Basis Data
 Pengajar : Widodo
 Textbook :
    Ramez Elmasri and Shamkant B. Navathe, Fundamentals of
     Database Systems, 5th edition, Addison Wesley, 2007
 Referensi Tambahan:
    Hector Garcia-Molina, Jeffrey D. Ulman, and Jennifer
     Widom, Database Systems: The Complete Book, 2nd
     edition, 2008, Prentice Hall
    Thomas Connolly and Carolyn Begg, Database Systems: A
     Practical Approach to Design, Implementation, and
     Management, 5th edition, 2009, Addison Wesley
    Abraham Silberchatz, Henry Korth, and S.
     Sudarshan, Database Systems Concepts, 6th
     edition, 2010, McGraw-Hill
    Paper yang berkaitan dengan materi
 Penilaian:
    Tugas     : 30%
    UTS       : 30%
    UAS       : 40%
MATERI

 Konsep Dasar Basis Data
 Entity Relationship Diagram (ERD)
 Enhanced/Extended ER
 Model Relasional
 Pemetaan ERD/EER ke model relasional
 Aljabar Relasional
 SQL (Structured Query Language)
 Normalisasi
1
Basis Data
Definisi Dasar
  • Data = Fakta-fakta mentah yang dapat
    direkam/disimpan dari dunia nyata
  • Informasi = data yang telah diolah dan memiliki
    makna bagi seseorang atau sebuah
    institusi/organisasi
  • Basis Data = sekumpulan data yang saling berkaitan
  • Database Management Systems (DBMS) =
    Perangkat lunak yang digunakan untuk membangun
    dan memeliharan basis data
  • Sistem Basis Data = Basis Data + DBMS [+
    aplikasinya]



Slide 1-5
Definisi Dasar

  • Daftar Kehadiran Karyawan PT. Petruk selama satu
    bulan
        (Data atau informasi?)
  • Daftar Nilai Mahasiswa Mata Kuliah Fisika
        (Data atau Informasi?)




Slide 1-6
Kemampuan DBMS

• Define database
     – Menentukan tipe data, struktur data, dan batasan-batasan
       basis data
• Construct/Load database
     – Menyimpan data ke dalam media penyimpanan
• Manipulate database
     – Insert, delete, modifikasi, query, report
• Share/Concurrent process
     – Akses multiuser secara simultan




Slide 1-7
Contoh Basis Data

• Basis data untuk Universitas
• Beberapa entitas teridentifikasi:
     –      MAHASISWA
     –      MATA_KULIAH
     –      SEKSI
     –      LAPORAN NILAI
     –      PRASYARAT_MATA_KULIAH
     –      DOSEN




Slide 1-8
Contoh Basis Data
  • Keterhubungan:
        – SEKSI menjelaskan spesifikasi MATA_KULIAH
        – MAHASISWA mengambil (MATA_KULIAH) di
          SEKSI
        – MATA_KULIAH memiliki
          PRASYARAT_MATA_KULIAH
        – DOSEN mengajar di SEKSI
        – LAPORAN_NILAI menjelaskan nilai MAHASISWA
          di SEKSI




Slide 1-9
Karakteristik DBMS
  • Self-describing nature of database
        – metadata
  • Insulation between programs and data
        – Program dan data terpisah
  • Support of multiple view of data
        – User dapat melihat dari sudut pandang yg berbeda sesuai
          keperluan user
  • Sharing data
        – Concurrent process secara simultan dalam mengakses
          basis data




Slide 1-10
Pengguna Basis data (database
                users)
  • User yang menggunakan dan mengendalikan basis
    data (actors on the scene)  DBA dan end user
  • User yang mengembangkan dan merancang basis
    data (workers behind the scene) 
    Pengembang/perancang basis data (database
    designer/developer)




Slide 1-11
Pengguna Basis data (database
                users)
  • DBA (Database Administrator)
        – Memberikan otorisasi akses ke basis data bagi
          user, memonitor, dan mengawasi penggunaan basis data
  • Database designer
        – Bertanggungjawab untuk mengembangkan dan merancang
          basis data, batasan-batasannya, serta fungsi-fungsi
          ataupun transaksi-transaksi basis data
  • End user
        – Orang yang menggunakan basis data, baik melakukan
          transaksi, laporan-laporan, maupun melakukan query-query




Slide 1-12
Kategori End-user
  • Casual
        – User yang jarang-jarang mengakses basis data
  • Naive/Parametric
        – User yang secara rutin dan sering mengakses basis data
  • Sophisticated
        – Analis bisnis, ilmuwan, dan user yang mengtahui detil
          sistem yang bersangkutan
  • Stand-alone
        – User yang mengakses basis data-nya sendiri




