Pangkalan Data Hubungan

Konsep Pangkalan Data

Pangkalan data ialah koleksi data yang tersusun secara sistematik supaya mudah dicapai, diurus dan dikemas kini. Pangkalan data hubungan (relational database) menyimpan data dalam bentuk JADUAL yang saling berhubung antara satu sama lain melalui kekunci.

Kekunci dalam Pangkalan Data

Kepentingan Pangkalan Data Hubungan

Berbanding menyimpan data dalam satu jadual besar (flat file), pangkalan data hubungan: mengurangkan pertindihan data (data redundancy), mengelakkan ketidakkonsistenan data, menjimatkan ruang storan, dan memudahkan kemas kini — ubah di satu tempat sahaja.

Contoh masalah pertindihan: jika nama dan alamat murid diulang dalam setiap rekod pinjaman buku, perubahan alamat memerlukan kemas kini di banyak rekod. Dengan pangkalan data hubungan, alamat disimpan SEKALI dalam jadual MURID, dan jadual PINJAMAN hanya merujuk NoMurid.

Kualiti Data

Pangkalan data yang baik mesti mengekalkan kualiti data. Tiga ciri kualiti data yang kerap diuji:

Model Pangkalan Data

Sistem Pengurusan Pangkalan Data (DBMS)

DBMS ialah perisian untuk mencipta, mengurus dan memanipulasi pangkalan data. Contoh: Microsoft Access, MySQL, Oracle, SQLite. Fungsi DBMS termasuk mencipta jadual, memasukkan dan mengemas kini data, membuat pertanyaan (query), dan menjana laporan.

Contoh: Jadual MURID dengan Kekunci Primer

Gambaran Keseluruhan

Pangkalan data hubungan menyusun data dalam jadual yang terdiri daripada lajur dan baris, serta menghubungkan jadual melalui kekunci. Ia dipilih kerana integriti data dapat dikuatkuasakan, data berulang dapat dikurangkan, dan maklumat dapat dicapai melalui pertanyaan yang fleksibel. Sebelum reka bentuk dibuat, murid perlu membezakan data daripada maklumat dan memahami model pangkalan data yang lain.

Data dan maklumat

Data ialah fakta mentah yang belum diproses dan tidak bermakna dengan sendirinya, contohnya 85, 72 dan 91. Maklumat ialah data yang telah diproses supaya bermakna dan berguna untuk membuat keputusan, contohnya "purata markah kelas ialah 82.7, iaitu peningkatan 5 mata berbanding ujian lepas". Maklumat terhasil apabila data diberikan konteks.

Integriti data

Integriti data bermaksud data kekal tepat, konsisten dan boleh dipercayai sepanjang kitaran hayatnya. Ia dikuatkuasakan melalui kekangan seperti kekunci primer, kekunci asing, NOT NULL dan CHECK. Tanpa integriti, keputusan yang dibuat berdasarkan maklumat daripada pangkalan data itu tidak boleh dipercayai.

Model pangkalan data hierarki

Model hierarki menyusun data dalam struktur pokok di mana entiti mempunyai hubungan satu induk dengan satu atau lebih anak. Capaian data cepat mengikut laluan yang telah ditetapkan, tetapi hubungan banyak ke banyak sukar diwakili dan struktur sukar diubah.

Model pangkalan data rangkaian

Model rangkaian terdiri daripada beberapa jenis rekod yang dihubungkan melalui petunjuk (pointer). Ia membenarkan satu rekod mempunyai lebih daripada satu induk, jadi lebih fleksibel daripada model hierarki, tetapi strukturnya menjadi kompleks dan sukar diselenggara.

Model pangkalan data hubungan

Model hubungan menyusun data dalam jadual yang terdiri daripada lajur dan baris. Hubungan antara jadual diwujudkan melalui nilai kekunci dan bukan melalui petunjuk fizikal. Model ini paling meluas digunakan kerana strukturnya mudah difahami dan pertanyaan boleh dibina secara fleksibel menggunakan SQL.

Model pangkalan data berorientasikan objek

Model ini menyimpan objek dan hubungan serta mewakili data untuk hubungan banyak ke banyak. Data dan operasi ke atasnya disimpan bersama sebagai objek. Ia sesuai untuk data kompleks seperti multimedia dan reka bentuk kejuruteraan.

Persekitaran penggunaan pangkalan data

Pangkalan data digunakan dalam pelbagai persekitaran organisasi: sekolah menyimpan rekod murid dan peperiksaan, hospital menyimpan rekod pesakit, bank menyimpan rekod akaun dan transaksi, manakala perniagaan runcit menyimpan rekod stok dan jualan. Setiap organisasi mempunyai entiti dan atribut yang berbeza mengikut keperluannya.

