Normalisasi database adalah proses pengorganisasian data dalam suatu basis data relasional agar memenuhi persyaratan tertentu, yaitu menghasilkan data yang konsisten dan efisien. Dalam normalisasi, data yang disimpan dalam tabel dipisahkan menjadi beberapa tabel dengan cara yang logis dan meminimalkan duplikasi data.

Tujuan dari normalisasi adalah untuk menghilangkan anomali dalam basis data, yaitu ketidaksesuaian antara data yang tersimpan dalam basis data, sehingga meningkatkan efisiensi dan akurasi pengolahan data. Normalisasi basis data dikenal dengan istilah bentuk normal atau normal form (NF).

Bentuk normal pertama adalah First Normal Form (1NF), yaitu suatu tabel telah memenuhi syarat-syarat basis data relasional, di mana setiap kolom dalam tabel hanya menyimpan satu nilai saja dan tidak ada kolom yang bisa menyimpan nilai-nilai yang tidak berkelompok.

Bentuk normal kedua adalah Second Normal Form (2NF), yaitu suatu tabel dalam 1NF dan memiliki satu atau lebih atribut yang memenuhi kriteria tertentu, yaitu memiliki ketergantungan fungsional penuh terhadap kunci utama tabel.

Bentuk normal ketiga adalah Third Normal Form (3NF), yaitu suatu tabel dalam bentuk normal kedua dan memiliki atribut yang tidak memiliki ketergantungan fungsional dengan atribut lainnya selain kunci utama.

Bentuk normal keempat adalah Fourth Normal Form (4NF), yang lebih jarang digunakan dibandingkan bentuk normal lainnya, yaitu suatu tabel dalam bentuk normal ketiga dan tidak memiliki ketergantungan fungsional multi-nilai pada kunci utama.

Bentuk normal kelima adalah Fifth Normal Form (5NF) atau sering disebut dengan Project-Join Normal Form (PJNF), yaitu bentuk normal yang diperlukan ketika terdapat beberapa ketergantungan multivalued yang tidak dapat dipecahkan dalam bentuk normal keempat. Normalisasi database sangat penting untuk memastikan keamanan dan konsistensi data dalam basis data, serta mempermudah pengelolaan dan pengambilan data. Namun, normalisasi yang berlebihan juga dapat menyebabkan pengurangan performa sistem basis data, sehingga perlu dilakukan pengkajian yang matang sebelum melakukan normalisasi.

Normalisasi database dengan tujuan untuk menghilangkan redudansi data dan meminimalkan ketidakkonsistenan data. Normalisasi database bertujuan untuk memastikan setiap tabel dalam sebuah database memuat satu set data yang berkaitan erat, dan tidak ada informasi yang terduplikasi atau terlewatkan.

Normalisasi database dibagi menjadi beberapa level atau bentuk normalisasi, yaitu:

1. First Normal Form (1NF)
2. Second Normal Form (2NF)
3. Third Normal Form (3NF)
4. Fourth Normal Form (4NF)
5. Fifth Normal Form (5NF)

Setiap bentuk normalisasi memiliki aturan dan kriteria yang harus dipenuhi, dan semakin tinggi level normalisasi yang dicapai, semakin efisien dan mudah dalam mengelola dan memanipulasi data dalam database. Normalisasi database merupakan proses yang sangat penting dalam pengembangan aplikasi yang membutuhkan penggunaan database.

Sebelum adanya normalisasi, banyak basis data didesain dengan hanya satu tabel yang memuat semua informasi. Hal ini memudahkan dalam pengolahan dan input data, namun memiliki beberapa kelemahan. Pada saat data menjadi besar, tabel menjadi sulit dipelihara dan menjadi rentan terhadap duplikasi data dan inkonsistensi.

Pada tahun 1970, Edgar F. Codd, seorang ilmuwan komputer di IBM, merumuskan teori normalisasi database dalam makalah yang diterbitkan di Communications of the ACM. Dia mengusulkan bahwa basis data dapat disejajarkan dan dioptimalkan dengan mengurangi duplikasi data dan memisahkan informasi yang berkaitan menjadi tabel terpisah.

Sejak itu, normalisasi database menjadi proses standar dalam merancang basis data untuk mengurangi duplikasi data dan meminimalkan anomali data. Ada beberapa level normalisasi, mulai dari First Normal Form (1NF) hingga Fifth Normal Form (5NF), yang semuanya memiliki aturan dan prinsip yang berbeda untuk memastikan basis data dioptimalkan dan tidak mengalami anomali data.

Setelah terjadi ledakan data pada tahun 1960-an dan 1970-an, muncul kebutuhan untuk mengatur data dalam bentuk yang lebih terstruktur. Pada saat itu, terdapat beberapa model data yang digunakan, seperti model hierarkis dan jaringan. Namun, kedua model tersebut memiliki kelemahan karena sulit untuk diubah dan membutuhkan waktu yang lama untuk memperbarui data.

Pada tahun 1970, Edgar F. Codd memperkenalkan model data relasional dalam makalahnya yang berjudul "A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks". Model data relasional menggunakan tabel untuk menyimpan data dan menggabungkan tabel tersebut melalui kunci asing. Model ini sangat populer dan sekarang menjadi standar untuk manajemen database.

