Entity Set, Relationship Set, dan Primary Key

Back to IF5101 Manajemen Data

Entity Set, Relationship Set, dan Primary Key

Questions/Cues

• Apa beda entity dan entity set? Bagaimana keduanya digambar di ER diagram?
• Apa empat jenis atribut kompleks dan bagaimana notasinya?
• Bagaimana definisi matematis sebuah relationship set?
• Apa itu role dan degree pada relationship? Kapan relationship non-biner dipakai?
• Bagaimana menentukan primary key untuk entity set dan untuk relationship set?

Reference Points

• IF5101 — Database Design Using the E-R Model (Slides 6.8-6.21, 6.31-6.34)
• IF5101 — Data Modeling using ER (Slides 14-15)

Entity dan Entity Set

Sebuah entity adalah objek yang ada (exists) dan dapat dibedakan (distinguishable) dari objek lain. Contoh: seorang dosen tertentu, sebuah perusahaan, sebuah kejadian, sebuah pohon.

Sebuah entity set adalah himpunan entitas berjenis sama yang berbagi properti (atribut) yang sama. Contoh: himpunan semua dosen, himpunan semua mata kuliah.

Sebuah entity direpresentasikan oleh sekumpulan atribut, yaitu properti deskriptif yang dimiliki oleh semua anggota entity set tersebut. Contoh:

• instructor = (ID, name, salary)
• course = (course_id, title, credits)

Sebuah subset atribut membentuk primary key entity set — mengidentifikasi setiap anggota himpunan secara unik.

Notasi ER diagram:

• Rectangle (persegi panjang) merepresentasikan entity set.
• Atribut ditulis di dalam kotak entity.
• Garis bawah (underline) menandai atribut yang menjadi primary key.

Atribut dan Atribut Kompleks

Jenis-jenis atribut:

Jenis	Penjelasan	Contoh
Simple	Tidak dapat dibagi lagi	salary
Composite	Dapat dibagi menjadi sub-bagian (atribut komponen)	name → first_name, middle_initial, last_name; address → street, city, state, postal_code (dan street → street_number, street_name, apartment_number)
Single-valued	Satu nilai per entitas	ID
Multivalued	Bisa punya banyak nilai; notasi kurung kurawal { }	{phone_number}
Derived	Dapat dihitung dari atribut lain; notasi kurung ( )	age diturunkan dari date_of_birth

Domain adalah himpunan nilai yang diperbolehkan untuk setiap atribut.

Relationship dan Relationship Set

Sebuah relationship adalah asosiasi di antara beberapa entitas. Contoh: entitas mahasiswa 44553 (Peltier) berasosiasi dengan entitas dosen 22222 (Einstein) lewat relationship advisor.

Sebuah relationship set adalah relasi matematis di antara n ≥ 2 entitas, masing-masing diambil dari sebuah entity set:

$$\{(e_1,e_2,\dots ,e_n)\mid e_1\in E_1,e_2\in E_2,\dots ,e_n\in E_n\}$$

di mana $(e_1,e_2,\dots ,e_n)$ adalah sebuah relationship. Contoh: $(44553,22222)\in advisor$.

Notasi ER diagram: diamond (belah ketupat) merepresentasikan relationship set; garis ditarik antara entitas yang berelasi.

Sebuah relationship set dapat memiliki atribut sendiri. Contoh: relationship set advisor antara instructor dan student dapat memiliki atribut date yang mencatat kapan mahasiswa mulai dibimbing oleh advisor tersebut. Atribut ini bukan milik student maupun instructor — ia hanya bermakna dalam konteks pasangan tersebut.

Peran (Roles) dan Derajat (Degree)

Roles — entity set yang berpartisipasi dalam sebuah relationship tidak harus berbeda. Setiap kemunculan entity set memainkan sebuah “role” dalam relationship. Contoh: relationship prereq pada entity set course dengan dirinya sendiri — label course_id dan prereq_id adalah role (mana yang mata kuliah, mana yang prasyarat). Ini disebut relationship rekursif.

Degree — jumlah entity set yang berpartisipasi dalam sebuah relationship:

• Binary (degree 2) — melibatkan dua entity set. Mayoritas relationship di sistem basis data adalah biner.
• Ternary (degree 3) — contoh: proj_guide melibatkan instructor, student, dan project (mahasiswa mengerjakan proyek riset di bawah bimbingan seorang dosen).

