Perancangan Database

Database adalah kumpulan data yang terorganisir, yang umumnya disimpan dan diakses secara elektronik dari suatu sistem komputer. Pada saat pangkalan data menjadi semakin kompleks, maka pangkalan data dikembangkan menggunakan teknik perancangan dan pemodelan secara formal.

Konsep Dasar Perancangan Database

Merancang Database merupakan suatu hal yang sangat penting didalam proses Perancangan sistem secara fisik. Kesulitan utama di dalam merancang Database adalah bagaiaman merancang Database yang bisa digunakan saat ini & masa mendatang.

Tujuan Perancangan File

• Untuk memenuhi informasi dari pengguna ( user)  dan aplikasinya
• Menyediakan struktur informasi yang natural dan mudah dimengerti oleh user
• Mendukung kebutuhan pemrosesan dan beberapa objek kinerja dari suatu sistem database seperti respon time, processing system dan storage space.

Normalisasi Data

1. Pengertian Normalisasi

Normalisasi adalah suatu teknik untuk mengorganisasi data ke dalam tabel-tabel  untuk memenuhi kebutuhan pemakai di dalam suatu organisasi.

2. Tujuan dari Normalisasi

1. Untuk menghilangkan kerangkapan data
2. Untuk mengurangi kompleksitas
3. Untuk mempermudah pemodifikasian data

3. Proses Normalisasi

Data diuraikan dalam bentuk tabel, selanjutnya dianalisis berdasarkan persyaratan  tertentu ke beberapa tingkat. Apabila tabel yang diuji belum memenuhi persyaratan tertentu, maka tabel tersebut perlu dipecah menjadi beberapa tabel yang lebih sederhana sampai memenuhi bentuk yang optimal

Sebuah tabel dikatakan baik (efisien) atau normal jika memenuhi 3 kriteria sbb:

•  Jika ada dekomposisi (penguraian) tabel, maka dekomposisinya  harus dijamin aman (Lossless-Join Decomposition). Artinya, setelah tabel tersebut diuraikan / didekomposisi menjadi tabel-tabel baru, tabel-tabel baru tersebut bisa menghasilkan tabel semula dengan sama persis.
• Terpeliharanya ketergantungan fungsional pada saat perubahan data (Dependency Preservation).
• Tidak melanggar Boyce-Code Normal Form (BCNF)

Jika kriteria ketiga (BCNF) tidak dapat terpenuhi, maka paling tidak tabel tersebut  tidak melanggar Bentuk Normal  tahap ketiga (3rd Normal Form / 3NF).

Bentuk – bentuk Normalisasi

1. Bentuk Normal Kesatu (1 NF / First Normal Form)

Bentuk Bentuk Normal Kesatu mempunyai ciri yaitu setiap data dibentuk dalam file flat, data dibentuk dalam satu record demi satu record dan nilai dari field berupa “atomic value”. Tidak ada set atribut yang berulang ulang atau atribut bernilai ganda (multi value).

Tiap field hanya satu pengertian, bukan merupakan kumpulan data yang mempunyai arti mendua. Hanya satu arti saja dan juga bukanlah pecahan kata kata sehingga artinya lain. Atom adalah zat terkecil yang masih memiliki sifat induknya, bila dipecah lagi maka ia tidak memiliki sifat induknya.

2. Bentuk Normal Kedua (2 NF)

Bentuk Normal kedua mempunyai syarat yaitu bentuk data telah memenuhi kriteria bentuk Normal Kesatu. Atribut bukan kunci haruslah bergantung secara fungsi pada kunci utama, sehingga untuk membentuk Normal Kedua haruslah sudah ditentukankunci-kunci field. Kunci field harus unik dan dapat mewakili atribut lain yang menjadi anggotanya.

