Bab 2 - 1/24Manajemen Data – Arif Djunaidy – FTIF ITS
Manajemen DataManajemen Data
Bab 2Bab 2Entity Relationship Entity Relationship
ModelModel
Bab 2 - 2/24Manajemen Data – Arif Djunaidy – FTIF ITS
Pokok Bahasan
Langkah-langkah dalam desain suatu basis data ?Overview desain basis dataPemodelan data menggunakan Entity Relationship Modeling (ER Model)
Bab 2 - 3/24Manajemen Data – Arif Djunaidy – FTIF ITS
Desain Basis Data & ER Diagram (ERD)
3 langkah pertama sangat relevan dengan ER model:
1. Analisis kebutuhan (Requirements Analysis)2. Desain basis data konseptual (Conceptual Database
Design)3. Desain basis data logikal (Logical Database Design)
3 langkah berikutnya di luar cakupan desain ER:
4. Penghalusan skema (Schema Refinement)5. Desain basis data fisik (Physical Database Design)6. Desain aplikasi & sekuritas (Application and Security
Design)
Proses desain basis data dpt dibagi menjadi 6 langkah:
Bab 2 - 4/24Manajemen Data – Arif Djunaidy – FTIF ITS
Contoh: Narasi KebutuhanSuatu perusahaan membutuhkan sebuah basis data guna mencatat semua data pegawai, departemen, dan berbagai proyek yang ditanganinya. Penjelasan dari sebagian data yang diperoleh setelah fase analisis dan pengumpulan kebutuhan adalah seperti berikut:1. Perusahaan terdiri dari sejumlah departemen, yang masing-
masing mempunyai sebuah nama dan nomor departemen yang unik. Setiap departemen dipimpin oleh seorang pegawai yang bertindak sebagai manajer dari departemen tersebut. Untuk ini perlu dicatat tanggal mulai kapan manajer tersebut diangkat. Sebuah departemen dapat ditempatkan di lebih dari satu lokasi.
2. Sebuah departemen dapat mengendalikan sejumlah proyek. Setiap proyek mempunyai sebuah nomor dan nama yang unik, serta mempunyai satu lokasi tertentu.
3. Data pegawai yang perlu dicatat berupa nama, nomor pegawai, alamat, gaji, jenis kelamin, dan tempat serta tanggal lahir. Seorang pegawai dipekerjakan di satu departemen tertentu dan dapat dilibatkan dalam lebih dari satu proyek. Perlu dicatat jumlah jam per minggu dari setiap pegawai yang terlibat dalam suatu suatu proyek. Selain itu perlu juga dicatat pegawai yang menjadi atasan langsung dari sejumlah pegawai lainnya.
4. Untuk keperluan asuransi pegawai, maka perlu dicatat anggota keluarga dari setiap pegawai. Data yang dicatat berupa nama anggota keluarga, tanggal lahir, jenis kelamin, dan hubungan keluarga (sebagai isteri/suami atau anak).
Bab 2 - 5/24Manajemen Data – Arif Djunaidy – FTIF ITS
Overview Desain Basis Data
Desain konseptual: (ER Model digunakan dlm tahap ini) entities dan relationships apa yang ada dalam
suatu perusahaan? Informasi apa dari entities dan relationships
yang hrs disimpan dlm basis data? integrity constraints dan business rules apa
saja yang hrs diberlakukan? `skema’ basis data dlm ER Model dpt disajikan
dlm bentuk diagram (ER Diagram / ERD). ERD dpt dipetakan menjadi skema relasional
(tabel)
Bab 2 - 6/24Manajemen Data – Arif Djunaidy – FTIF ITS
Dasar-dasar ER Model
Entity: Objek dunia nyata yang dpt dibedakan secara unik dengan objek-objek lainnya. Sebuah entity dijelaskan (dlm DB) dengan menggunakan satu set attributesEntity Set: Sekumpulan entities yang sama. Contoh, semua mahasiswa, semua mata kuliah Semua entities dalam sebuah entity set mempunyai
sekumpulan attributes yang sama (utk sementara hingga dibahas bentuk hirarki ISA !)