Slide 1-13
Keuntungan DBMS

  • Data Independence
  • Control Redundancy
  • Restricting Unauthorized Access
  • Providing Storage structure for efficient query
    processing
  • Backup and Recovery
  • Integrity Constraint




Slide 1-14
Kapan Tidak Perlu Menggunakan
              DBMS?
  • Biaya penggunaan DBMS terlalu mahal
        – Investasi awal tinggi + butuh tambahan hardware
  • DBMS tidak terlalu diperlukan
        – Basis data sederhana dan diprediksi akan stabil dalam
          jangka waktu yang lama
        – Tidak memerlukan multiple user
  • DBMS kurang layak
        – Sistem basis data tidak dapat mengatasi kompleksitas
          data
        – User perlu operasi khusus yang tidak dimiliki DBMS




Slide 1-15
Model Data
  • Model Data: Konsep yang menggambarkan struktur
    basis data dan batasan-batasan tertentu yang
    harus dipatuhi basis data tersebut
  • Operasi Model Data: Operasi untuk menentukan
    penarikan/pengambilan dan update basis data
    dengan mengacu pada data model.




Slide 2-16
Kategori Model Data
 • Model Data Konseptual (Conceptual data model) -- high
     level, semantic.
       – Konsep ini berkaitan dengan bagaimana user memandang basis
         data
       – Disebut juga entity-based data model atau object-based data
         model (ERD)
 • Model Data Fisik (Physical data model) – low level, internal
       – Konsep yg menggambarkan bagaimana data tersimpan dalam
         komputer
 • Model Data Representasional (representational data model)
    – Konsep ini berada di antara 2 konsep di atas, user view dan
         rincian bagaimana data tersimpan dalam komputer
       – Model data barbasis record (record-based data model)
         Model relasional




Slide 1-17
Sejarah Model Data
  • Relational Model: proposed in 1970 by E.F. Codd (IBM),
    first commercial system in 1981-82. Now in several
    commercial products (DB2, ORACLE, SQL Server,
    SYBASE, INFORMIX).
  • Network Model: the first one to be implemented by
    Honeywell in 1964-65 (IDS System). Adopted heavily
    due to the support by CODASYL (CODASYL - DBTG
    report of 1971). Later implemented in a large variety of
    systems - IDMS (Cullinet - now CA), DMS 1100
    (Unisys), IMAGE (H.P.), VAX -DBMS (Digital Equipment
    Corp.).
  • Hierarchical Data Model: implemented in a joint effort
    by IBM and North American Rockwell around 1965.
    Resulted in the IMS family of systems. The most
    popular model. Other system based on this model:
    System 2k (SAS inc.)

Slide 2-18
Sejarah Model Data
  • Object-oriented Data Model(s): several models
    have been proposed for implementing in a database
    system.
  • Object-Relational Models: Most Recent Trend.
    Started with Informix Universal Server.
    Exemplified in the latest versions of Oracle-
    10i, DB2, and SQL Server etc. systems.




Slide 2-19
Skema versus Instance
  • Skema Basis Data (Database Schema): Deskripsi
    dari basis data.  Struktur dan batasan-batasan
    basis data
  • Diagram skema (Schema Diagram): Diagram yang
    menggambarkan skema basis data
  • Instans (Database Instance): Data aktual yg
    tersimpan dalam basis data pada suatu saat
    tertentu. Disebut juga database state (atau
    occurrence).




Slide 2-20
Skema Basis Data Vs. Database
               State
  • Database State: mengacu pada isi basis data pada
    suatu saat tertentu.
  • Initial Database State: mengacu pada basis data
    saat pertama kali di-load.
  • Valid State: Keadaan basis data yang memenuhi
    struktur dan batasan-batasan yg ditentukan
  • Perbedaan
        • Skema basis data sangat jarang terjadi
          perubahan, database state berubah setiap kali basis
          data di-update.
        • Skema disebut juga intension, sedangkan state disebut
          juga extension.



Slide 2-21
Three-Schema Architecture
  • Mendefinisikan skema DBMS dengan 3
    level:
        • Internal schema, ada pada level internal, untuk
          menggambarkan struktur penyimpanan fisik dan
          akses. Biasanya menggunakan model data fisik.
        • Conceptual schema, ada pada level konseptual
          untuk menggambarkan struktur dan batasan-
          batasan basis data. Menggunakan model data
          konseptual.
        • External schemas, menggunakan model data
          konseptual untuk menggambarkan berbagai
          macam cara pandang user terhadap basis data.



