MODEL PANGKALAN DATA HUBUNGAN: ELEMEN, CARA MELAKUKANNYA, CONTOH - TEKNOLOGI - 2025

The model pangkalan data hubungan adalah kaedah data penstrukturan menggunakan hubungan, menggunakan grid seperti struktur, yang terdiri daripada lajur dan baris. Ini adalah prinsip konseptual pangkalan data hubungan. Ia dicadangkan oleh Edgar F. Codd pada tahun 1969.

Sejak itu telah menjadi model pangkalan data yang dominan untuk aplikasi bisnis, jika dibandingkan dengan model pangkalan data lain, seperti hierarki, jaringan, dan objek.

Sumber: pixabay.com

Codd tidak tahu betapa pentingnya pekerjaannya sebagai platform untuk pangkalan data perhubungan. Kebanyakan orang sangat biasa dengan ekspresi fizikal hubungan dalam pangkalan data: jadual.

Model relasional didefinisikan sebagai pangkalan data yang membolehkan pengelompokan elemen datanya dalam satu atau lebih jadual bebas, yang dapat saling berkaitan antara satu sama lain melalui penggunaan bidang yang sama untuk setiap jadual yang berkaitan.

Pengurusan pangkalan data

Jadual pangkalan data serupa dengan hamparan. Walau bagaimanapun, hubungan yang dapat dibuat antara jadual membolehkan pangkalan data relasional menyimpan sejumlah besar data dengan cekap, yang dapat diambil dengan berkesan.

Tujuan model relasional adalah untuk menyediakan kaedah deklaratif untuk menentukan data dan pertanyaan: pengguna secara langsung menyatakan maklumat apa yang terdapat dalam pangkalan data dan maklumat apa yang mereka inginkan darinya.

Sebaliknya, mereka menyerahkannya kepada perisian sistem pengurusan pangkalan data untuk menerangkan struktur data untuk penyimpanan dan prosedur pengambilan untuk menjawab pertanyaan.

Sebilangan besar pangkalan data hubungan menggunakan bahasa SQL untuk membuat pertanyaan dan menentukan data. Pada masa ini terdapat banyak sistem pengurusan pangkalan data relasional atau RDBMS (Relational Data Base Management System), seperti Oracle, IBM DB2 dan Microsoft SQL Server.

Ciri dan elemen

- Semua data direpresentasikan secara konseptual sebagai susunan data yang teratur dalam baris dan lajur, disebut hubungan atau tabel.

- Setiap meja mesti mempunyai tajuk dan badan. Tajuknya hanyalah senarai lajur. Isi adalah kumpulan data yang mengisi jadual, disusun dalam baris.

- Semua nilai adalah skalar. Iaitu, pada kedudukan baris / lajur tertentu dalam jadual, hanya ada satu nilai.

-Elemen

Gambar berikut menunjukkan jadual dengan nama-nama elemen asasnya, yang membentuk struktur lengkap.

Tuple

Setiap baris data adalah tuple, juga dikenal sebagai catatan. Setiap baris adalah n-tuple, tetapi "n-" umumnya dibuang.

Ruangan

Setiap lajur dalam tuple disebut atribut atau medan. Lajur mewakili sekumpulan nilai yang dapat dimiliki oleh atribut tertentu.

Kunci

Setiap baris mempunyai satu atau lebih lajur yang disebut kekunci jadual. Nilai gabungan ini unik untuk semua baris dalam jadual. Dengan menggunakan kunci ini, setiap tupel akan dikenal pasti secara unik. Maksudnya, kunci tidak boleh digandakan. Ia dipanggil kunci utama.

Sebaliknya, kunci asing atau sekunder adalah medan dalam jadual yang merujuk kepada kunci utama beberapa jadual lain. Ia digunakan untuk merujuk jadual utama.

-Peraturan integriti

Semasa merancang model hubungan, anda menentukan beberapa syarat yang mesti dipenuhi dalam pangkalan data, yang disebut peraturan integriti.

