Model Data

1. Model Data Pertemuan Minggu Ke-3

2. Kompetensi Khusus Mahasiswa mampu menjelaskan pentingnya model data, blok pembangun model data, evolusi model data, dan tingkat abstraksi data (C2)

3. Model Data • Pemodelan data mengacupada proses pembuatan model data untuk domain masalahtertentu. • Domain masalahadalah area yang didefinisikandenganjelasdalamlingkungannyata, denganruanglingkup & batasan yang jelas, yang akandibahassecarasistematis. • Model data adalahrepresentasisederhana, biasanyagrafis, daristruktur data dunianyata yang lebihrumit. • Dalamlingkungan database, model data mewakilistruktur data & karakteristiknya, relasi, batasan, transformasi, & bentuk lain dengantujuanuntukmendukung domain masalahtertentu.

4. Pentingnya Model Data • Model data memfasilitasi interaksi antara desainer, programmer aplikasi, & end-user. • Tiap orang dalam perusahaan memandang data dalam cara yang berbeda. • Model data adalah abstraksi; data yang dibutuhkan tidak dapat ditarik dari model data.

5. Blok Pembangun Model Data • Entitas: orang, tempat, benda, ataukejadiandimana data akandikumpulkan & disimpan. • Atribut: karakteristikdarientitas. • Hubungan: hubunganantarentitas. • One to many (1:M atau 1..*) • Many to many (M:N atau *..*) • One to one (1:1 atau 1..1) • Constraint: batasanpada data untukmemastikanintegritas data.

6. Aturan Bisnis • Deskripsisingkat, tepat & tidakambigudarikebijakan, prosedur, atauprinsipdalamperusahaan. • Berasaldaripenjelasanrincitentangoperasiperusahaanuntukmembuat & memberlakukantindakandalamlingkunganperusahaan. • Diberikansecaratertulis & diperbaruiuntukmencerminkanperubahandalamlingkunganoperasionalperusahaan. • Harusmudahdipahami & disebarkansecaraluasuntukmemastikansemua orang dalamperusahaanberbagipengertian yang sama. • Digunakanuntukmendefinisikanentitas, atribut, hubungan, & batasan.

7. Evolusi Model Data

8. Model Hirarki • Dikembangantahun 1960 untukmenanganijumlah data yang besaruntukproyekmanufaktur. • Struktur model menyerupaipohonterbalikdanberisi level atausegmen. • Segmenekuivalendengantipe record sistem file. • Lapisan yang lebihtinggidianggapsebagaiindukdarisegmenlangsung di bawahnya, yang disebutanak. • Menggambarkanhubungan one to many antarainduk & anak (tiapindukdapatmemilikibanyakanak, tetapitiapanakhanyamemilikisatuinduk).

9. Model Jaringan • Dapatmenanganihubungan data yang rumitlebihefektifdibandingkan model hirarki, untukmeningkatkankinerja database. • Menggambarkanhubungan 1:M tetapianakbolehmemilikilebihdari 1 induk. • Tidakumumdigunakan, tetapidefinisidarikonsep database masihdigunakanoleh model data modern: • Schema: organisasikonseptualdariseluruh database seperti yang dipandangoleh DBA. • Subschema: porsi database yang digunakanoleh program aplikasi yang benar-benarmenghasilkaninformasi yang dibutuhkandari data dalam database. • Data Manipulation Language (DML): lingkungandimana data dapatdikelola & digunakanuntukbekerjadengan data dalam database. • Data Definition Language (DDL): digunakanoleh DBA untukmendefinisikankomponen schema.

10. Model relasional • Diperkenalkantahun 1970 oleh E. F. Codddari IBM. • Dasarnyaadalahkonsepmatematis yang dikenaldenganrelasi. • Relasi (tabel) adalahmatriks yang terdiridaribaris & kolom. Tiapbarisdalamrelasidisebut tuple. Tiapkolommewakiliatribut. • Contoh software database relasional: Oracle, DB2, MSSQL, MySQL, dll. • Diimplementasimenggunakan RDBMS (Relational Database Management System). RDBMS melakukanfungsidasarseperti DBMS padahirarki & jaringan, tetapi RDBMS menyembunyikankompleksitas model relasionaldari user. Misalnya RDBMS menanganisemua detail fisiksementara user melihat database relasionalsebagaikumpulantabel yang menyimpan data. User dapatmemanipulasi & menquery data dalamcara yang logis. • Model inimampumenghapusredudansi yang banyakditemukandalamsistem file.