Slide 2-22
Three-Schema Architecture




                 Stored
                 Database




Slide 1-23
Data Independence
  • Logical Data Independence: Perubahan pada
    skema konseptual tidak perlu diikuti dengan
    perubahan skema external maupun aplikasinya.
  • Physical Data Independence: Perubahan pada
    skema internal tanpa diikuti dengan perubahan
    pada skema konseptual.




Slide 2-24

01 Pengatantar Basis Data

  • 1.
  • 2.
     Pengajar :Widodo  Textbook :  Ramez Elmasri and Shamkant B. Navathe, Fundamentals of Database Systems, 5th edition, Addison Wesley, 2007  Referensi Tambahan:  Hector Garcia-Molina, Jeffrey D. Ulman, and Jennifer Widom, Database Systems: The Complete Book, 2nd edition, 2008, Prentice Hall  Thomas Connolly and Carolyn Begg, Database Systems: A Practical Approach to Design, Implementation, and Management, 5th edition, 2009, Addison Wesley  Abraham Silberchatz, Henry Korth, and S. Sudarshan, Database Systems Concepts, 6th edition, 2010, McGraw-Hill  Paper yang berkaitan dengan materi  Penilaian:  Tugas : 30%  UTS : 30%  UAS : 40%
  • 3.
    MATERI  Konsep DasarBasis Data  Entity Relationship Diagram (ERD)  Enhanced/Extended ER  Model Relasional  Pemetaan ERD/EER ke model relasional  Aljabar Relasional  SQL (Structured Query Language)  Normalisasi
  • 4.
  • 5.
    Definisi Dasar • Data = Fakta-fakta mentah yang dapat direkam/disimpan dari dunia nyata • Informasi = data yang telah diolah dan memiliki makna bagi seseorang atau sebuah institusi/organisasi • Basis Data = sekumpulan data yang saling berkaitan • Database Management Systems (DBMS) = Perangkat lunak yang digunakan untuk membangun dan memeliharan basis data • Sistem Basis Data = Basis Data + DBMS [+ aplikasinya] Slide 1-5
  • 6.
    Definisi Dasar • Daftar Kehadiran Karyawan PT. Petruk selama satu bulan (Data atau informasi?) • Daftar Nilai Mahasiswa Mata Kuliah Fisika (Data atau Informasi?) Slide 1-6
  • 7.
    Kemampuan DBMS • Definedatabase – Menentukan tipe data, struktur data, dan batasan-batasan basis data • Construct/Load database – Menyimpan data ke dalam media penyimpanan • Manipulate database – Insert, delete, modifikasi, query, report • Share/Concurrent process – Akses multiuser secara simultan Slide 1-7
  • 8.
    Contoh Basis Data •Basis data untuk Universitas • Beberapa entitas teridentifikasi: – MAHASISWA – MATA_KULIAH – SEKSI – LAPORAN NILAI – PRASYARAT_MATA_KULIAH – DOSEN Slide 1-8
  • 9.
    Contoh Basis Data • Keterhubungan: – SEKSI menjelaskan spesifikasi MATA_KULIAH – MAHASISWA mengambil (MATA_KULIAH) di SEKSI – MATA_KULIAH memiliki PRASYARAT_MATA_KULIAH – DOSEN mengajar di SEKSI – LAPORAN_NILAI menjelaskan nilai MAHASISWA di SEKSI Slide 1-9
  • 10.
    Karakteristik DBMS • Self-describing nature of database – metadata • Insulation between programs and data – Program dan data terpisah • Support of multiple view of data – User dapat melihat dari sudut pandang yg berbeda sesuai keperluan user • Sharing data – Concurrent process secara simultan dalam mengakses basis data Slide 1-10
  • 11.
    Pengguna Basis data(database users) • User yang menggunakan dan mengendalikan basis data (actors on the scene)  DBA dan end user • User yang mengembangkan dan merancang basis data (workers behind the scene)  Pengembang/perancang basis data (database designer/developer) Slide 1-11
  • 12.
    Pengguna Basis data(database users) • DBA (Database Administrator) – Memberikan otorisasi akses ke basis data bagi user, memonitor, dan mengawasi penggunaan basis data • Database designer – Bertanggungjawab untuk mengembangkan dan merancang basis data, batasan-batasannya, serta fungsi-fungsi ataupun transaksi-transaksi basis data • End user – Orang yang menggunakan basis data, baik melakukan transaksi, laporan-laporan, maupun melakukan query-query Slide 1-12
  • 13.
    Kategori End-user • Casual – User yang jarang-jarang mengakses basis data • Naive/Parametric – User yang secara rutin dan sering mengakses basis data • Sophisticated – Analis bisnis, ilmuwan, dan user yang mengtahui detil sistem yang bersangkutan • Stand-alone – User yang mengakses basis data-nya sendiri Slide 1-13
  • 14.