Setiap entity mempunyai sebuah key (dpt lebih dari satu) Setiap attribute mempunyai sebuah domain (satu set nilai
yang diperbolehkan untuk attribute tersebut) Setiap attribute bersifat atomic dan single-valued
Employees
ssnname
lot
Bab 2 - 7/24Manajemen Data – Arif Djunaidy – FTIF ITS
Relationship: Asosiasi antara dua atau lebih entities. Contoh, Siti works_in Information Systems department
Relationship Set: Sekumpulan relationships yang sama. Sebuah n-ary relationship set R merelasikan n entity sets E1 ...
En; dimana setiap relationship dlm R melibatkan entities e1 E1, ..., en En
• Entity set yang sama dpt berpartisipasi dlm sejumlah relationship sets yang berbeda, atau dlm “peran” yang berbeda dlm suatu set yang sama.
lot
dname
budgetdid
sincename
Works_In DepartmentsEmployees
ssn
subor-dinate
Reports_To
lot
name
Employees
super-visor
ssn
Dasar-dasar ER Model (L/jutan)
Bab 2 - 8/24Manajemen Data – Arif Djunaidy – FTIF ITS
Binary: melibatkan 2 buah entity
Jenis Relationship
Unary: hanya melibatkan 1 entity
N-ary: melibatkan lebih dari 2 buah entity(Contoh: ternary atau 3-ary)
lot
dname
budgetdid
sincename
Works_In DepartmentsEmployees
ssn
Reports_To
lot
name
Employees
super-visor
ssn
PnamePricePart#
Qty
Sname
Contact Parts Suppliers
Sup#
Departments
Dep# Dname
Bab 2 - 9/24Manajemen Data – Arif Djunaidy – FTIF ITS
Key Constraints
Perhatikan Works_In: seorang employee dpt bekerja di banyak departments; sebuah department dpt mempunyai banyak employees.
dname
budgetdid
since
lot
name
ssn
ManagesEmployees Departments
lot
dname
budgetdid
sincename
Works_In DepartmentsEmployees
ssn
Sebaliknya, setiap department paling banyak mempunyai satu manager, berdasarkan key constraint pada relasi Manages.
Bab 2 - 10/24Manajemen Data – Arif Djunaidy – FTIF ITS
Contoh: Instance dari “Works_In” Relationship Set
lot
dname
budgetdid
sincename
Works_In DepartmentsEmployees
ssn
Bab 2 - 11/24Manajemen Data – Arif Djunaidy – FTIF ITS
Kardinalitas Relationships
1-to M
1-to-1
E1 E2
RE1 E2
E1 E2
RE1 E2
M-to-1
RE1 E2
M-to-N
RE1 E2
RE1 E2
E1 E2
E1 E2
1 1
RE1 E21 M M N
RE1 E2M 1
RE1 E2
Bab 2 - 12/24Manajemen Data – Arif Djunaidy – FTIF ITS
Participation ConstraintsApakah setiap department mempunyai seorang manager? Jika ya, hal ini menyatakan participation constraint: partisipasi
dari Departments dlm Manages adalah total, sedang partisipasi Employee dlm manages adalah partial.
• Setiap nilai did dlm tabel Departments hrs muncul pada setiap baris dalam tabel Manages (dengan nilai non-null ssn !)
lot
name dnamebudgetdid
sincename dname
budgetdid
since
Manages
since
DepartmentsEmployees
ssn
Works_In
Bab 2 - 13/24Manajemen Data – Arif Djunaidy – FTIF ITS
Kardinalitas Relationships(+ Participation Constraints)
1-to M
1-to-1
E1 E2
RE1 E2
E1 E2
RE1 E2
M-to-1
RE1 E2
M-to-N
RE1 E2
RE1 E2
E1 E2
E1 E2
0,1 0,1
RE1 E20,1 1,M 1,M 1,N
RE1 E21,M 0,1
RE1 E2
Bab 2 - 14/24Manajemen Data – Arif Djunaidy – FTIF ITS
Weak EntitiesSebuah weak entity dpt diidentifikasi secara unik hanya dengan memperhatikan key dari entity lainnya (owner entity). Owner entity set dan weak entity set hrs berpartisipasi dlm
sebuah one-to-many relationship set (one owner, many weak entities).
