NORMALISASI DATABASE

Normalisasi Database

     Normalisasi merupakan sebuah upaya untuk memperoleh sebuah database dengan struktur yang baik dengan cara menerapkan sejumlah aturan pada setiap tabel agar ruang penyimpanan efisien. Istilah normalisasi dapat disederhanakan menjadi memecah relasi menjadi beberapa tabel untuk mendapat database yang optimal

               
Istilah penting dalam teknik normalisasi

¨  Field / atribut kunci. Setiap file selalu terdapat kunci dari file berupa satu field atau satu field yang dapat mewakili record.

¨  Candidate key. Kumpulan atribut minimal yang secara unik mengidentifikasi sebuah baris fungsinya sebagai calon primary key.

¨  Composite key. Kunci kandidat yang berisi lebih dari satu atribut

¨  Primary key. Candidate key yang dipilih untuk mengidentifikasi baris secara unik

¨  Alternate key. Candidate key yang tidak dipilih sebagai primary key

¨  Foreign key. Key di tabel lain yang terhubung dengan primary key pada sebuah tabel

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

1. 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.
2. Terpeliharanya ketergantungan fungsional pada saat perubahan data (Dependency Preservation).
3. Tidak melanggar Boyce-Code Normal Form (BCNF) (-akan dijelaskan kemudian-)

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).

FUNCTIONAL DEPENDENCY (FD)

Notasi: A à B   A dan B adalah atribut dari sebuah tabel. Berarti secara fungsional A menentukan B atau B tergantung pada A, jika dan hanya jika ada 2 baris data dengan nilai A yang sama, maka nilai B juga sama

Notasi: A  –> B atau  A   x –> B Adalah kebalikan dari notasi sebelumnya

Aturan normalisasi

1. Bentuk Normal Tahap Pertama (1st Normal Form / 1NF)
2. Bentuk Normal Tahap Kedua (2nd Normal Form / 2NF)
3. Bentuk Normal Tahap (3rd Normal Form / 3NF)
4. Boyce-Code Normal Form (BCNF)
5. Bentuk Normal Tahap (4th Normal Form / 4NF)
6. Bentuk Normal Tahap (5th Normal Form / 5NF)

Aturan normalisasi

1. Normalisasi Pertama (1st Normal Form)

¨  Mendefinisikan atribut kunci

¨  Tidak adanya group berulang

¨  Setiap atribut dalam tabel tersebut harus bernilai atomic (tidak dapat dibagi-bagi lagi)

2. Normalisasi Kedua (2nd Normal Form)

¨  Sudah memenuhi dalam bentuk normal kesatu

¨  Sudah tidak ada ketergantungan parsial, dimana seluruh field hanya tergantung pada sebagian field kunci.

3. Normalisasi Ketiga (3rd Normal Form)

¨  Sudah berada dalam bentuk normal kedua

¨  Tidak ada ketergantungan transitif (dimana field bukan kunci tergantung pada field bukan kunci lainnya).

4. Boyce-Code Normal Form (BCNF)

¨  Bentuk BCNF terpenuhi dalam sebuah tabel, jika untuk setiap functional dependency terhadap setiap atribut atau gabungan atribut dalam bentuk:               X à Y

¨  tabel tersebut harus di-dekomposisi berdasarkan functional dependency yang ada, sehingga X menjadi super key dari tabel-tabel hasil dekomposisi

¨  Setiap tabel dalam BCNF merupakan 3NF. Akan tetapi setiap 3NF belum tentu termasuk BCNF . Perbedaannya, untuk functional dependency X à A, BCNF tidak membolehkan A sebagai bagian dari primary key.

5. Normalisasi Keempat (4rd Normal Form)

¨  Bentuk normal 4NF terpenuhi dalam sebuah tabel jika telah memenuhi bentuk BCNF, dan tabel tersebut tidak boleh memiliki lebih dari sebuah multivalued atribute

¨  Untuk setiap multivalued dependencies (MVD) juga harus merupakan functional dependencies

6. Normalisasi Kelima (5rd Normal Form)

¨  Bentuk normal 5NF terpenuhi jika tidak dapat memiliki sebuah lossless decomposition menjadi tabel-tabel yg lebih kecil.

¨  Jika 4 bentuk normal sebelumnya dibentuk berdasarkan functional dependency, 5NF dibentuk berdasarkan konsep join dependence. Yakni apabila sebuah tabel telah di-dekomposisi menjadi tabel-tabel lebih kecil, harus bisa digabungkan lagi (join) untuk membentuk tabel semula

Contoh Kasus

Perancangan Basis data pengolahan nilai

1.Mengidentifikasi dan menetapkan seluruh himpunan entitas yang akan terlibat

	Nama		Mata_Kuliah		Predikat

2.  Menentukan atribut-atribut key dari masing-masing himpunan entitas

nama

+Nama_mahasiswa:string +Nim:string +Tgl_lahir:date

Mata_kuliah

+Kode matakuliah:string +Nama_matakuliah:string +sks:int

predikat

+Nilai:int +bobot:string

4.Mengidentfikasi dan menetapkan seluruh himpunan relasi di antara himpunan entitas-himpunan entitas yang ada beserta foreign key-nya

5.Normalisasi

Tahap 1 belum di normalisasi

Penilaian
Nama_mahasiswa	nim	Tgl_lahir	Kode_mtakuliah	Nama_matakuliah	sks	nilai	bobot
Reynald	73823	03/04/1992	M1012	Matematika	3	A	4
		03/04/1992	F11023	Fisika dasar	3	A	4
Reni	27973	25/03/1993	M1012	matematika	3	B	3
Frederick	83298	30/12/1993	B12933	Bahasa indonesia	3	A	4
	83298		E23982	ekonomi	2	B	3

Tahap 2. Normalisasi tahap 1

Penilaian
Nama_mahasiswa	nim	Tgl_lahir	Kode_mtakuliah	Nama_matakuliah	sks	nilai	bobot
Reynald	73823	03/04/1992	M1012	Matematika	3	A	4
Reynald	73823	03/04/1992	F11023	Fisika dasar	3	A	4
Reni	27973	25/03/1993	M1012	matematika	3	B	3
Frederick	83298	30/12/1993	B12933	Bahasa indonesia	3	A	4
Frederick	83298	30/12/1993	E23982	ekonomi	2	B	3

Tahap 3. Normalisasi tahap 2

Nama
Nama_mahasiswa	nim	Tgl_lahir
Reynald	73823	03/04/1992
Reni	27973	25/03/1993
frederick	83298	30/12/1993

Mata_kuliah
Kode_matakuliah	Nama_matakuliah	sks
M1012	Matematika	3
F11023	Fisika dasar	3
B12933	Bahasa Indonesia	3
E23982	ekonomi	2

Predikat
Nim	Kode_matakuliah	nilai	bobot
73823	M1012	A	4
73823	F11023	A	4
27973	M1012	B	3
83298	B12933	A	4
83298	E23982	B	3

Belum memenuhi bentuk normal ke tiga karena atribut non key nilai dan bobot masih memiliki ketergantungan fungsional

Tahap 4. Normalisasi tahap 3

Tabel predikat dipecah lagi menjadi

nilai
nilai	bobot
A	4
B	3
C	2
D	1