Sebelum berbicara tentang normalisasi pada database, adakalanya kita mengetahui dahulu apa itu database. DataBase (basis data dalam bahasa indonesia) dapat diartikan sebagai kumpulan sejumlah data berupa informasi yang disimpan dengan struktur yang sedemikian rupa sehingga dapat diolah kemudian dengan mudah. Sedangkan untuk membuat suatu database yang harus diperhatikan adalah jenis data;

Normalisasi

Proses normalisasi adalah proses untuk memperoleh properti-properti skema relasi yang bagus menjadi bentuk normal lebih tinggi sehingga syarat-syarat dibawah ini terpenuhi:

a. Mengoptimalisasi redudansi (pengulangan data yang tidak perlu). Redudansi tidak bisa dihilangkan sama sekali karena berguna untuk integritas referensial, tetapi redudansi bisa dioptimalisasi. Untuk jumlah data yang tidak terlalu banyak mungkin tidak terlalu berpengaruh dalam hal penggunaan harddisk. Tapi bayangkan jika ada ribuan, bahkan jutaan redudansi, mungkin akan sangat berpengaruh pada penggunaan ruang.

b. Menghilangkan anomali. Anomali pada dasarnya adalah ketidak-konsistenan (inkonsistensi). Misalkan ada pergantian nama dari Bank Perkasa menjadi Bank Perkasa Utama sebanyak 4 record. Jika pergantian nama hanya dilakukan pada salah satu record saja, maka terjadi ketidak-konsistenan yaitu satu nomor bank berrelasi dengan 2 nama bank yang berbeda.

Dekomposisi tabel dapat mengurangi redudansi yang ada dan menghilangkan anomali.

Perancangan melalui proses normalisasi mempunyai keuntungan-keuntungan sebagai berikut :

a. Meminimalkan ukuran penyimpanan yang diperlukan untuk penyimpanan data.

b. Meminimalkan resiko inkonsistensi data pada basis data.
c. Meminimalkan kemungkinan anomaly pembaruan.
d. Memaksimalkan stabilitas struktur data.

 

* Data Transaksi, yaitu data yang akan selalu muncul dan berubah. Data transaksi ini selalu bergantung kepada master.

Normalisasi Pada Database,

Yang dimaksud dengan normalisasi pada database adalah proses pernormalan suatu database yang disusun agar menghindari terjadinya redudancy (kemubaziran data). Dalam melakukan normalisasi, ada beberapa tahap yang harus dilakukan,

 1. Unnormalized

 Pada tahap ini, kita mengambil seluruh data yang ada dan diperlukan dalam database itu sendiri. Misalnya pada contoh bon faktur di bawah ini,

Kita ambil data-data yang diperlukan pada database nantinya, sperti * Nama Supplier * Alamat Supplier * No. Telp. * No. Nota * Tanggal Transaksi * Kode Barang * Nama Barang * Harga * Quantity * Total * Subtotal * Pemberi * Penerima

 2. Normal Satu

 Pada tahap ini, kita bagi seluruh data yang diperlukan menjadi beberapa bagian berdasarkan jenis data tersebut,

 Supplier * Nama Supplier * Alamat * No. Telp.

 Transaksi * No. Nota * Kode Barang * Tanggal Transaksi * Nama Barang * Harga Barang * Satuan * Quantity * Total * Sub Total

 3. Normal Dua

 Pada tahap ini, kita bagi berdasarkan jenis dan memberikan primary key pada masing-masing tabel,

 Supplier * Kode Supplier * Nama Supplier * Alamat * No. Telp.

 Master Barang * Kode Barang * Nama Barang * Harga * Satuan

 

Transaksi * No. Nota * Tanggal Transaksi * Kode Barang * Nama Barang * Harga * Satuan * Quantity * Pemberi * Penerima

 4. Normal Tiga

 Pada tahap ini, kita bagi menjadi lebih terperinci untuk menghindari terjadinya redudancy,

 Supplier * Tetap

 Master Barang * Tetap

 Transaksi Dibagi menjadi: Header Transaksi * No. Nota * Tanggal Transaksi * Kode Supplier * Pemberi * Penerima

Detail Transaksi * No. Nota * Kode Barang * Quantity

 Syarat perlunyya normalisasi:

• Fleksibilitas

Struktur database harus menunjang semua cara untuk menampilan data, sehingga ketika user menjalankan aplikasi dan meminta sesuatu dalam datbase, database harus dapat berjlan memenuhi permintaan user.

• integritas data

Semua data dalam database yang berkaitan harus terhubung dalam suatu relationship. Sehingga ketika suatu data berubah,maka semua data yang berkaitan dengan data tersebut harus dapat berubah secara otomatis.

• Efficiency

Pada database, ukuran suatu database merupakan hal yang penting. Maka dalam database, kita harus mengurangi redudansi data yang bisa menyebabkan ukuran databse membengkak.

• Menghindari modification anomaly

Desain database yang baik menyajikan suatu keyakinan bahwa ketika user melakukan perubahan dalam database, maka tidak terjadi hal yang tidak diinginkan.

