Model Relasional. Mata Ajar Basis Data 1

Model Relasional

Mata Ajar Basis Data 1

Tujuan Pemelajaran Setelah mengikuti pemelajaran pada topik ini, Anda diharapkan dapat menjelaskan:   konsep-konsep model relasional   constraints pada basis data relasional   operasi-operasi modifikasi pada relasi

Content Development GDLN Batch 2

2

Outline 1. Konsep-Konsep Model Relasional 2. Relational Integrity Constraints 3. Operasi-Operasi untuk Memodifikasi Relasi


3

Konsep-Konsep Model Relasional


4

Konsep-Konsep Model Relasional ♦ Model relasional berdasarkan pada konsep relasi dalam matematika   Model relasional menjadi kokoh karena dukungan fondasi formal tentang teori relasi

♦ Model relasional pertama diajukan oleh Dr. E. F. Codd, peneliti IBM, pada tahun 1970 pada paper:   “A Relational Model for Large Shared Data Banks”, Communication of ACM, June 1970

♦ Paper ini menyebabkan revolusi besar pada bidang manajemen basis data; Dr. Codd memenangkan ACM Turing Award Content Development GDLN Batch 2

5

Representasi Entity Type SSN

FName

BirthDate

Name

Sex

EMPLOYEE Address

LName

EMPLOYEE SSN

FName

LName

BirthDate

Sex


Address

6

Contoh: Tabel, Bukan Relation


7

Karakteristik Relation SSN

FName

LName

BirthDate

Sex

Address

0606007800

Ahmad

Zakky

10-4-87

M

Jakarta

0607001123

Gede

Saraswati

19-9-87

F

Denpasar

0607330012

Bayu

Wirawan

12-12-86

M

Jimbaran

Karakteristik relation: ♦  ♦  ♦  ♦  ♦  ♦  ♦  ♦ 

Tiap baris berisi data tentang sebuah entity Kolom-kolom berisi data tentang attribute dari suatu entity Satu sel pada tabel berisi satu data tunggal Seluruh entry pada satu kolom memiliki domain yang sama Tiap kolom memiliki nama yang unik Urutan kolom tidak penting Urutan baris tidak penting Tidak ada 2 baris yang identik Content Development GDLN Batch 2

8

Terminologi Model Relasional relation name

attribute

EMPLOYEE SSN

FName

LName

BirthDate

Sex

Address

0606007800

Ahmad

Zakky

10-4-87

M

Jakarta

0607001123

Gede

Saraswati

19-9-87

F

Denpasar

0607330012

Bayu

Wirawan

12-12-86

M

Jimbaran

Domain (FName) = char (10)

Degree (EMPLOYEE) = 6

Domain (Tgl_Lahir) = date

Cardinality (EMPLOYEE) = 3


tupple

9

Definisi Formal Skema Relasi Skema relasi (relation schema) adalah relasi yang memiliki nama, didefinisikan oleh himpunan pasangan attribute dan domainnya. Notasi:

R(A1, A2, … An) R menyatakan nama relasi, A1, A2, … An menyatakan nama attribute Contoh: EMPLOYEE (SSN, FName, LName, Sex, Salary) menyatakan bahwa relasi bernama EMPLOYEE didefinisikan pada 5 attribute: SSN, FName, LName, Sex, Salary) Domain(SSN) = Number(9), Domain(FName) = Char(10), Domain(LName) = Char(10), Domain(Sex) = Char(1), Domain(Salary) = Currency Content Development GDLN Batch 2

10

Definisi Formal Tuple ♦  Tuple adalah barisan (himpunan terurut) dari nilainilai yang masing-masing berada dalam domain tertentu ♦  Dinyatakan dalam ‘< … >’ ♦  Contoh tuple dari EMPLOYEE:   <0606007800, “Ahmad”, “Zakky”, 10-4-87, ‘M’, “Jakarta”>   Disebut sebagai 6-tuple karena punya enam nilai