Integriti utama

Kunci utama mestilah unik untuk semua tupel dan tidak boleh kosong (NULL). Jika tidak, anda tidak akan dapat mengenal pasti baris tersebut secara unik.

Untuk kekunci berbilang lajur, tidak ada lajur yang boleh mengandungi NULL.

Integriti rujukan

Setiap nilai kunci asing mesti sepadan dengan nilai kunci utama jadual rujukan atau utama.

Baris dengan kunci asing hanya boleh dimasukkan ke dalam jadual sekunder jika nilai itu ada dalam jadual utama.

Sekiranya nilai kunci berubah dalam jadual utama, kerana baris dikemas kini atau dihapus, maka semua baris dalam jadual sekunder dengan kunci asing ini harus dikemas kini atau dihapus dengan sewajarnya.

Bagaimana membuat model hubungan?

-Mengumpul data

Data yang diperlukan mesti dikumpulkan untuk disimpan dalam pangkalan data. Data ini dibahagikan kepada jadual yang berbeza.

Jenis data yang sesuai mesti dipilih untuk setiap lajur. Contohnya: nombor bulat, nombor titik terapung, teks, tarikh, dll.

-Tentukan kunci utama

Untuk setiap jadual, lajur (atau beberapa lajur) mesti dipilih sebagai kunci utama, yang secara unik akan mengenal pasti setiap baris dalam jadual. Kekunci utama juga digunakan untuk merujuk kepada jadual lain.

-Menjalin hubungan antara jadual

Pangkalan data yang terdiri daripada jadual bebas dan tidak berkaitan berfungsi dengan sedikit tujuan.

Aspek yang paling penting dalam merancang pangkalan data hubungan adalah mengenal pasti hubungan antara jadual. Jenis hubungan adalah:

Satu hingga banyak

Dalam pangkalan data "Penyenaraian Kelas", guru boleh mengajar kelas sifar atau lebih, sementara kelas diajar oleh guru tunggal. Jenis hubungan ini dikenali sebagai satu-ke-banyak.

Hubungan ini tidak dapat ditunjukkan dalam satu jadual. Dalam pangkalan data «Senarai kelas» anda boleh mempunyai jadual yang disebut Guru, yang menyimpan maklumat mengenai guru.

Untuk menyimpan kelas yang diajar oleh setiap guru, anda boleh membuat lajur tambahan, tetapi anda akan menghadapi masalah: berapa lajur yang akan dibuat.

Sebaliknya, jika anda mempunyai jadual yang disebut Kelas, yang menyimpan maklumat mengenai kelas, anda boleh membuat lajur tambahan untuk menyimpan maklumat mengenai guru.

Namun, kerana seorang guru dapat mengajar banyak kelas, datanya akan diduplikasi di banyak baris dalam jadual Kelas.

Reka dua jadual

Oleh itu, anda perlu merancang dua jadual: jadual Kelas untuk menyimpan maklumat mengenai kelas, dengan Kelas_Id sebagai kunci utama, dan jadual Guru untuk menyimpan maklumat mengenai guru, dengan Teacher_Id sebagai kunci utama.

Hubungan satu-ke-banyak kemudian dapat dibuat dengan menyimpan kunci utama dari jadual Master (Master_Id) dalam jadual Kelas, seperti yang digambarkan di bawah.

Lajur Master_Id dalam jadual Kelas dikenali sebagai kunci asing atau kunci sekunder.

Untuk setiap nilai Master_Id dalam jadual Master, terdapat baris sifar atau lebih dalam jadual Kelas. Untuk setiap nilai Class_Id dalam jadual Kelas, hanya terdapat satu baris dalam jadual Guru.

Banyak ke banyak

Dalam pangkalan data "Penjualan Produk", pesanan pelanggan dapat berisi banyak produk, dan produk dapat muncul dalam beberapa pesanan. Jenis hubungan ini dikenali sebagai banyak hingga banyak.

Anda boleh memulakan pangkalan data "Penjualan produk" dengan dua jadual: Produk dan Pesanan. Jadual Produk mengandungi maklumat mengenai produk, dengan productID sebagai kunci utama.