12. Alasan lain model ini sangat diminati adalah bahasa query yang fleksibel, yaitu Structured Query Language (SQL). • RDBMS menggunakan SQL untuk menerjemahkan query user ke dalam instruksi untuk mengeluarkan data yang diminta. • Dari perspektif end-user, aplikasi database relasional berbasiskan SQL mencakup 3 bagian: antarmuka user, kumpulan tabel dalam database, & SQL engine.

13. Model ER • Model ER diperkenalkantahun 1976 oleh Peter Chen danmerupakanrepresentasigrafisdarientitas & hubungannyadalamstruktur database. • Berikutkomponendari model ER: • Entitas: digambarkandalambentukkotaksegiempat. Namaentitasmenggunakan kata bendadandituliskan di tengahkotakdenganhurufbesar & kata tunggal. Entitasakanmenjaditabeldalam model relasional. Tiapbarisdalamtabelrelasionaldikenaldengan entity instance atau entity occurrence dalam model ER. Tiapentitasterdiridarisekumpulanatribut yang mendeskripsikankarakteristikkhususdarientitas. • Hubunganantarentitas: terdiridari one-to-many (1:M), many-to-many (M:N), & one-to-one (1:1). Namahubunganmenggunakan kata kerjaaktifataupasif. Jenishubungantersebutdapatdigambarkanmenggunakan 3 notasi ER yang ada (lihatgambar).

15. Model BerorientasiObjek (OODM) • Dalam OODM, baik data & hubungannyaterkandungdalamstrukturtunggal yang dinamakanobjek. • Menunjukkancara yang sangatberbedadalammendefinisikan & menggunakanentitas. Bedanyadenganentitas, objekmencakupinformasitentanghubunganantarfaktadalamobjek, jugainformasitentanghubungannyadenganobjek lain. Olehkarenaitu, faktadalamobjekdiberimakna yang lebihbesarsehingga OODM dikatakansebagaimodel data semantik. • OODM biasanyadigambarkanmenggunakan UML (Unified Modeling Language) class diagram. Class diagram digunakanuntukmewakili data & hubungannyadalambahasapemodelanberorientasiobjek.

16. Berikutkomponen OODM: • Objekmerupakanabstraksidarientitasdunianyata, ekuivalendenganentitaspada model ER. Tepatnya, objekmewakilihanyasatukemunculandarientitas. • Atributmendeskripsikanpropertidariobjek. • Objek yang berbagikarakteristik yang samadikelompokkandalam class. Class adalahkumpulandariobjekserupadenganatribut & metodebersama. Class memilikimetode yang mewakiliaksi di kehidupannyata. Dengan kata lain, metodeekuivalendenganprosedurdalambahasapemrogramantradisional. Dalam OO, metodemendefinisikanperilakuobjek. • Class diaturdalam class hierarchy. Class hierarchy menyerupaipohonterbalikdimanatiap class hanyamemilikisatu parent. • Inheritance adalahkemampuanobjekdalam class hierarchy untukmewariskanatributdanmetodeke class di bawahnya.

17. Perbandingan antara model OO, UML, & ER

18. Extended Relational Data Model (ERDM) • ERDM menambahkanbanyakfitur model OO denganstruktur database relasional yang lebihsederhana. • Melahirkangenerasibarudari database relasional yang mendukungfitur OO sepertiobjek, tipe data berdasarkan class, & inheritance. • DBMS berdasarkan ERDM disebut object/relational database management system (O/R DBMS). • Populerdalampasar niche seperti Computer-Aided Drawing/ Computer-Aided Manufacturing (CAD/ CAM), Geographic Information System (GIS), telekomunikasi, & multimedia, yang mendukungobjek yang lebihrumit. • XML (Extensible Markup Language) munculsebagaistandaruntukpertukaran data terstruktur, semi terstruktur, & tidakterstruktur. Perusahaan yang menggunakan data XML kinimenyadarimerekabutuhmenangani data tidakterstrukturdalamjumlahbesar, sehingga database XML berkembanguntukmenangani data tidakterstrukturdalam format XML asli. • O/R DBMS menambahkandukunganuntukdokumenberbasiskan XML dalamstrukturdata relasionalnya. • Model relasionaldapatdiperluasdenganmudahuntukmemasukkanobjek & XML.