Relationship antar lebih dari dua entity set jarang. Kadang lebih nyaman merepresentasikan relationship sebagai non-biner, meski selalu bisa diuraikan menjadi beberapa relationship biner (dibahas pada Extended ER Features dan Isu Perancangan).

flowchart LR
    subgraph Binary [Binary - degree 2]
        S1["student"] --- A1{"advisor"}
        A1 --- I1["instructor"]
    end
    subgraph Ternary [Ternary - degree 3]
        S2["student"] --- PG{"proj_guide"}
        I2["instructor"] --- PG
        P2["project"] --- PG
    end

Primary Key: Entity Set dan Relationship Set

Untuk entity set: entitas per definisi berbeda satu sama lain, tetapi dari sudut pandang basis data perbedaannya harus terekspresikan lewat atribut. Nilai atribut sebuah entitas harus dapat mengidentifikasinya secara unik — tidak boleh ada dua entitas dengan nilai identik pada semua atribut. Sebuah key adalah sekumpulan atribut yang cukup untuk membedakan entitas satu dari lainnya.

Untuk relationship set: primary key dibentuk dari gabungan (union) primary key entitas-entitas yang terlibat. Jika R adalah relationship set atas entity set $E_1,E_2,\dots ,E_n$, maka PK dari R = union PK dari $E_1,\dots ,E_n$. Jika R punya atribut $a_1,\dots ,a_m$, atribut itu juga masuk ke PK R. Contoh: PK advisor = {instructor.ID, student.ID}.

Pilihan PK relationship biner bergantung pada mapping cardinality:

Cardinality	Primary key relationship
Many-to-many	Union PK kedua sisi (minimal superkey)
One-to-many / Many-to-one	PK sisi “many” saja
One-to-one	PK salah satu sisi (pilih salah satu)

Detail mapping cardinality dibahas pada Mapping Cardinality, Partisipasi, dan Weak Entity Set.

Summary

Entity adalah objek yang dapat dibedakan; entity set adalah himpunan entitas sejenis dengan atribut sama, digambar sebagai rectangle (PK diberi underline). Atribut bisa simple/composite, single/multivalued ({ }), atau derived (( )), dengan domain sebagai himpunan nilai sah. Relationship adalah asosiasi antar entitas; relationship set adalah relasi matematis atas n ≥ 2 entity set, digambar sebagai diamond, dan boleh punya atribut sendiri (mis. date pada advisor). Role memberi label saat satu entity set muncul berulang (relationship rekursif); degree menyatakan jumlah entity set — mayoritas relationship biner, sebagian ternary (mis. proj_guide). Primary key entity set = atribut pembeda; PK relationship set = union PK entitas peserta (+ atribut relationship), dengan pilihan spesifik bergantung mapping cardinality.

Additional Information

Superkey, Candidate Key, Primary Key

Superkey = himpunan atribut yang menjamin keunikan. Candidate key = superkey minimal (tidak ada subset-nya yang masih superkey). Primary key = satu candidate key yang dipilih perancang sebagai identitas resmi. Slide menyebut “minimal superkey” — itu identik dengan candidate key.

Mengapa atribut composite & multivalued penting saat mapping ke tabel

Model relasional datar tidak mendukung atribut composite maupun multivalued secara langsung. Saat mapping ER → relasional: atribut composite “diratakan” menjadi kolom-kolom komponen; atribut multivalued dipindah ke tabel terpisah ber-PK (entitas_id, nilai). Atribut derived umumnya tidak disimpan melainkan dihitung saat query.

Proyek Eksplorasi Mandiri

1. Gambar ER diagram mini untuk enterprise universitas: entity set student, instructor, course, department dengan relationship advisor, teaches, stud_dept. Beri atribut composite pada name dan multivalued pada phone.
2. Ambil relationship rekursif nyata (mis. employee–manages–employee, part–contains–part BOM). Tentukan role label dan primary key-nya.

Bacaan Lanjutan

• Silberschatz, Korth, Sudarshan. Database System Concepts, 7th Ed. — Chapter 6 (Entity Sets, Relationship Sets, Complex Attributes, Primary Key).
• Chen, P. P. (1976). The Entity-Relationship Model — Toward a Unified View of Data. ACM TODS — makalah asli model ER.