Namun, meskipun model data relasional menyediakan cara yang lebih baik untuk menyimpan data, masih ada masalah dengan efisiensi dan redundansi data. Oleh karena itu, pada tahun 1970-an hingga 1980-an, ahli database mulai mengembangkan teknik normalisasi untuk mengatasi masalah tersebut. Normalisasi database adalah proses mendesain struktur database untuk mengurangi redundansi data dan meningkatkan integritas data.

Teknik normalisasi pertama kali diperkenalkan oleh Codd dalam bentuk bentuk normalisasi pertama, kedua, dan ketiga (1NF, 2NF, 3NF). Kemudian, pada tahun 1971, Boyce dan Codd memperkenalkan bentuk normalisasi keempat (4NF) yang lebih ketat.

Selama beberapa dekade, ahli database terus mengembangkan teknik normalisasi dan menambahkan bentuk normalisasi yang lebih ketat seperti bentuk normalisasi kelima (5NF), bentuk normalisasi keenam (6NF), dan sebagainya. Meskipun teknik normalisasi membutuhkan lebih banyak waktu untuk merancang struktur database, hasilnya adalah database yang lebih efisien dan dapat diandalkan.

Setelah konsep normalisasi database diperkenalkan oleh Edgar F. Codd, pengembangan teknik normalisasi terus berlanjut di industri dan dunia akademis. Pada tahun 1971, Codd memperkenalkan 12 aturan normalisasi atau normal form (NF) yang menjadi panduan dalam mendesain basis data yang terstruktur dan efisien.

Selanjutnya, pada tahun 1974, Raymond F. Boyce dan Donald D. Chamberlin merancang bahasa kueri SQL (Structured Query Language), yang mengizinkan pengguna untuk mengambil data dari database relasional secara efektif.

Pada tahun 1983, Armstrong, sebuah perusahaan yang memproduksi sistem manajemen basis data, mengusulkan normalisasi hingga tingkat lima atau 5NF. Namun, normalisasi pada tingkat ini jarang digunakan karena memerlukan sumber daya yang besar dan kompleksitas yang tinggi.

Sejak itu, teknik normalisasi terus berkembang dan menjadi bagian penting dari pengembangan basis data relasional, dengan tujuan untuk menciptakan struktur basis data yang optimal dalam hal penyimpanan data, integritas data, dan konsistensi data.

Ask : Dan kenapa harus terjadi perubahan normalisasi database?

Hal perubahan pada normalisasi karena adanya perkembangan dalam pemahaman dan praktik penggunaan database. Semakin berkembangnya teknologi dan kebutuhan pengguna terhadap database, maka semakin berkembang pula konsep dan metode normalisasi yang lebih baik dan efisien. Selain itu, perubahan pada struktur data dan kebutuhan bisnis juga dapat mempengaruhi proses normalisasi database. Hal ini memungkinkan untuk melakukan perbaikan pada database agar lebih terstruktur dan efisien dalam memproses data. Oleh karena itu, normalisasi database harus dilakukan secara terus-menerus untuk mengoptimalkan penggunaan database dan menghindari terjadinya anomali data.

Perubahan pada normalisasi terjadi seiring dengan perkembangan dan kebutuhan database yang semakin kompleks. Awalnya, normalisasi hanya memuat tiga bentuk normalisasi: 1NF, 2NF, dan 3NF. Namun, karena semakin kompleksnya kebutuhan database, kemudian muncul bentuk normalisasi yang lebih tinggi, yaitu 4NF, 5NF, dan 6NF.

Perubahan pada normalisasi juga terjadi karena adanya kelemahan dalam bentuk normalisasi yang sudah ada. Misalnya, pada bentuk normalisasi 3NF, sebuah tabel harus sudah berada pada 2NF dan tidak ada ketergantungan antar atribut. Namun, terkadang masih muncul ketergantungan fungsional yang tidak diinginkan, sehingga diperlukan bentuk normalisasi yang lebih tinggi seperti 4NF dan 5NF.

Perubahan pada normalisasi juga terjadi karena adanya perubahan pada teknologi database itu sendiri. Misalnya, pada era database relasional, normalisasi sudah sangat umum digunakan untuk mengatasi masalah redundansi dan inkonsistensi data. Namun, pada era database NoSQL, normalisasi mungkin tidak selalu diperlukan, karena struktur datanya berbeda dengan database relasional.

Dalam hal ini, perubahan pada normalisasi selalu berhubungan dengan kebutuhan pengguna dan perkembangan teknologi database itu sendiri. Oleh karena itu, normalisasi terus berkembang dan mengalami perubahan seiring waktu.

Ask : Lalu bentuk Normalisasi Database apa saja?

Bentuk normalisasi database adalah suatu proses yang dilakukan untuk mengubah sebuah database yang tidak ternormalisasi menjadi sebuah database yang ternormalisasi, dengan tujuan untuk mengurangi duplikasi data dan meminimalkan anomali data. Normalisasi database terdiri dari beberapa level, dimulai dari level yang paling rendah hingga level yang paling tinggi.