Sebaliknya, jadual Pesanan mengandungi pesanan pelanggan, dengan orderID sebagai kunci utama.

Anda tidak dapat menyimpan produk yang dipesan dalam jadual Pesanan, kerana anda tidak tahu berapa banyak lajur yang akan ditempah untuk produk tersebut. Pesanan juga tidak boleh disimpan dalam jadual Produk dengan alasan yang sama.

Untuk menyokong hubungan banyak-ke-banyak, anda perlu membuat jadual ketiga, yang dikenali sebagai jadual bergabung (OrderDetails), di mana setiap baris mewakili item dalam urutan tertentu.

Untuk jadual OrderDetails, kunci utama terdiri daripada dua lajur: orderID dan productID, mengenal pasti setiap baris secara unik.

Lajur orderID dan productID dalam jadual OrderDetails digunakan untuk merujuk jadual Pesanan dan Produk. Oleh itu, mereka juga merupakan kunci asing dalam jadual OrderDetails.

Satu demi satu

Dalam pangkalan data "Penjualan produk", produk boleh mempunyai maklumat pilihan, seperti keterangan tambahan dan gambarnya. Menyimpannya di dalam jadual Produk akan menghasilkan banyak ruang kosong.

Oleh itu, jadual lain (ProductExtras) boleh dibuat untuk menyimpan data pilihan. Hanya satu rekod akan dibuat untuk produk dengan data pilihan.

Kedua-dua jadual, Produk dan Ekstra Produk, mempunyai hubungan satu lawan satu. Untuk setiap baris dalam jadual Produk terdapat maksimum satu baris dalam jadual ProductExtras. ProductID yang sama mesti digunakan sebagai kunci utama untuk kedua-dua jadual.

Kelebihan

Kebebasan berstruktur

Dalam model pangkalan data hubungan, perubahan struktur pangkalan data tidak mempengaruhi akses ke data.

Apabila ada kemungkinan untuk membuat perubahan pada struktur pangkalan data tanpa mempengaruhi kemampuan DBMS untuk mengakses data, dapat dikatakan bahawa kebebasan struktur telah dicapai.

Kesederhanaan konsep

Model pangkalan data hubungan lebih mudah secara konsep daripada model pangkalan data hirarki atau rangkaian.

Oleh kerana model pangkalan data relasional membebaskan pereka dari perincian penyimpanan fizikal data, pereka dapat menumpukan perhatian pada pandangan logik pangkalan data.

Kemudahan reka bentuk, pelaksanaan, penyelenggaraan dan penggunaan

Model pangkalan data relasional mencapai kebebasan data dan kebebasan struktur, yang menjadikan perancangan, penyelenggaraan, pengurusan, dan penggunaan pangkalan data jauh lebih mudah daripada model lain.

Kapasiti pertanyaan ad-hoc

Kehadiran kemampuan pertanyaan yang sangat kuat, fleksibel dan mudah digunakan adalah salah satu sebab utama populariti model pangkalan data hubungan.

Bahasa pertanyaan model pangkalan data relasional, yang disebut Structured Query Language atau SQL, menjadikan pertanyaan ad-hoc menjadi kenyataan. SQL adalah bahasa generasi keempat (4GL).

A 4GL membolehkan pengguna menentukan apa yang harus dilakukan, tanpa menentukan bagaimana ia harus dilakukan. Oleh itu, dengan SQL, pengguna dapat menentukan maklumat apa yang mereka mahukan dan meninggalkan perincian bagaimana untuk mendapatkan maklumat tersebut ke pangkalan data.

Kekurangan

Perbelanjaan perkakasan

Model pangkalan data relasional menyembunyikan kerumitan pelaksanaannya dan perincian penyimpanan fizikal data pengguna.

Untuk melakukan ini, sistem pangkalan data relasional memerlukan komputer dengan perkakasan dan peranti penyimpanan data yang lebih kuat.

