Normalisasi Database: Pengertian , Proses (Tahapan Lengkap), Tujuan dan Manfaatnya
Sumber Gambar : academy.alterra.id
Pengertian Normalisasi Database
Normalisasi database merupakan proses mengorganisir dan mendesain struktur database agar data yang disimpan memenuhi prinsip-prinsip integritas data dan efisiensi penggunaan ruang penyimpanan. Tujuan utama dari normalisasi database adalah untuk menghindari terjadinya anomali data seperti redundansi, inkonsistensi, dan ketidakkonsistenan data.
Normalisasi database dapat dilakukan dalam beberapa tingkatan atau bentuk normalisasi, yaitu dari bentuk paling sederhana hingga bentuk yang lebih kompleks. Ada beberapa bentuk normalisasi database yang sering digunakan, antara lain:
First Normal Form (1NF) Bentuk normalisasi yang paling dasar dan pertama yang harus dipenuhi adalah 1NF. Pada bentuk ini, setiap kolom dalam tabel tidak boleh memiliki nilai yang lebih dari satu. Jika terdapat kolom dengan nilai yang berulang, maka kolom tersebut harus dipisah ke dalam tabel baru.
Second Normal Form (2NF) Bentuk normalisasi ini dilakukan jika sudah memenuhi 1NF. Pada 2NF, tabel harus memiliki minimal satu primary key dan setiap kolom yang tidak termasuk primary key harus bergantung secara penuh pada primary key tersebut. Tujuan dari 2NF adalah untuk menghindari anomali data seperti ketidaksesuaian data antara satu baris dengan baris lainnya.
Third Normal Form (3NF) Bentuk normalisasi ini dilakukan jika sudah memenuhi 2NF. Pada 3NF, setiap kolom yang tidak termasuk primary key harus bergantung pada primary key secara langsung dan tidak bergantung pada kolom non-key lainnya. Hal ini bertujuan untuk menghindari adanya dependensi transitif, yaitu ketika sebuah kolom non-key bergantung pada kolom non-key lainnya.
Boyce-Codd Normal Form (BCNF) Bentuk normalisasi ini mirip dengan 3NF, namun lebih ketat dan hanya diterapkan pada tabel yang memiliki minimal dua candidate key. Pada BCNF, setiap kolom yang tidak termasuk candidate key harus bergantung secara langsung pada candidate key tersebut untuk menghindari adanya dependensi fungsi.
Fourth Normal Form (4NF) Bentuk normalisasi ini melanjutkan dari 3NF dan diterapkan pada tabel yang memiliki banyak atribut yang saling berkaitan. Pada 4NF, setiap atribut yang tidak tergantung secara penuh pada primary key harus dipisah ke dalam tabel terpisah. Tujuan dari 4NF adalah untuk menghindari anomali data seperti multivalued dependencies.
Setelah database telah melalui proses normalisasi, maka data akan tersimpan secara terstruktur dan efisien. Dengan menggunakan prinsip-prinsip normalisasi database, dapat meminimalkan terjadinya redundansi data, menghindari anomali data, dan meningkatkan integritas data. Dengan demikian, normalisasi database sangat penting untuk keberlangsungan dan integritas data dalam sebuah sistem database.
Proses Normalisasi Basis Data
Proses normalisasi basis data dilakukan dengan beberapa tahapan sesuai dengan bentuk normal yang ingin dicapai. Beberapa tahapan yang biasanya dilakukan dalam proses normalisasi adalah sebagai berikut:
Identifikasi entitas dan atribut Langkah pertama yang dilakukan adalah dengan mengidentifikasi entitas dan atribut yang ada dalam basis data. Entitas adalah objek yang memiliki atribut atau ciri khas yang membedakannya dari entitas lain. Atribut adalah ciri khas dari entitas yang berupa data atau informasi.
Buat tabel untuk setiap entitas Setelah entitas dan atribut diidentifikasi, langkah selanjutnya adalah membuat tabel untuk setiap entitas. Setiap tabel harus memiliki kunci primer yang unik untuk setiap baris data.
Tentukan keterkaitan antar tabel Keterkaitan antar tabel ditentukan oleh hubungan antar entitas. Dalam proses normalisasi, hubungan antar entitas dibagi menjadi tiga jenis, yaitu hubungan 1-ke-1, 1-ke-n, dan n-ke-n. Hubungan ini kemudian direalisasikan dengan menggunakan kunci asing (foreign key).
Normalisasi tabel Setelah keterkaitan antar tabel ditentukan, langkah selanjutnya adalah melakukan normalisasi pada tabel-tabel yang sudah dibuat. Hal ini dilakukan dengan memastikan bahwa setiap tabel sudah mengikuti bentuk normal yang diinginkan.