Glosari Istilah

Kajian Kes Berpandu

Sebuah sekolah merekod markah ujian murid. Data mentah yang direkod ialah nombor seperti 85, 72 dan 91 bersama nama murid. Data ini menjadi maklumat apabila diproses menjadi laporan yang menyatakan purata kelas, bilangan murid yang mendapat gred A, dan senarai murid yang memerlukan bimbingan tambahan. Sekolah memilih model hubungan kerana entiti MURID, SUBJEK dan MARKAH boleh disusun sebagai jadual berasingan lalu dihubungkan melalui kekunci, mengelakkan nama murid ditulis berulang kali bagi setiap subjek. Integriti data dikuatkuasakan dengan menetapkan No_KP sebagai kekunci primer supaya tiada rekod murid berganda, dan kekangan CHECK memastikan markah berada antara 0 hingga 100.

Perwakilan atau contoh teknikal

-- Kekangan yang menjaga integriti data
CREATE TABLE MURID (
  No_KP      VARCHAR(12) PRIMARY KEY,      -- unik, tidak null
  Nama       VARCHAR(50) NOT NULL,          -- wajib diisi
  Kelas      VARCHAR(10) NOT NULL
);

CREATE TABLE MARKAH (
  No_KP      VARCHAR(12),
  Subjek     VARCHAR(30),
  Markah     INT CHECK (Markah BETWEEN 0 AND 100),   -- julat sah
  PRIMARY KEY (No_KP, Subjek),
  FOREIGN KEY (No_KP) REFERENCES MURID(No_KP)
);

Contoh tambahan

Data menjadi maklumat:

  DATA (mentah)              MAKLUMAT (diproses)
  -------------------------  ------------------------------------
  85, 72, 91, 68, 79         Purata kelas: 79.0
  Aminah, Bala, Chong        Gred A: 2 orang (85 dan 91)
  4 Amanah                   Perlu bimbingan: 1 orang (68)

  Data tidak memberi makna sehingga diberikan konteks
  dan diproses menjadi laporan yang boleh digunakan
  untuk membuat keputusan.

Rujukan Pantas

Bahagian ini merangkumkan fakta Pangkalan Data Hubungan yang paling kerap diuji. Gunakannya untuk ulang kaji pantas sebelum peperiksaan, bukan sebagai ganti kepada nota penuh.

Perbandingan model pangkalan data

Istilah dan maksud dalam penyelesaian

Teknik Menjawab Bergaya Peperiksaan

Soalan Sains Komputer menilai ketepatan istilah dan kelengkapan isi. Bagi topik Pangkalan Data Hubungan, markah lazimnya diberikan mengikut bilangan isi yang betul, jadi bilangan isi dalam jawapan perlu sepadan dengan bilangan markah yang diperuntukkan.

Contoh Soalan dan Jawapan Model

Soalan 1 [4 markah]

Rajah menunjukkan empat jenis model pangkalan data dengan penerangan: (i) menyimpan objek dan hubungan serta mewakili data untuk hubungan banyak ke banyak, (ii) disusun dalam struktur pokok di mana entiti mempunyai hubungan satu induk dengan satu atau lebih anak, (iii) terdiri daripada beberapa jenis rekod dan dihubungkan melalui petunjuk, (iv) data disusun dalam jadual yang terdiri daripada lajur dan baris. Nyatakan jenis model tersebut.

Soalan 2 [4 markah]

Terangkan perbezaan antara data dengan maklumat beserta satu contoh bagi setiap satu.

Soalan 3 [2 markah]

Nyatakan maksud integriti data dan satu cara ia dikuatkuasakan dalam pangkalan data.

Soalan 4 [4 markah]

Nyatakan dua persekitaran organisasi yang menggunakan pangkalan data dan jenis data yang disimpan.

Salah Faham yang Perlu Dielakkan

Strategi Menjawab Soalan

Semak Kendiri

Peta Modul — Apa yang Akan Dikuasai

Pangkalan data hubungan menyimpan setiap fakta sekali sahaja, di tempat yang betul. Asasnya ialah tiga istilah yang mesti dibezakan dengan tepat: entiti (benda yang datanya disimpan), atribut (butiran yang menerangkan entiti) dan rekod (satu baris data sebenar). Satu entiti = satu jadual; satu atribut = satu lajur; satu rekod = satu baris. Modul ini juga membezakan data daripada maklumat dan menerangkan integriti data.

Idea Utama

Data ialah fakta mentah yang belum diproses dan belum bermakna (cth "85", "Aminah"). Maklumat ialah data yang telah diproses sehingga bermakna dan berguna untuk membuat keputusan (cth "purata kelas 84.3, gred B"). Integriti data bermaksud data kekal tepat, sah dan lengkap sepanjang masa — dijaga melalui kekangan seperti jenis data yang betul, medan unik, medan wajib diisi dan julat nilai yang dibenarkan.

Aliran — Mengesan Entiti dalam Soalan

Contoh Berpandu Beranotasi

Contoh Berpandu — kenal pasti entiti dan atribut

Sebuah perpustakaan menyimpan maklumat buku dan pinjaman. Setiap buku ada nombor buku, tajuk dan penulis. Setiap pinjaman merekod tarikh pinjam dan tarikh pulang. Kenal pasti entiti dan atribut.

Silap Lazim — yang Dipotong Markah oleh Pemeriksa

Cara Skema Jawapan Diberi