 3
Metodologi untuk mengatasi hal tersebut terbagi atas: Mendefinisikan mission statement untuk sistem basis data. ttttttt Dalam mission statement didefinisikan tujuan utama pembuatan basis data. Mission statement membantu menjelaskan tujuan proyek basis data dan memberikan tahapan yang jelas, efektif, dan efisien dari aplikasi basis data. Mendefinisikan mission objectives. Tiap objek mengidentifikasikan kembali tugas-tugas tertentu yang harus didukung basis data. Dapat juga disertai beberapa informasi tambahan yang menjelaskan pekerjaan yang harus diselesaikan, sumber daya yang digunakan, dan biaya untuk hal tersebut. 1.2 System Definition (Definisi Sistem) Definisi sistem bertujuan untuk mendeskripsikan batasan dan ruang lingkup aplikasi basis data, serta sudut pandang user yang utama. Aplikasi basis data seharusnya memiliki satu atau lebih user view. User view mendefinisikan apa yang diharapkan dari aplikasi basis data berdasarkan peran pekerjaan, seperti manajer dan supervisor atau berdasarkan area aplikasi perusahaan seperti pemasaran, personalia, dan pengendali persediaan. Mengidentifikasi user view membantu untuk memastikan agar tidak ada pengguna basis data yang terlupakan dan mengetahui apa yang diinginkan pengguna saat aplikasi akan dibuat. Selain itu, user view juga membantu dalam mengembangkan aplikasi basis data yang rumit dan dapat menguraikannya menjadi subbagiansubbagian yang lebih sederhana. Gambar 1.3 Basis Data dengan User Views 4
1.3 Requirement Collection and Analysis (Analisis dan Pengumpulan Kebutuhan) Merupakan proses mengumpulkan dan menganalisis informasi tentang organisasi yang akan didukung oleh aplikasi basis data dan menggunakan informasi tersebut untuk mengindentifikasikan kebutuhan user terhadap sistem yang baru. Informasi yang dikumpulkan dapat berupa deskripsi data yang digunakan atau dihasilkan, detail bagaimana data digunakan atau dihasilkan, dan beberapa kebutuhan tambahan untuk aplikasi basis data yang baru. Informasi tersebut dianalisis untuk mengidentifikasi kebutuhan user dan diharapkan tersedia pada aplikasi basis data yang baru. Aktivitas penting lainnya dalam tahap ini adalah memastikan bagaimana menangani aplikasi basis data dengan multiple user views. Ada tiga macam pendekatan yang bisa digunakan dalam hal ini, yaitu: 1. Centralized approach Kebutuhan untuk tiap pengguna dibuat ke dalam satu Set of Requirement dan model data global dibuat berdasarkan hal tersebut. Gambar 1.4 Pendekatan Sentralisasi Setiap user view memiliki kebutuhan-kebutuhan yang berbeda di mana seluruh kebutuhan tersebut akan dikumpulkan dan dibuat menjadi suatu global data model yang nantinya diperlukan dalam pembuatan basis data. 2. View integration approach Kebutuhan untuk tiap user view dibuat dalam model data yang terpisah. Model data yang menggambarkan single user view disebut model data lokal, disusun dalam bentuk diagram dan dokumentasi yang mendeskripsikan kebutuhan user view basis data. Model data lokal ini 5