Evaluasi dan pengulangan Setelah proses normalisasi dilakukan, tahap terakhir adalah melakukan evaluasi dan pengulangan jika diperlukan. Hal ini bertujuan untuk memastikan bahwa semua tabel sudah dalam bentuk normal yang diinginkan dan tidak ada redundansi atau ambiguitas data yang tertinggal.
Tahapan Normalisasi Database
1. Bentuk Tidak Normal
Menurut Tarigan, W., dkk (2021, hlm. 70), aktivitas utama dari tahap ini adalah untuk menghilangkan perulangan group. Hal tersebut disebabkan oleh fakta bahwa tahap bentuk tidak normal ini merupakan kondisi data sebelum dilakukan proses normalisasi, sehingga kemungkinan akan terjadi banyak perulangan group atau duplikasi.
Pada tahap ini, saat mengumpulkan data yang akan dinormalisasi, langkah pertama adalah mengumpulkan semua data yang ada tanpa memperhatikan organisasi, duplikasi, atau redundansi yang mungkin ada. Tujuan dari tahap ini adalah untuk mengumpulkan seluruh data yang kemungkinan akan dibutuhkan oleh pengguna dan akan dinormalisasi, sehingga duplikasi dan redundansi yang ada dapat dihilangkan dengan efektif.
Contoh tahapan normalisasi bentuk tidak baku adalah ketika kita memiliki tabel tunggal yang berisi informasi karyawan dan proyek yang mereka kerjakan. Pada tabel ini, mungkin terdapat kolom-kolom seperti Nama Karyawan, Proyek yang Ditugaskan, Gaji, dan sebagainya. Namun, satu karyawan dapat muncul beberapa kali jika ia terlibat dalam lebih dari satu proyek. Hal ini disebut sebagai duplikasi atau perulangan data yang sebenarnya tidak diperlukan dan harus dinormalisasi.
Dalam praktiknya, kita dapat mengubah nama karyawan menjadi ID karyawan yang akan dihubungkan dengan tabel lain yang khusus menampung informasi karyawan, termasuk namanya sendiri. Dengan melakukan hal ini, kita dapat menghindari redundansi data dan membuat struktur database menjadi lebih efisien.
Dengan melakukan normalisasi seperti ini, bentuk tabel akan menjadi lebih terstruktur dan efisien. Misalnya, tabel karyawan akan berisi ID karyawan, Nama Karyawan, Jabatan, dan informasi lainnya, sedangkan tabel proyek akan berisi ID proyek, Nama Proyek, dan informasi terkait proyek lainnya. Dengan demikian, setiap entitas akan disimpan dalam tabel tersendiri sesuai dengan aturan normalisasi yang berlaku.
| Nama Karyawan | Gaji | Proyek Yang di Kerjakan |
|---|---|---|
| Wawan Hilda | 3.000.000 | Program promosi produk A di Pekanbaru |
| Jajang Raza | 5.000.000 | Program promosi produk B di Batam |
| Doel Jaelani | 6.000.000 | Program promosi produk A di Dumai |
Tampak bahwa seharusnya data tersebut idealnya dibagi menjadi dua tabel, yakni: tabel karyawan, dan tabel proyek.
2. Bentuk Normal Pertama (1NF)
Dalam tahap ini, penting bagi setiap kolom dalam tabel untuk memiliki nilai atomik, yang berarti setiap sel dalam tabel harus berisi nilai tunggal. Artinya, data tidak boleh terpecah menjadi kumpulan nilai atau struktur data tertentu. Untuk mencapai nilai atomik, kita perlu menghilangkan sebagian ketergantungan sehingga data tersebut dapat direpresentasikan sebagai nilai tunggal. Contoh dari tahap bentuk normal pertama (1NF) adalah ketika setiap entitas dalam tabel memiliki atribut unik yang tidak dapat dibagi lagi. Dengan demikian, setiap kolom harus berisi nilai atomik agar tabel dapat memenuhi kriteria 1NF.Contoh:
Apabila kita melanjutkan contoh sebelumnya, kita dapat memisahkan tabel karyawan dan proyek-proyek yang dikerjakannya menjadi dua tabel, yaitu tabel informasi karyawan dan tabel informasi proyek. Dengan melakukan hal ini, data yang redundan dapat dihilangkan dan setiap sel dalam tabel akan berisi nilai atomik yang tidak memiliki ketergantungan sebagian.