Dari contoh relasi mahasiswa pada bentuk Normal Kesatu, terlihat bahwa kunci utama adalah NPM. Nama Mahasiswa dan Dosen Wali bergantung pada NPM, Tetapi Kode Semester bukanlah fungsi dari Mahasiswa maka file siswa dipecah menjadi 2 relasi yaitu :

3. Bentuk Normal Ketiga (3 NF)

Untuk menjadi bentuk Normal Ketiga maka relasi haruslah dalam bentuk Normal Kedua dan semua atribut bukan primer tidak punya hubungan yang transitif. Artinya setiap atribut bukan kunci harus bergantung hanya pada kunci primer secara menyeluruh.

Contoh pada bentuk Normal kedua di atas termasuk juga bentuk Normal Ketiga karena seluruh atribut yang ada di situ bergantung penuh pada kunci primernya.

4. Boyce-Codd Normal Form (BNCF)

Boyce-Codd Normal Form mempunyai paksaan yang lebih kuat dari bentuk Normal ketiga. Untuk menjadi BNCF, relasi harus dalam bentuk Normal Kesatu dan setiap atribut dipaksa bergantung pada fungsi pada atribut super key.

Pada contoh dibawah ini terdapat relasi Seminar, Kunci Primer adalah NPM + Seminar. Siswa boleh mengambil satu atau dua seminar. Setiap seminar  membutuhkan 2 pembimbing dan setiap siswa dibimbing oleh salah satu diantara 2 pembimbing seminar tersebut. 

Setiap pembimbing hanya boleh mengambil satu seminar saja. pada contoh ini NPM dan Seminar menunjukkan seorang Pembimbing.

Bentuk Relasi Seminar adalah bentuk Normal Ketiga, tetapi tidak BCNF karena Kode Seminar masih bergantung fungsi pada Pembimbing, jika setiap Pembimbing dapat mengajar hanya satu seminar. Seminar bergantung pada satu atribut bukan super key seperti yang disayaratakan oleh BCNF. Maka relasi Seminar harus dipecah menjadi dua yaitu :

Field Kunci

Setiap file selalu terdapat kunci dari file berupa field atau satu set field yang dapat mewakili record. Misalnya Nomor Pokok Mahasiswa (NPM) merupakan kunci dari tabel mahasiswa suatu Perguruan Tinggi.

setiap pencarian cukup dengan menyebut nomor mahasiswa tersebut maka dapat diketahui identitas mahasiswa lainnya seperti nama, alamat dan atribut lainnya. Nomor Pegawai (NIP) bagi data dosen, NIK untuk data karyawan, Kode_Kuliah untuk data Mata kuliah, dan lain sebagainya

Jenis-jenis atribut pada entitas, yaitu :

• Atribut Sederhana : atribut sederhana merupakan atribut atomik yang tidak dapat lagi dipecah menjadi atribut lain. Contoh : entitas mahasiswa mempunyai atribut sederhana berupa NIM, Nama Mahasiswa.
• Atribut Komposit : atribut komposit merupakan atribut yang masih dapat dipecah menjadi sub-sub atribut yang masing-masing memiliki arti tesendiri. Contoh : entitas mahasiswa mempunyai atribut alamat. Alamat disini dapat dipecah menjadi sub atribut seperti nama_kota, kode_pos.
• Atribut Bernilai Tunggal: yaitu atribut yang hanya memiliki satu nilai untuk setiap barisnya. Contoh : entitas mahasiswa mempunyai atribut NPM, Nama, Alamat isi data dari atribut ini hanya boleh diisi dengan 1 data. Setiap mahasiswa hanya memiliki 1 NPM, 1 Nama, 1 Alamat.
• Atribut Bernilai Jamak: yaitu atribut yang boleh memiliki lebih dari satu nilai untuk setiap barisnya. Contoh : entitas mahasiswa mempunyai atribut Hobby isi data dari atribut ini boleh lebih dari 1 data. Mahasiswa Roshita memiliki NPM 13402021 beralamat di Jalan Garuda 32 Yogyakarta memiliki Hobby (Olah Raga, Nyanyi, Masak dan Nonton TV)
• Atribut Harus Bernilai: yaitu atribut yang harus memiliki nilai data untuk setiap barisnya. Biasanya atribut seperti ini sudah ditetapkan dalam perancangan tabelnya sehingga jika dalam pengisian dokosongi akan terjadi kesalahan. Contoh : entitas mahasiswa mempunyai atribut NPM dan Nama_Mahasiswa yang harus diisi datanya, sebab jika tidak diisi akan terjadi kekacauan dalam basis data.
• Atribut Bernilai Null: yaitu atribut yang boleh tidak memiliki nilai data untuk setiap barisnya. Contoh : entitas mahasiswa mempunyai atribut Alamat, Hobby, Nama_Pacar yang boleh untuk tidak diisi tetapi kalau diisi akan lebih baik, Atribut Turunan: yaitu atribut yang nilai-nilainya diperoleh dari pengolahan atau dapat diturunkan dari atribut lain yang berkaitan. Contoh : entitas mahasiswa mempunyai atribut IPK yang diperoleh dari pengolahan atribut Nilai pada tabel (entitas Nilai) dengan kode NIM mahasiswa yang sama dan diproses sehingga menghasilkan IPK untuk mahasiswa yang bersangkutan.