Weak entity set hrs mempunyai partisipasi total dlm identifying relationship set.
Sebuah weak entity dapat memiliki partial key (sebuah attribute yang bernilai unik dalam sebuah owner entity-nya, tapi dapat bernilai sama pada owner entity yang berbeda)
lot
name
agepname
DependentsEmployees
ssn
Policy
cost
Bab 2 - 15/24Manajemen Data – Arif Djunaidy – FTIF ITS
ISA (`is a’) Hierarchies
Contract_Emps
namessn
Employees
lot
hourly_wagesISA
Hourly_Emps
contractid
hours_worked
Seperti dlm C++, Java, atauPL lainnya, attributes dpt diwariskan (inherited).
Jika dideklarasi “A ISA B”, maka setiap entity A juga termasuk dlm entity B.
Overlap constraints: Dapatkah Ali menjadi seorang Hourly_Emps dan sekaligus juga sebagai seorang Contract_Emps entity? (Allowed/disallowed)Covering constraints: Apakah setiap Employees entity hrs juga menjadi seorang Hourly_Emps atau seorang Contract_Emps entity? (Yes/no) Alasan pengunaan ISA: Utk menambah “descriptive attributes” yang berlaku secara spesifik
utk sebuah subclass tertentu. Utk mengidentifikasi subset nilai entitities yang diperlukan untuk
berpartisipasi dlm sebuah relationship.
Bab 2 - 16/24Manajemen Data – Arif Djunaidy – FTIF ITS
Aggregation
Digunakan bilamana hrs memodelkan sebuah relationship yang melibatkan entitity sets dan relationship set. Aggregation
Memungkinkan utk memperlakukan sebuah relationship set sbg sebuah entity set utk tujuan partisipasi dlm sejumlah relationships (lainnya).
Monitors adalah sebuah relationship, dengan sebuah descriptive attribute.
Dpt juga dikatakan bhw setiap sponsorship dimonitor oleh paling sedikit seorang employee.
budgetdidpid
started_on
pbudgetdname
until
DepartmentsProjects Sponsors
Employees
Monitors
lotname
ssn
since
Bab 2 - 17/24Manajemen Data – Arif Djunaidy – FTIF ITS
Aggregation (L/jutan)
Aggregation Ternary Relationship
budgetdidpid
started_on
pbudgetdname
until
DepartmentsProjects Sponsors
Employees
Monitors
lotname
ssn
since budgetdidpid
started_on
pbudgetdname
until
DepartmentsProjects Monitors
Employees
lotname
ssn
since
Bab 2 - 18/24Manajemen Data – Arif Djunaidy – FTIF ITS
Desain Konseptual Menggunakan ER Model
Pilihan-pilihan desain: Apakah sebuah konsep hrs dimodelkan sbg
sebuah entity atau sebuah attribute ? Apakah sebuah konsep hrs dimodelkan sbg
sebuah entity atau sebuah relationship ? Identifying relationship: Binary atau Ternary ?
atau Aggregation?