Kapan tidak memakai normalisasi

• ketika kita ingin mempertahankan kesederhanaan database, sehingga user dapat melakukan query sendiri.
• jika tidak ingin melakukan query yang rumit. normalisasi biasanya akan membuat rumit query karena melibatkan banyak tabel.
• tidak selamanya normalisasi membuat baik, malah akan menyebabkan database semakin buruk

Keuntungan dari normalisasi, yaitu :1. Meminimalkan ukuran penyimpanan yang diperlukan untuk menyimpan data.2. Meminimalkan resiko inkonsistensi data pada basis data3. Meminimalkan kemungkinan anomali pembaruan4. Memaksimalkan stabilitas struktur dataWELL STRUCTURE RELATION adalah sebuah relasi yang jumlah kerangkapan datanya sedikit (minimum Amount Of Redundancy), serta memberikan kemungkinan bagi user untuk melakukan INSERT, DELETE, dan MODIFY terhadap baris-baris data pada relation tersebut, yang tidak berakibat terjadinya ERROR atau INKONSESTENSI DATA, yang disebabkan oleh operasi –operasi tersebutContoh :Terdapat sebuah relation Course, dengan ketentuan sbb:Setiap mahasiswa hanya boleh mengambil satu matakuliah saja.Setiap matakuliah mempunyai uang kuliah yang standar (tidak tergantung pada mahasiswa yang mengambil matakuliah tsb).

Konsep Penting dalam Teknik Normalisasi !a. Field/ Atribut KunciKunci - kunci ini pun dipergunakan Komponen Basis Data Relasional ..Super keyYaitu himpunan dari satu atau lebih entitas yang digunakan untuk mengidentifikasikan secara unik sebuah entitas dalam entitas set.Candidate keyYaitu satu attribute atau satu set minimal atribute yang mengidentifikasikan secara unik suatu kejadian yang spesifik dari entity.Primary keyYaitu satu atribute atau satu set minimal atribute yang tidak hanya mengidentifikasikan secara unik suatu kejadian yang spesifik tapi juga dapat mewakili setiap kejadian dari suatu entityAlternate KeyYaitu kunci kandidat yang tidak dipakai sebagai primary keyForeign keyyaitu satu atribute (atau satu set atribute) yang melengkapi satu relationship (hubungan yang menunjukkan ke induknya.dari entity.

Kebergantungan Fungsi1. Ketergantungan Fungsional (Fungsional Dependent)Keterkaitan antar hubungan antara 2 atribute pada sebuah relasi. Dituliskan dengan cara : A -> B, yang berarti :Atribute B fungsionality Dependent terhadap atribute A atau Isi (value) atribute A menentukan isi atribute BDefinisi dari functional dependent :Diketahui sebuah relasi R, atribute Y dari R adalah FD pada atribute X dari R ditulis R.X -> R.Y jika dan hanya jika tiap harga X dalam R bersesuaian dengan tepat satu harga Y dalam R2. Fully Functinaly Dependent (FFD)Suatu rinci data dikatakan fully functional dependent pada suatu kombinasi rinci data jika functional dependent pada kombinasi rinci data dan tidak functional dependent pada bagian lain dari kombinasi rinci data.

Definisi dari FDD:Atribute Y pada relasi R adalah FFD pada atribute X pada relasi R jika Y FD pada X tida FD pada himpunan bagian dari X3. Ketergantungan PartialSebagian dari kunci dapat digunakan sebagai kunci utama4. Ketergantungan TransitifMenjadi atribute biasa pada suatu relasi tetapi menjadi kunci pada realasi lain5. DeterminanSuatu atribute (field) atau gabungan atribute dimana beberapa atribute lain bergantung sepenuhnya pada atribute tersebut

Normalisasi database biasanya jarang dilakukan dalam database skala kecil, dan dianggap tidak diperlukan pada penggunaan personal. Namun seiring dengan berkembangnya informasi yang dikandung dalam sebuah database, proses normalisasi akan sangat membantu dalam menghemat ruang yang digunakan oleh setiap tabel di dalamnya, sekaligus mempercepat proses permintaan data.

 Proses normalisasi model data dapat diringkas sebagai berikut:

1. Menemukan entitas-entitas utama dalam model data.
2. Menemukan hubungan antara setiap entitas.
3. Menentukan atribut yang dimiliki masing-masing entitas.