Sebagai contoh, sebelum normalisasi pertama (1NF), kita memiliki satu tabel yang berisi informasi karyawan beserta proyek-proyek yang mereka kerjakan. Namun, setelah tahapan normalisasi pertama, kita memisahkan tabel tersebut menjadi dua, yaitu tabel informasi karyawan yang berisi data personal karyawan seperti nama, alamat, dan posisi jabatan, serta tabel informasi proyek yang berisi data proyek seperti nama proyek, tanggal mulai, dan status proyek.
Dengan melakukan normalisasi pertama ini, kita dapat mengurangi duplikasi data, memperbaiki struktur tabel untuk menghindari anomali data, dan memastikan setiap sel dalam tabel berisi informasi yang tidak tergantung pada sel lainnya. Ini merupakan langkah awal yang penting dalam proses normalisasi database untuk memastikan efisiensi dan integritas data yang lebih baik.
| Nama Karyawan | Gaji | Proyek Yang di Kerjakan |
|---|---|---|
| Wawan Hilda | 6.000.000 | Program promosi produk A di Pekanbaru |
| Jajang Raza | 5.000.000 | Program promosi produk B di Batam |
| Wawan Hilda | 6.000.000 | Program promosi produk C di Pekanbaru |
Tabel Karyawan
| ID | Nama Karyawan | Gaji | Proyek |
|---|---|---|---|
| 1 | Jajang Raza | 5.000.000 | Program promosi produk A di Batam |
| 2 | Wawan Hilda | 6.000.000 | Program promosi produk B di Pekanbaru |
Tabel Proyek
| ID | Proyek | Nilai Proyek |
|---|---|---|
| 1 | Program promosi produk A di Pekanbaru | 4.000.000.000 |
| 2 | Program promosi produk B di Batam | 2.000.000.000 |
| 3 | Program promosi produk C di Pekanbaru | 2.000.000.000 |
3. Bentuk Normal Kedua (2NF)
Jika sebelumnya kita telah memilah tabel agar nilainya menjadi atomik atau tidak terpecah, langkah selanjutnya adalah menghilangkan ketergantungan transitif. Hal ini dilakukan dengan membangun hubungan antar-tabel yang telah dipisahkan sebelumnya.
Sebagai contoh, dalam kasus sebelumnya, tabel yang telah dipisahkan memiliki satu kolom yang sama, yaitu ID atau identifier (pengenal) yang merupakan identitas atau kunci unik dari setiap kolom. Dengan adanya ID tersebut, kita dapat menggunakan ID tersebut untuk menghubungkan dua tabel yang telah dipisahkan sebelumnya.
Sebagai ilustrasi, kita dapat menghubungkan tabel transaksi karyawan-proyek dengan menggunakan ID karyawan yang terdapat di kedua tabel tersebut. Dengan demikian, kita dapat mencocokkan informasi dari kedua tabel berdasarkan ID karyawan yang sama, sehingga menghilangkan ketergantungan transitif dan membangun hubungan antar-tabel yang lebih efisien.
| ID Karyawan | ID Proyek | Jam Kerja | Tenggat Waktu Proyek |
|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 50 | 12-12-2029 |
| 2 | 2 | 80 | 11-12-2027 |
| 1 | 3 | 50 | 12-12-2028 |
4. Bentuk Normal Ketiga (3NF)
Bentuk normal ketiga atau 3NF adalah tahapan dalam proses normalisasi database yang bertujuan untuk menghilangkan anomali-anomali yang dihasilkan dari ketergantungan fungsional. Dalam tahap ini, perlu dipastikan bahwa tidak ada ketergantungan transitif. Artinya, jika terdapat suatu entitas A yang bergantung pada entitas B, dan entitas B bergantung pada entitas C, maka entitas A seharusnya tidak bergantung pada entitas C secara langsung.
Sebagai contoh, kita dapat membayangkan sebuah tabel informasi karyawan yang mencakup kolom kota tempat karyawan tinggal dan kolom kode pos. Dalam hal ini, kode pos seharusnya tidak berkaitan langsung dengan informasi karyawan, tetapi melalui entitas kota. Dengan menerapkan bentuk normal ketiga, kita dapat memisahkan informasi kode pos ke dalam tabel terpisah yang terhubung dengan tabel kota, sehingga tidak ada ketergantungan transitif yang menyebabkan anomali dalam database.
Tabel Karyawan
| ID Karyawan | Nama Karyawan | Kota Tinggal | Kode Pos |
|---|---|---|---|
| 2 | Wawan Hilda | Pekanbaru | 628901 |
Pada contoh ini, kita dapat memisahkan tabel karyawan dan tabel kota menjadi sebagai berikut.