19. Big Data & NoSQL • Big Data mengacu pada gerakan untuk menemukan cara baru dan lebih baik untuk mengelola sejumlah besar data Web yang dihasilkan dan memperoleh wawasan bisnis dari itu, sementara secara bersamaan menyediakan kinerja tinggi dan skalabilitas dengan biaya yang wajar. • NoSQLmengacupadagenerasibarudari database yang mengatasitantangankhususdari era Big Data & memilikikarakteristikumumseperti: • Tidakberdasarkan model relasional. • Mendukungarsitektur database terdistribusi. • Menyediakanskalabilitastinggi, ketersediaantinggi, & toleransikesalahan. • Mendukung data tersebar yang sangatbesar. • Fokuspadakinerjadibandingkankonsistensitransaksi.

22. Perbandingan Terminologi antar Model Data

23. Tingkat Abstraksi Data • Arsitektur ANSI/ SPARC: • Eksternal • Konseptual • Internal

25. Model Eksternal • Pandangan end user terhadap lingkungan data. • End user biasanya bekerja dalam lingkungan dimana aplikasi memiliki fokus unit bisnis khusus. Tiap unit bisnis memiliki kebutuhan & batasan khusus, & menggunakan sebagian dari keseluruhan data perusahaan. Oleh karena itu, end user dalam unit bisnis tersebut melihat bagian datanya terpisah dari atau di luar unit lain dalam perusahaan. • ERD digunakan untuk mewakili view eksternal yang dikenal sebagai external schema.

27. Beberapa keuntungan dari view eksternal: • Mudah mengidentifikasi data khusus yang dibutuhkan untuk mendukung operasi tiap unit bisnis. • Memudahkan pekerjaan desainer dengan adanya umpan balik terhadap model. • Membantu memastikan batasan keamanan dalam desain database. Merusak keseluruhan database lebih sulit ketika tiap unit bisnis bekerja hanya dengan bagian datanya sendiri. • Menyederhanakan pembuatan program aplikasi.

28. Model Konseptual • Mewakili view global darikeseluruhan database perusahaandenganmengintegrasikansemua view eksternal (entitas, hubungan, batasan, & proses) kedalamsatu view global dari data. • Dikenaldenganconceptual schema. • Memilikibeberapakeuntungan: • Menyediakanpandanganmenyeluruhdarilingkungan data yang mudahdimengerti. • Independendari software & hardware. Independensi software berarti model tidakbergantungpada software DBMS. Independensi hardware berarti model tidakbergantungpada hardware yang digunakan. • Istilahdesainlogismengacupadapembuatan model data konseptual yang dapatdiimplementasipada DBMS manapun.

30. Model Internal • Setelah DBMS dipilih, model internal memetakan model konseptualke DBMS. • Merupakanrepresentasidari database yang dilihatoleh DBMS. • Internal schema menggambarkanrepresentasidari model internal menggunakanbentuk database yang didukungoleh database yang dipilih. • Karena yang dipelajariadalah model relasionalmaka model konseptualakandipetakanke model relasional. Entitasdalam model konseptualakanmenjaditabeldalam model relasional. Schema internal diekspresikanmenggunakan SQL.

31. Pengembangan model internal pentingkhususnyauntuk model hierarkiataujaringankarena model tersebutmembutuhkanspesifikasitepatdarilokasipenyimpanan data & jalurakses data. • Model relasionaltidakmemerlukanbanyak detail dalam model internal karena RDBMS tidakmenanganijalurakses data secaratransparantetapitetapmemerlukanlokasipenyimpanan data, khususnyadalamlingkungan mainframe. • Karena model internal bergantungpada software database makaperubahandalam software DBMS membutuhkanperubahanpada model internal agar sesuaidengankarakteristik & kebutuhandari database. • Ketika model internal dapatdiubahtanpamempengaruhi model konseptualmakadikatakanlogical independence. • Model internal tidakbergantungpada hardware sehinggaperubahanpadaalatpenyimpanan & sistemoperasitidakberdampakpada model internal.

33. Model Fisik • Beroperasipadatingkatterbawahdariabstraksi, mendeskripsikancara data disimpanpada media penyimpananseperti disk atau tape. • Membutuhkandefinisidarialatpenyimpananfisik & metodeakses yang dibutuhkanuntukmencapai data dalamalatpenyimpanan, sehinggabergantungpada software & hardware. • Desainerharusmemilikipengetahuanmengenai hardware & software yang dibutuhkanuntukmengimplementasidesain database. • Ketika model fisikberubahtanpamempengaruhi model internal makadikatakanphysical independence.

35. Review Materi • Mahasiswa mengerjakan tugas yang ada di portal.