Constraints dalam ER Model: Sebanyak mungkin semantik dari data
dituangkan dalam ERD Tetapi mungkin beberapa “constraints” tidak
dapat digambarkan dalam ERD
Bab 2 - 19/24Manajemen Data – Arif Djunaidy – FTIF ITS
Entity v.s. AttributeContoh, apakah address hrs dimodelkan sbg attribute dari entity Employee atau sbg sebuah entity (yang dihubungkan ke entity Employee oleh sebuah relationship) ?Jawab: bergantung pada penggunaan informasi address yang diinginkan, dan juga semantik dari data, maka salah satu dari alternatif berikut dapat digunakan:
• Jika utk setiap Employee diperbolehkan memiliki sejumlah addresses, maka address hrs dimodelkan sbg sebuah entity, karena sebuah attribute tidak boleh memiliki banyak nilai (multi-valued)
• Jika struktur (city, street, dll.) dianggap penting, misalnya diinginkan utk mencari (retrieve) data employee berdasarkan nama city, maka address hrs dimodelkan sebagai sebuah entity (karena nilai-nilai dari attribute harus atomic)
Bab 2 - 20/24Manajemen Data – Arif Djunaidy – FTIF ITS
Entity v.s. Attribute (L/jutan)
Works_In4 tidak membolehkan seorang “employee” utk bekerja di sebuah “department” utk dua periode atau lebih
name
Employees
ssn lot
Works_In4
from todname
budgetdid
Departments
dnamebudgetdid
name
Departments
ssn lot
Employees Works_In4
Durationfrom to
Namun, jika diinginkan utk mencatat beberapa nilai dari sebuah “descriptive attribute” utk setiap nilai dari sebuah relationship, maka sebuah entity baru Duration dapat didefinisikan
Bab 2 - 21/24Manajemen Data – Arif Djunaidy – FTIF ITS
Entity v.s. RelationshipERD pertama OK, jika seorang manager diberikan kebijakan utk menen- tukan budget (dbudget) yang terpisah utk setiap department yang dipimpinnyaBgm jika seorang manager diberikan kebijakan utk menentukan budget yang meliputi semua dept yang dipimpinnya? Redundancy: dbudget
yang disimpan utk setiap dept yang dikelola oleh seorang manager.
Misleading: menganjurkan dbudget utk diasosiasikan dengan kombinasi department-mgr
Manages2
name dnamedid
Employees Departments
ssn lot
dbudgetsince
dnamedid
DepartmentsManages2
Employees
namessn lot
since
Managers dbudget
ISA
ERD kedua ini mengatasi persoalan !
Bab 2 - 22/24Manajemen Data – Arif Djunaidy – FTIF ITS
Binary v.s. Ternary Relationships
Jika setiap “policy” hanya dimiliki oleh 1 employee, dan setiap dependent dikaitkan dengan policy tsb, maka ERD petama kurang akurat!ERD kedua lebih baik. Constraints tambahan apa yang terdapat dalam ERD kedua?
agepname
DependentsCovers
name
Employees
ssn lot
Policies
policyid cost
Beneficiary
agepname
Dependents
policyid cost
Policies
Purchaser
name
Employees
ssn lot
Bad design
Better design
Bab 2 - 23/24Manajemen Data – Arif Djunaidy – FTIF ITS
Binary vs. Ternary Relationships (L/jutan)Contoh sebelumnya mengilustrasikan sebuah kasus dimana dua buah binary relationships adalah lebih baik daripada sebuah ternary relationshipSebuah contoh utk kasus sebaliknya: sebuah relasi ternary Contracts merelasikan entity sets Parts (P), Departments (D) dan Suppliers (S), dan mempunyai attribut deskriptif qty. Tidak ada kombinasi binary relationships yang pas utk menggantikannya: S “dpt-menyuplai” P, D “memerlukan” P, dan D
“berbisnis” denan S tdk mengimplikasikan bahwa D telah menyepakati utk membeli P dari S.
Bagaimana attribut deskriptif qty hrs dicatat dalam ERD?
Bab 2 - 24/24Manajemen Data – Arif Djunaidy – FTIF ITS
Bahan Diskusi #1:
PERAWAT BANGSAL
FUNGSI
Pnama PidBnama Bid
Fnama Fid
Bekerja
Disertifikasi Menjamin
1. Sebuah fungsi F1 dimana tidak ada perawat yang tersertifikasi untuk fungsi tersebut, dijamin oleh beberapa bangsal (Ya/Tidak?)
2. Sorang perawat yang disertifikasi untuk dua fungsi F1 dan F2 bekerja pada sebuah bangsal yang menjamin tidak ada fungsi yang menjadi tanggung jawab bangsal tersebut (Ya/Tidak?)
3. Seorang perawat yang disertifikasi untuk fungsi F1 bekerja untuk sebuah bangsal yang hanya menjamin fungsi F3 dan F4 (Ya/Tidak?)
4. Seorang perawat tidak memiliki sertifikasi, walaupun ia bekerja pada bangsal B1 (Ya/Tidak?)
5. Seorang perawat dengan Pid P1 disertifikasi hanya untuk fungsi-fungsi F1 dan F2, dan tidak satupun bangsal yang ada menjamin fungsi-fungsi tersebut (Ya/Tidak?)