Tabel Karyawan
| ID Karyawan | Nama Karyawan | Kota Tinggal |
|---|---|---|
| 1 | Wawan Hilda | Pekanbaru |
| 2 | Jajang Raza | Batam |
Tabel Kota
| Kota Tinggal | Kode Pos |
| Pekanbaru | 628901 |
| Batam | 678902 |
Tujuan Normalisasi Database
Normalisasi database merupakan proses pengorganisasian data dalam sebuah database yang bertujuan untuk mengurangi redundansi dan meminimalkan kesalahan data. Tujuan utamanya adalah untuk mencapai struktur database yang efisien, fleksibel, dan dapat diandalkan.
Salah satu tujuan utama dari normalisasi database adalah untuk mengurangi duplikasi data. Duplikasi data dapat menyebabkan masalah yang serius dalam pengelolaan data karena data yang sama harus diperbarui di banyak tempat jika ada perubahan, yang dapat mengakibatkan ketidakkonsistenan data. Dengan menggunakan normalisasi, setiap data hanya disimpan sekali dalam database, sehingga mengurangi risiko kesalahan dan ketidakkonsistenan data.
Selain itu, normalisasi database juga dapat meningkatkan efisiensi dan kinerja database. Dengan mengurangi duplikasi data, ukuran database dapat dikurangi, yang berdampak pada waktu yang lebih cepat untuk memuat dan mengambil data. Normalisasi juga memungkinkan database untuk beroperasi dengan lebih efisien, karena data yang disimpan dalam format terstruktur yang terorganisir dengan baik.
Tujuan lain dari normalisasi database adalah untuk meningkatkan fleksibilitas. Dengan struktur yang terorganisir dengan baik, data dapat diambil dan dimanipulasi dengan lebih mudah dan lebih cepat. Hal ini memungkinkan database untuk digunakan dalam aplikasi yang berbeda tanpa perlu memodifikasi struktur database.
Normalisasi juga bertujuan untuk meminimalkan kesalahan data dan meningkatkan akurasi data. Dengan struktur yang terorganisir dan data yang tidak terduplikasi, risiko kesalahan manusia dapat dikurangi. Selain itu, normalisasi juga memungkinkan pengguna untuk menetapkan aturan dan batasan untuk memastikan data yang dimasukkan ke dalam database valid dan akurat.
Dengan normalisasi, database juga menjadi lebih mudah untuk dikelola. Struktur yang terorganisir dengan baik memungkinkan administrator database untuk memodifikasi atau memperbarui data dengan lebih mudah dan cepat. Ini juga memungkinkan untuk memperbaiki masalah data dengan lebih efisien tanpa mempengaruhi data lainnya.
Secara keseluruhan, tujuan normalisasi database adalah untuk mencapai struktur database yang meminimalkan duplikasi data, meningkatkan efisiensi, fleksibilitas, akurasi, dan kemudahan pengelolaan data. Dengan cara ini, database dapat mendukung aplikasi yang lebih baik dan memberikan data yang konsisten dan dapat diandalkan.
Manfaat Normalisasi Basis Data
Proses normalisasi basis data memberikan banyak manfaat bagi pengguna database, di antaranya:
Mengurangi redundansi data Dengan melakukan normalisasi, data yang terduplikasi atau redundan dapat dihindari sehingga tidak ada informasi yang berlebihan dan tidak konsisten dalam database.
Meningkatkan kecepatan dan performa database Dengan mengurangi redundansi, ukuran database juga akan lebih kecil sehingga mempercepat waktu akses dan kinerja database.
Memudahkan pemeliharaan dan perubahan database Dengan basis data yang terorganisir dan terstruktur dengan baik, pemeliharaan dan perubahan data menjadi lebih mudah dan efisien.
Menjaga integritas data Proses normalisasi membantu menjaga integritas data dengan meminimalkan kemungkinan adanya data yang salah atau bertentangan.
Memudahkan proses analisis dan pengambilan keputusan Dengan data yang terstruktur dan konsisten, proses analisis dan pengambilan keputusan menjadi lebih mudah dan akurat.
Kesimpulan
Proses normalisasi basis data adalah proses penting dalam mendesain dan mengorganisir database. Dengan melakukan normalisasi, database dapat terstruktur dan terorganisir dengan baik sehingga dapat meningkatkan kinerja dan kualitas data dalam database. Selain itu, proses normalisasi juga membantu menjaga integritas data dan memudahkan proses analisis dan pengambilan keputusan. Oleh karena itu, proses normalisasi harus dilakukan dengan baik dan benar agar database dapat berfungsi secara optimal.
Posting Komentar