♦  Relasi adalah himpunan dari tuple


11

Definisi Formal Domain ♦  Suatu domain memiliki definisi lojikal tertentu.   Contoh: “Nomor Telepon di Indonesia” adalah 12 digit nomor telepon yang sah di Indonesia

♦  Domain juga merupakan tipe data atau format yang didefinisikan untuk suatu attribute.   Nomor telepon di Indonesia memiliki formal xxxx-yyyyyyyy dimana x dan y berupa bilangan desimal, xxxx menyatakan kode area dan yyyyyyyy menyatakan nomor telepon.   Domain tanggal (date) memiliki beberapa format. Misal ddmm-yyyy, mm-dd-yyyy, dd-mm-yy, dan sebagainya

♦  Nama attribute menyatakan peran yang diperankan oleh domain pada sebuah relasi   Contoh: domain date digunakan untuk mendefinisikan 2 attribute bernama invoice-date dan payment-date dengan makna yang berbeda.


12

Definisi Formal State ♦  Relation state adalah subset dari cartesian product dari domain attribute-attributenya.   Setiap domain berisi himpunan semua nilai yang mungkin yang dapat diambil oleh attribute.   Misal: attribute nama didefinisikan pada domain string (barisan karakter) sepanjang maksimal 20 karakter.

♦  Diberikan R(A1, A2, …, An) r(R) ⊂ dom (A1) X dom (A2) X ....X dom(An)   r(R) menyatakan state (atau nilai atau populasi tertentu) dari R, yakni himpunan tuple dari R.   r(R) = {t1, t2, …, tn} dimana tiap ti merupakan sebuah n-tuple   ti = dimana tiap vj merupakan anggota dom(Aj) Content Development GDLN Batch 2

13

Contoh ♦  Diberikan skema relasi R(A1, A2) dengan   dom(A1) = {0,1}   dom(A2) = {a,b,c}

♦  Maka dom (A1) X dom (A2) adalah semua kombinasi yang mungkin, yakni: {<0,a> , <0,b> , <0,c>, <1,a>, <1,b>, <1,c> } ♦  Contoh state dari R: {<0,a> , <1,a>, <1,c> }


14

Skema Basisdata ♦ Skema basis data (database schema) adalah kumpulan skema relasi, masing-masing memiliki nama berbeda. ♦ Notasi S = {R1, R2, … Rn} ♦ R1, R2, … Rn adalah nama-nama skema relasi dalam basis data S


15

Skema Basisdata COMPANY


16

Terminologi yang Ekuivalen Meskipun tidak semua tabel merupakan relation, terminologi ini seringkali dipakai secara bergantian Formal (Relational Model)

Non Formal

Relation

Table (File)

Tuple

Row (Record)

Attribute

Column Header (Field)

Domain

All possible column values

Schema of a relation

Table definition

State of the relation

Populated table


17

Latihan Dari beberapa tabel berikut, mana yang merupakan relation pada basis data relasional? R1

R3

A

B

C

D

R2

A

B

C

D

a2 {b1, b2} c1

d5

a2

b2

c6

d1

a2 b7

c9

d5

a2

b7

c9

d5

a2 b23 …...

c22 d1

a2 b7 …...

c9

d5

E# Ename

AGE ADDRESS

E2 Diamond 45

1888 Buford Hyw.

E1 Smith

3302 Peachtree Rd., Atlanta, GA

E3 Evan

30

Baker Ct. Atlanta


18

Relational Integrity Constraints


19

Perlunya Integrity Constraints Integrity Contraints: kondisi-kondisi yang harus dipenuhi pada semua relation state yang valid DNo menyatakan nomor departemen tempat seorang pegawai bekerja. Apa yang terjadi jika user diperbolehkan menghapus sebuah departemen? EMPLOYEE SSN

FName

LName

BirthDate

Sex

Address

SuperSSN

DNo

DEPARTMENT DName

DNumber


20

Klasifikasi Relational Integrity Constraints Key Constraints

Utama

Entity Integrity Constraints Referential Integrity Constraints

Domain Constraints

Lainnya (Semantik)

Transition Constraints Set Constraints

DBMS menangani hanya sebagian! Content Development GDLN Batch 2

21

Relational Keys Superkey

Candidate key

Sebuah attribute, atau kumpulan attribute yang dapat mengidentifikasi tuple dalam sebuah relasi Merupakan superkey minimal, sehingga tidak ada subset dari superkey ini yang dapat mengidentifikasi tuple dalam sebuah relasi

Primary key

Candidate key yang dipilih untuk mengidentifikasi tuple secara unik dalam sebuah relasi (Ditandai dengan garis bawah).