Oleh itu, RDBMS memerlukan mesin yang kuat untuk berjalan lancar. Namun, kerana kekuatan pemprosesan komputer moden meningkat pada kadar eksponensial, keperluan untuk lebih banyak daya pemprosesan dalam senario hari ini bukan lagi masalah yang sangat besar.

Kemudahan reka bentuk boleh menyebabkan reka bentuk yang buruk

Pangkalan data hubungan mudah direka dan digunakan. Pengguna tidak perlu mengetahui perincian kompleks penyimpanan data fizikal. Mereka tidak perlu mengetahui bagaimana data sebenarnya disimpan untuk mengaksesnya.

Kemudahan reka bentuk dan penggunaan ini dapat menyebabkan pengembangan dan pelaksanaan sistem pengurusan pangkalan data yang tidak dirancang dengan baik. Oleh kerana pangkalan data cekap, ketidakcekapan reka bentuk ini tidak akan terungkap ketika pangkalan data dirancang dan apabila hanya terdapat sedikit data.

Apabila pangkalan data berkembang, pangkalan data yang tidak dirancang dengan baik akan melambatkan sistem dan mengakibatkan penurunan prestasi dan kerosakan data.

Fenomena «pulau maklumat»

Seperti yang disebutkan sebelumnya, sistem pangkalan data relasional mudah dilaksanakan dan digunakan. Ini akan mewujudkan keadaan di mana terlalu banyak orang atau jabatan akan membuat pangkalan data dan aplikasi mereka sendiri.

Kepulauan maklumat ini akan menghalang penyatuan maklumat, yang penting untuk kelancaran dan kecekapan organisasi.

Pangkalan data individu ini juga akan menimbulkan masalah seperti ketidakkonsistenan data, penduaan data, kelebihan data, dll.

Contohnya

Katakan pangkalan data yang terdiri daripada jadual Pembekal, Bahagian, dan Penghantaran. Struktur jadual dan beberapa catatan contoh adalah seperti berikut:

Setiap baris dalam jadual Pembekal dikenal pasti dengan nombor pembekal unik (SNo), yang mengenal pasti setiap baris dalam jadual. Begitu juga, setiap bahagian mempunyai nombor bahagian yang unik (PNo).

Selain itu, tidak boleh ada lebih dari satu pengiriman untuk kombinasi Pembekal / Bahagian tertentu dalam jadual Pengiriman, kerana kombinasi ini adalah kunci utama Pengiriman, yang berfungsi sebagai meja penyatuan, kerana ini adalah hubungan banyak-ke-banyak.

Hubungan antara jadual Bahagian dan Penghantaran diberikan dengan mempunyai persamaan bidang PNo (nombor bahagian) dan hubungan antara Pembekal dan Penghantaran timbul dengan mempunyai persamaan bidang SNo (nombor pembekal).

Menganalisis jadual Pengiriman, maklumat dapat diperoleh bahawa sejumlah 500 kacang dihantar dari pembekal Suneet dan Ankit, masing-masing 250.

Begitu juga, 1,100 bolt secara keseluruhan dihantar dari tiga pembekal yang berbeza. 500 skru biru dihantar dari pembekal Suneet. Tidak ada penghantaran skru merah.

Rujukan

1. Wikipedia, ensiklopedia percuma (2019). Model hubungan. Diambil dari: en.wikipedia.org.
2. Techopedia (2019). Model Hubungan. Diambil dari: ceilingpedia.com.
3. Dinesh Thakur (2019). Model Hubungan. Nota E-Komputer. Diambil dari: ecomputernotes.com.
4. Geeks untuk Geeks (2019). Model Hubungan. Diambil dari: geeksforgeeks.org.
5. Universiti Teknologi Nanyang (2019). Tutorial Permulaan Pantas mengenai Reka Bentuk Pangkalan Data Relasional. Diambil dari: ntu.edu.sg.
6. Adrienne Watt (2019). Bab 7 Model Data Hubungan. Buku Teks Terbuka BC. Diambil dari: opentextbc.ca.
7. Toppr (2019). Pangkalan Data dan Skema Hubungan. Diambil dari: toppr.com.