Bab 2 - 25/24Manajemen Data – Arif Djunaidy – FTIF ITS
Bahan Diskusi #2:
Dengan menggunakan notasi yang dibahas dalam kuliah, gambarkan Diagram ER untuk kasus kecil berikut yang berkaitan dengan sebagian kecil basis data perusahaan manufaktur. Basis data berisikan informasi mengenai
pegawai, pabrik, dan produk. Setiap pegawai mempunyai nomor pegawai
(NPeg), nama dan gaji. Seorang pegawai diidentifikasi secara unik berdasarkan NPeg.
Setiap pabrik mempunyai sebuah nomor ID, nama dan bujet. Nomor ID mengidentifikasi sebuah pabrik dengan unik.
Bab 2 - 26/24Manajemen Data – Arif Djunaidy – FTIF ITS
Bahan Diskusi #2 (Lanjutan):
Setiap produk juga mempunyai ID dan nama. Nomor ID mengidentifikasi sebuah produk secara unik.
Setiap pegawai (bawahan) harus melaporkan paling banyak ke seorang pegawai lain (sebagai atasan langsung).
Setiap pegawai boleh bekerja paling sedikit di satu pabrik.
Setiap produk dipabrikasi di tepat satu pabrik. Setiap produk dapat merupakan komponen dari
beberapa produk lainnya.
Bab 2 - 27/24Manajemen Data – Arif Djunaidy – FTIF ITS
Bahan Diskusi #3:
Dalam suatu instansi yang melakukan registrasi kendaraan bermotor perlu dicatat kendaraan-kendaraan yang terdaftar (Registered-Vehicle) dan pemilik dari setiap kendaraan yang didaftarkan (Owner). Jenis kendaraan yang didaftarkan dapat berupa mobil (Car) atau truk (Truck). Setiap objek dari kendaraan dicatat nomor identifikasi (vehicle-id) yang unik untuk setiap kendaraan, model kendaraan (model), negara pembuatnya (make), dan tahun pembuatannya (year). Khusus untuk kendaraan jenis mobil perlu dicatat tambahan informasi berupa tipe mobil (style), sedang untuk jenis kendaraan truk tambahan informasi yang perlu dicatat berupa berat kendaraan (tonnage). Bilaman suatu objek kendaraan telah didaftarkan, maka kendaraan tersebut akan diberi identitas berupa nomor plat kendaraan (license plate number) yang unik untuk setiap kendaraan.
Bab 2 - 28/24Manajemen Data – Arif Djunaidy – FTIF ITS
Bahan Diskusi #3 (Lanjutan):
Pemilik dari kendaraan dapat terdiri dari pemilik pribadi (Person), instansi pemerintah (Government), atau suatu perusahaan (Company). Untuk pemilik pribadi identitas yang perlu dicatat berupa nomor kartu penduduk yang unik dari orang yang menjadi pemilik (SSN), nama (name), alamat (adrress), dan nomor lisensi mengemudi (driver license number) yang juga unik untuk setiap orang. Untuk pemilik instansi pemerintah perlu dicatat nama instansi (gname) yang unik untuk setiap instansi dan alamat dari instansi (gaddress). Sedang untuk pemilik perusahaan perlu dicatat nama perusahaan (cname) dan alamatnya (caddress).
Bab 2 - 29/24Manajemen Data – Arif Djunaidy – FTIF ITS
Bahan Diskusi #3 (Lanjutan):
Untuk mengetahui suatu kendaraan pernah dimiliki oleh siapa dan juga untuk mengetahui seorang pemilik pernah memiliki kendaraan apa saja, maka perlu dicatat data yang berkaitan dengan korespondensi antara pemilik kendaraan dan kendaraan-kendaraan yang pernah dimilikinya. Informasi tambahan yang perlu dicatat bilamana seorang pemilik telah mendaftarkan kendaraannya adalah tanggal kapan kendaraan itu dibeli (purchase date)
Bab 2 - 30/24Manajemen Data – Arif Djunaidy – FTIF ITS
Akhir Bab 2Akhir Bab 2