Alternate key

Candidate key yang tidak dipilih menjadi primary key


22

Contoh Relational Key SSN

FName

LName

BirthDate

Sex

Address

0606007800

Ahmad

Zakky

10-4-87

L

Jakarta

0607001123

Gede

Saraswati

19-9-87

P

Denpasar

0607120012

Bayu

Wirawan

12-12-86

L

Jimbaran

0607121023

Satya

Wirawan

12-12-86

L

Jimbaran

0607131240

Fira

Bahira

1-3-87

P

Jakarta

0607132222

Nayla

Putri

1-9-86

P

Depok

Super key: SSN, {SSN, Lname}, {FName, BirthDate}, {FName, Sex}, … Primary Key: SSN

Candidate key: SSN, FName

Alternate Key: FName


23

Relational Keys Foreign key

Satu atau lebih attribute dalam sebuah relasi yang match dengan primary key dari relasi lain yang berhubungan dengannya. (Atau match dengan relasi itu sendiri pada recursive relationship)


24

Contoh Foreign Key SSN

FName

BirthDate

Name

Address Name

EMPLOYEE

WORKS_FOR

Number

DEPARTMENT

LName Sex

Locations

Supervisor

Supervisee SUPERVISION

EMPLOYEE SSN

FName

LName

BirthDate

Sex

Address

SuperSSN

DNo

DEPARTMENT DName

DNumber


25

Entity Integrity Constraints ♦ Setiap relasi harus memiliki primary key ♦ Attribute-attribute yang merupakan primary key tidak boleh bernilai NULL ♦ Catatan: attribute lain kadang-kadang juga dibatasi agar tidak bernilai NULL, meskipun bukan primary key (sesuai requirement-nya)


26

Referential Integrity Constraints ♦ Merupakan constraints yang melibatkan foreign key / melibatkan 2 buah relasi:   Referencing relation (yang memiliki foreign key)   Referenced relation

♦ Nilai dari foreign key pada referencing relation R1 berupa salah satu dari 2 nilai berikut:   nilai dari primary key yang berkaitan pada referenced relation R2 atau   null.


27

Contoh Referential Integrity Constraints


28

Jenis Contraints Lainnya ♦ Semantic integrity constraints:   Berdasarkan makna dari aplikasi, tidak dapat diekspresikan oleh model data   Contoh: jumlah jam maksimal seorang pegawai terlibat di suatu proyek adalah 56 jam per minggu

♦ Sebuah constraints specification language digunakan untuk merepresentasian semantic integrity constrains ♦ SQL-99 memperbolehkan trigger dan ASSERTIONS untuk mengekpresikan sebagain dari constrains ini. Content Development GDLN Batch 2

29

Latihan ♦  Basis data yang memproses order (pemesanan) pada sebuah perusahaan memiliki 6 relasi berikut: CUSTOMER (Cust#, Cname, City) ORDER (Order#, Odate, Cust#, Ord_Amt) ORDER_ITEM (Order#, Item#, Qty) ITEM (Item#, Unit_price) SHIPMENT (Order#, Warehouse#, Ship_date) WAREHOUSE (Warehouse#, City)

Ord_Amt mengacu pada jumlah harga pada satu kali order. O_date menyatakan tanggal pemesanan dilakukan, Ship_date menyatakan tanggal pengiriman barang yang dipesan customer dari gudang. Asumsikan bahwa suatu order dapat mengambil barang dari beberapa gudang (warehouse). Nyatakan foreign key yang mungkin untuk skema basis data ini.


