modul 6 model relasional-reg - ui open...

Model Relasional

Mata Ajar Basis Data 1

Content Development GDLN Batch 2 2

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

Tujuan Pemelajaran


1. Konsep-Konsep Model Relasional

2. Relational Integrity Constraints

3. Operasi-Operasi untuk Memodifikasi Relasi

Outline


Konsep-Konsep Model Relasional


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


Representasi Entity Type

SSN FName LName BirthDate Sex Address

EMPLOYEE

SSN FName

LName

Name

BirthDate

Sex

Address

EMPLOYEE


Contoh: Tabel, Bukan Relation


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

♦  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

Karakteristik relation:


Terminologi Model Relasional

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)

Domain (Tgl_Lahir) = date

EMPLOYEE

Degree (EMPLOYEE) = 6

Cardinality (EMPLOYEE) = 3

relation name

attribute

tupple


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

Notasi:

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

R(A1, A2, … An) R menyatakan nama relasi,

A1, A2, … An menyatakan nama attribute


Definisi Formal Tuple ♦  Tuple adalah barisan (himpunan terurut) dari nilai-

nilai 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


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 dd-mm-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.


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 = <v1, v2, …, vn> dimana tiap vj merupakan anggota

dom(Aj)


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> }


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


Skema Basisdata COMPANY


Terminologi yang Ekuivalen

Meskipun tidak semua tabel merupakan relation, terminologi ini seringkali dipakai secara bergantian

Formal (Relational Model)

Relation

Tuple

Attribute

Non Formal

Table (File)

Row (Record)

Column Header (Field)

Domain

Schema of a relation

State of the relation

All possible column values

Table definition

Populated table


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

R3

A B C D

a2 {b1, b2} c1 d5 a2 b7 c9 d5 a2 b23 c22 d1

…...

A B C D

a2 b2 c6 d1 a2 b7 c9 d5 a2 b7 c9 d5

…...

R1 R2

E# Ename AGE ADDRESS

E1 Smith 30 3302 Peachtree Rd., Atlanta, GA

E2 Diamond 45 1888 Buford Hyw.

E3 Evan Baker Ct. Atlanta


Relational Integrity Constraints


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?

DName DNumber

EMPLOYEE

DEPARTMENT

SSN FName LName BirthDate Sex Address SuperSSN DNo


Klasifikasi Relational Integrity Constraints

Key Constraints

Referential Integrity Constraints

Entity Integrity Constraints Utama

Domain Constraints

Set Constraints

Transition Constraints Lainnya (Semantik)

DBMS menangani hanya sebagian!


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

Alternate key

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

Candidate key yang tidak dipilih menjadi primary key


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

Candidate key: SSN, FName

Primary Key: SSN

Alternate Key: FName

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


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)


Contoh Foreign Key

EMPLOYEE

SSN FName

LName

Name

BirthDate

Sex

Address

DEPARTMENT

Name Number

Locations

WORKS_FOR

DName DNumber

EMPLOYEE

DEPARTMENT

SUPERVISION

Supervisor Supervisee

SSN FName LName BirthDate Sex Address SuperSSN DNo


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)


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.


Contoh Referential Integrity Constraints


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.


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.


Operasi-Operasi untuk Memodifikasi Relasi


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


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


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.


♦ 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

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

Kemungkinan Pelanggaran Integrity


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'.


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


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

modul 6 model relasional-reg - ui open...

Documents