    Keuntungan DBMS • Data Independence • Control Redundancy • Restricting Unauthorized Access • Providing Storage structure for efficient query processing • Backup and Recovery • Integrity Constraint Slide 1-14
  • 15.
    Kapan Tidak PerluMenggunakan DBMS? • Biaya penggunaan DBMS terlalu mahal – Investasi awal tinggi + butuh tambahan hardware • DBMS tidak terlalu diperlukan – Basis data sederhana dan diprediksi akan stabil dalam jangka waktu yang lama – Tidak memerlukan multiple user • DBMS kurang layak – Sistem basis data tidak dapat mengatasi kompleksitas data – User perlu operasi khusus yang tidak dimiliki DBMS Slide 1-15
  • 16.
    Model Data • Model Data: Konsep yang menggambarkan struktur basis data dan batasan-batasan tertentu yang harus dipatuhi basis data tersebut • Operasi Model Data: Operasi untuk menentukan penarikan/pengambilan dan update basis data dengan mengacu pada data model. Slide 2-16
  • 17.
    Kategori Model Data • Model Data Konseptual (Conceptual data model) -- high level, semantic. – Konsep ini berkaitan dengan bagaimana user memandang basis data – Disebut juga entity-based data model atau object-based data model (ERD) • Model Data Fisik (Physical data model) – low level, internal – Konsep yg menggambarkan bagaimana data tersimpan dalam komputer • Model Data Representasional (representational data model) – Konsep ini berada di antara 2 konsep di atas, user view dan rincian bagaimana data tersimpan dalam komputer – Model data barbasis record (record-based data model) Model relasional Slide 1-17
  • 18.
    Sejarah Model Data • Relational Model: proposed in 1970 by E.F. Codd (IBM), first commercial system in 1981-82. Now in several commercial products (DB2, ORACLE, SQL Server, SYBASE, INFORMIX). • Network Model: the first one to be implemented by Honeywell in 1964-65 (IDS System). Adopted heavily due to the support by CODASYL (CODASYL - DBTG report of 1971). Later implemented in a large variety of systems - IDMS (Cullinet - now CA), DMS 1100 (Unisys), IMAGE (H.P.), VAX -DBMS (Digital Equipment Corp.). • Hierarchical Data Model: implemented in a joint effort by IBM and North American Rockwell around 1965. Resulted in the IMS family of systems. The most popular model. Other system based on this model: System 2k (SAS inc.) Slide 2-18
  • 19.
    Sejarah Model Data • Object-oriented Data Model(s): several models have been proposed for implementing in a database system. • Object-Relational Models: Most Recent Trend. Started with Informix Universal Server. Exemplified in the latest versions of Oracle- 10i, DB2, and SQL Server etc. systems. Slide 2-19
  • 20.
    Skema versus Instance • Skema Basis Data (Database Schema): Deskripsi dari basis data.  Struktur dan batasan-batasan basis data • Diagram skema (Schema Diagram): Diagram yang menggambarkan skema basis data • Instans (Database Instance): Data aktual yg tersimpan dalam basis data pada suatu saat tertentu. Disebut juga database state (atau occurrence). Slide 2-20
  • 21.
    Skema Basis DataVs. Database State • Database State: mengacu pada isi basis data pada suatu saat tertentu. • Initial Database State: mengacu pada basis data saat pertama kali di-load. • Valid State: Keadaan basis data yang memenuhi struktur dan batasan-batasan yg ditentukan • Perbedaan • Skema basis data sangat jarang terjadi perubahan, database state berubah setiap kali basis data di-update. • Skema disebut juga intension, sedangkan state disebut juga extension. Slide 2-21
  • 22.
    Three-Schema Architecture • Mendefinisikan skema DBMS dengan 3 level: • Internal schema, ada pada level internal, untuk menggambarkan struktur penyimpanan fisik dan akses. Biasanya menggunakan model data fisik. • Conceptual schema, ada pada level konseptual untuk menggambarkan struktur dan batasan- batasan basis data. Menggunakan model data konseptual. • External schemas, menggunakan model data konseptual untuk menggambarkan berbagai macam cara pandang user terhadap basis data. Slide 2-22
  • 23.
    Three-Schema Architecture Stored Database Slide 1-23
  • 24.
    Data Independence • Logical Data Independence: Perubahan pada skema konseptual tidak perlu diikuti dengan perubahan skema external maupun aplikasinya. • Physical Data Independence: Perubahan pada skema internal tanpa diikuti dengan perubahan pada skema konseptual. Slide 2-24