Normalisasi model data dilakukan dengan mengikuti langkah-langkah sederhana, mengubahnya agar memenuhi apa yang disebut sebagai bentuk normal pertama, kedua, lalu ketiga secara berturutan

 

Tujuan proses normalisasi adalah mengkonversi relasi menjadi bentuk normal lebih tinggi. Terdapat beragam tingkat bentuk normal, yaitu :

a. Bentuk normal pertama (1NF)
b. Bentuk normal kedua (2NF)
c. Bentuk normal ketiga (3NF)
d. Bentuk normal Boyce-Codd (BCNF)
e. Bentuk normal keempat (4NF)
f. Bentuk normal kelima (5NF)

       Codd mendefinisikan bentuk normal pertama, kedua dan ketiga di makalah (Codd, 1970). Bentuk normal ketiga kemudian diperbaiki sehingga mempunyai bentuk normal yang lebih kuat yaitu BCNF (Codd, 1974). Fagin memperkenalkan bentuk normal keempat (Fagin, 1977), kemudian Fagin juga memperkenalkan bentuk normal kelima (Fagin, 1979).

      Bentuk normal pertama untuk menghilangkan atribut bernilai jamak. Bentuk normal kedua untuk menghilangkan kebergantungan parsial. Bentuk normal ketiga untuk menghilangkan kebergantungan transitif. Bentuk normal Boyce-Codd untuk menghilangkan anomaly tersisa disebabkan kebergantungan fungsional. Bentuk normal keempat untuk menghilangkan kebergantungan nilai jamak. Bentuk normal kelima untuk menghilangkan anomaly tersisa.

Tiga bentuk normal pertama berkaitan dengan kebergantungan fungsional. Sementara itu bentuk keempat dan kelima berkaitan dengan redudansi yang disebabkan kebergantungan banyak nilai (multi-valued dependencies).

Bentuk Normal Pertama

 

Bentuk normal pertama adalah ekivalen dengan definisi model relasional. Relasi adalah bentuk normal pertama (1NF) jika semua nilai atributnya adalah sederhana (bukan komposit).

Syarat :

o Tidak ada set atribut yang berulang atau bernilai ganda.

o Telah ditentukannya primary key untuk tabel atau relasi.

o Tiap atribut hanya memiliki satu pengertian.

o Tiap atribut yang dapat memiiki banyak nilai sebenarnya menggambarkan entitas atau relasi yang terpisah.

Bentuk Normal Kedua

 

tabel 1

 

 

 

tabel 2

 

 

tabel 3

 

Syarat :

o Bentuk data telah memenuhi kriteria bentuk normal ke satu.

o Atribut bukan kunci(non-key attribute) haruslah memiliki ketergantungan fungsional sepenuhnya pada primary key

Relasi pada bentuk normal kedua harus tidak menyimpan fakta-fakta mengenai bagian kunci relasi. Bentuk normal kedua menghilangkan kebergantungan parsial dan masih memiliki anomali-anomali yang secara praktis tidak dapat diterima.

Bentuk Normal Ketiga

 

 

 

Tabel 1 dan 2 sudah memenuhi criteria bantuk 3NF, namun tidak untuk tabel 3, karena bila kita ingin merubah value bobot dari nilai, maka kita akan melakukan perubahan pada banyak record/baris yang lainnya. Sehingga pada bentuk 3NF, tabel 3 dapat dipecah lagi menjadi 2 tabel agar memenuhi kriteria bentuk 3NF.

tabel 3a

tabel 3b

 

Syarat :

o Bentuk data telah memenuhi kriteria bentuk normal ke dua.

o Atribut bukan kunci(non-key attribute) tidak boleh memiliki ketergantungan fungsional terhadap atribut bukan kunci lainnya. Seluruh atribut bukan kunci pada suatu relasi hanya memiliki ketergantungan fungsional terhadap primary key di relasi itu saja.

Bentuk normal ketiga menghilangkan kebergantungan transitif, awalnya bentuk normal ketiga dipikir sebagai bentuk normal puncak/paling akhir. Namun kemudian dapat ditemukan bentuk normal lebih kuat yaitu bentuk normal Boyce-Codd.

Bentuk Normal Boyce-Codd (BCNF)

 

BCNF memiliki ketentuan yaitu masing-masing atribut utama bergantung fungsional penuh pada masing-masing kunci dimana kunci tersebut bukan bagiannya. Relasi adalah BCNF (optimal) jika setiap determinan atribut-atribut relasi adalah kunci relasi. Relasi adalah BCNF (optimal) jika kapanpun fakta-fakta disimpan mengenai beberapa atribut, maka atribut-atribut ini merupakan satu kunci relasi. BCNF dapat memiliki lebih dari satu kunci. Properti penting BCNF adalah relasi tidak memiliki informasi yang redundan.

Bentuk Normal Keempat

 

Relasi dalam bentuk normal keempat (4NF) jika relasi dalam BCNF dan tidak berisi kebergantungan banyak nilai. Untuk menghilangkan kebergantungan banyak nilai dari satu relasi, kita membagi relasi menjadi dua relasi baru. Masing – masing relasi berisi dua atribut yang mempunyai hubungan banyak nilai.

Bentuk Normal Kelima

Bentuk normal kelima (5NF) berurusan dengan properti yang disebut join tanpa adanya kehilangan informasi (lossless join). Bentuk normal kelima (5NF) juga disebut PJNF (projection-join normal form). Kasus-kasus ini sangat jarang muncul dan sulit untuk dideteksi secara praktis.