Terdapat beberapa kunci (key) di dalam teknik perancangan basis data :

1. Kunci Kandidat (Candidate Key)

Kunci kandidat adalah satu atribut atau satu set atribut yang mengidentifikasikan secara unik suatu kejadian spesifik dari entity. Satu set atribut menyatakan secara tidak langsung dimana anda tidak dapat membuang beberapa atribut dalam set tanpa merusak kepemilikan yang unik.

Jika kunci kandidat berisi lebih dari satu atribut, maka biasanya disebut sebagai composite key (kunci campuran atau gabungan). Contoh : File mahasiswa berisi : Nomor Pegawai, No KTP

2. Kunci Primer (Primery Key)

Primary key adalah satu atribut atau satu set minimal atribut yang tidak hanya mengidentifikasi secara unik suatu kekadian spesifik, tetapi juga dapat mewakili setiap kejadian dari suatu entity. Setiap kunci kandidat dapat menjadi kunci primer tetapi sebaliknya sebaiknya dipilih satu saja yang dapat mewakili secara menyeluruh terhadap entity yang ada.

Contoh : No KTP (Bisa dipakai misalnya untuk pegawai yang baru belum mendapatkan nomor pegawai maka bisa digunakan nomor KTP untuk sementara sebagai kunci primer, Kode_Kuliah (bisa dipakai untuk data mata kuliah karena kode mata kuliah bersifat unik untuk tiap mata kuliah).

3. Kunci Alternatif (Alternate Key)

Kunci alternatif adalah kunci kandidat yang tidak dipakai sebagai kunci primer. Kunci alternatif ini sering digunakan untuk kunci pengurutan misalnya dalam laporan.

4. Kunci Tamu (Foreign Key)

Kunci tamu adalah satu atribut aatau satu set minimal atribut yang melengkapi satu hubungan yang menunjukkan ke induknya. kunci tamu ditempatkan pada entity anak dan sama dengan kunci primer induk yang direlasikan. Hubungan antara entity induk dengan anak adalah hubungan satu lawan banyak (one to many relationship

Sumber Referensi :

1. http:// www.docstoc.com/docs/102289143/DFD-20part-202. 6 Januari 2013.
2. Hartono. Jogiyanto.2005.Analisis dan Desain.Andi Offset.Yogyakarta.
3. Pohan. I., Husni.1997.Pengantar Perancangan Sistem.Penerbit Erlangga.Jakarta.
4. Raymond Mc. Leod, Jr.2001.Sistem Informasi Manajemen.PT Prehalindo.Jakarta.
5. HM., Jogianto. 1989. ANALISA & DISAIN Sistem Informasi: Pendekatan Terstruktur Teori dan Praktek Aplikasi Bisnis. Penerbit ANDI Yogyakarta. Yogyakarta.