30

Operasi-Operasi untuk Memodifikasi Relasi


31

Operasi-Operasi untuk Memodifikasi Relasi

♦ Ada 3 macam operasi yang dapat mengubah relation state:   INSERT a tuple   DELETE a tuple   UPDATE a tuple

♦ Proses modifikasi tidak boleh melanggar integrity constraints. ♦ Suatu update kadang-kadang menyebabkan update yang lain secara otomatis, untuk menjaga integrity constraints Content Development GDLN Batch 2

32

Pelanggaran Integrity ♦ Jika terjadi pelanggaran integrity pada saat relasi akan dimodifikasi, dapat dilakukan beberapa hal:   Membatalkan operasi yang menyebabkan pelanggaran integrity (opsi RESTRICT atau REJECT)   Melakukan operasi, namun memberi tahu pengguna tentang pelanggaran yang terjadi   Men-trigger update yang lain sehingga pelanggaran integrity dapat dikoreksi (opsi CASCADE atau opsi SET NULL)   Mengeksekusi error-correction routine yang ditetapkan oleh pengguna


33

Kemungkinan Pelanggaran Integrity ♦ Beberapa pelanggaran constraints pada operasi INSERT   Domain constraint: jika ada nilai attribute dalam tuple baru yang tidak sesuai domainnya.

  Key constraint: jika nilai salah satu key attribute pada tuple baru telah ada pada tuple lain dalam relasi .

  Referential integrity: jika nilai foreign key pada tuple baru tidak ada pada referenced relation.

  Entity integrity: jika primary key bernilai null. Content Development GDLN Batch 2

34

Kemungkinan Pelanggaran Integrity ♦ Operasi DELETE hanya dapat melanggar referential integrity:   Pelanggaran terjadi jika akan menghapus nilai primary key yang direfer relasi lain   Opsi yang dapat dipilih •  RESTRICT: menolak penghapusan •  CASCADE: memberi primary key baru ke foreign key dari referencing tuple atau menghapus referencing tuple •  SET NULL: memberi nilai NULL foreign key dari referencing tuple

  Salah satu dari opsi ini harus ditetapkan pada saat merancang basis data untuk setiap foreign key


35

Kemungkinan Pelanggaran Integrity ♦ Operasi update dapat melanggar domain constraint dan NOT NULL constraint pada attribute yang akan dimodifikasi ♦ Contraints lain dapat dilanggar, sesuai jenis attribute yang akan diupdate:   Meng-update primary key (PK): •  Mirip dengan operasi DELETE diikuti INSERT •  Perlu memilih opsi seperti pada operasi DELETE

  Meng-update foreign key (FK): •  Dapat melanggar referential constraints

  Meng-update attribute lain (selain PK / FK): •  Hanya dapat melanggar domain constraints Content Development GDLN Batch 2

36

Latihan Apakah ada constraints yang dilanggar pada operasi berikut? 1.  Insert < 'ProductA', 4, 'Bellaire', 2 > into PROJECT. 2.  Insert < '677678989', null, '40.0' > into WORKS_ON. 3.  Delete the WORKS_ON tuples with ESSN= '333445555'. 4.  Delete the EMPLOYEE tuple with SSN= '987654321'. 5.  Modify the SUPERSSN attribute of the EMPLOYEE tuple with SSN= '999887777' to '943775543'.


37

Rangkuman ♦ Konsep-Konsep Model Relasional :   Definitions   Characteristics of relations

♦ Relational Integrity Constraints:        

Domain constraints Key constraints Entity integrity Referential integrity

♦ Modifikasi pada Relasi dan Cara Menangani Pelanggaran terhadap Constraints


38

Referensi ♦ Elmasri & Navathe, Fundamental of Database Systems, 5th Edition, Chapter 5, Pearson Education, 2007 ♦ Connoly, Database System, 4th Edition, Chapter 3, Pearson Education Limited, 2005


39

Model Relasional. Mata Ajar Basis Data 1

Recommend Documents