Level normalisasi yang paling rendah adalah First Normal Form (1NF), yang memastikan bahwa setiap tabel memiliki kolom-kolom yang unik, tidak ada nilai yang berulang, dan tidak ada nilai null. Level selanjutnya adalah Second Normal Form (2NF), yang memastikan bahwa setiap kolom dalam tabel bergantung pada kunci utama, sehingga tidak ada ketergantungan fungsional parsial. Level normalisasi yang lebih tinggi termasuk Third Normal Form (3NF), Fourth Normal Form (4NF), dan Fifth Normal Form (5NF), yang semakin mengurangi duplikasi data dan anomali data.

Dalam bentuk normalisasi database, setiap tabel dipecah menjadi beberapa tabel yang lebih kecil, sehingga setiap tabel hanya berisi informasi yang berkaitan dengan satu topik atau entitas. Dengan demikian, data dapat diakses dan dimanipulasi dengan lebih mudah, dan integritas data dapat terjaga dengan baik. Namun, normalisasi database juga dapat memperumit desain database dan membuat kinerja database menjadi lambat jika tidak dilakukan dengan baik.

Setelah terjadi perubahan dan perkembangan dalam normalisasi database, maka bentuk-bentuk normalisasi database yang umumnya dikenal saat ini adalah sebagai berikut:

1. First Normal Form (1NF) Bentuk normalisasi ini memastikan bahwa setiap tabel hanya memiliki satu nilai dalam setiap sel, sehingga menghindari terjadinya duplikasi data dalam satu tabel.
2. Second Normal Form (2NF) Bentuk normalisasi ini memastikan bahwa setiap tabel memiliki kunci utama yang dapat mengidentifikasi setiap baris dengan tepat, serta tidak terdapat ketergantungan fungsional parsial.
3. Third Normal Form (3NF) Bentuk normalisasi ini memastikan bahwa setiap kolom dalam tabel hanya berkaitan dengan kunci utama dan bukan dengan kolom lainnya.
4. Fourth Normal Form (4NF) Bentuk normalisasi ini memastikan bahwa tidak ada multi-valued dependencies dalam tabel, yaitu ketika sebuah tabel memiliki beberapa ketergantungan fungsional antara dua set kolom atau lebih.
5. Fifth Normal Form (5NF) atau Normal Form Keenam (6NF) Bentuk normalisasi ini memastikan bahwa tidak ada ketergantungan fungsional transitif antara kunci utama dan non-kunci utama.

Bentuk normalisasi database yang lebih tinggi dari 5NF jarang digunakan dalam praktik karena kompleksitasnya yang sangat tinggi. Selain itu, setiap bentuk normalisasi di atas memerlukan desain database yang tepat dan rumit, sehingga diperlukan pertimbangan yang matang sebelum melakukan normalisasi pada database. Jika, terjadi normalisasi database, developer perlu melakukan beberapa hal untuk menyesuaikan dengan perubahan tersebut. Pertama, mereka perlu melakukan perubahan pada struktur tabel dan hubungan antar tabel. Hal ini bisa berupa menambahkan atau mengubah kolom pada tabel, menambah atau menghapus tabel, atau mengubah hubungan antar tabel.

Selain itu, developer juga perlu melakukan perubahan pada kode aplikasi. Hal ini bisa berupa mengubah query database, mengubah logika bisnis, atau mengubah tampilan aplikasi agar sesuai dengan struktur database yang baru.

Perubahan normalisasi database juga dapat mempengaruhi performa aplikasi. Oleh karena itu, developer perlu melakukan pengujian dan tuning pada aplikasi agar tetap optimal setelah terjadi normalisasi database. Hal ini bisa berupa memperbaiki query database, mengoptimalkan indeks, atau melakukan caching pada data yang sering diakses.

Setelah terjadi normalisasi database, developer harus memeriksa ulang semua relasi dan keterkaitan antar tabel untuk memastikan bahwa data masih dapat diakses dan dikelola dengan mudah. Hal ini juga akan memastikan bahwa performa database tetap optimal.

Selain itu, developer juga harus memperhatikan penyesuaian pada aplikasi atau sistem yang terkait dengan database tersebut. Beberapa fitur atau fungsionalitas yang terkait dengan struktur database mungkin perlu diubah atau ditingkatkan agar sesuai dengan perubahan normalisasi database. Sebagai contoh, jika ada aplikasi yang memanipulasi data dari tabel yang telah dipecah menjadi beberapa tabel setelah normalisasi, maka perlu diubah sehingga dapat memanipulasi data dari tabel baru dengan benar.

Dalam hal ini, penting bagi developer untuk memastikan bahwa perubahan struktur database dilakukan secara hati-hati dan dengan koordinasi yang baik dengan tim pengembang lainnya yang terkait dengan sistem yang terkait. Sebelum melakukan normalisasi database, developer harus mempertimbangkan keuntungan dan kerugian dari normalisasi tersebut serta dampaknya terhadap sistem secara keseluruhan.

Beberapa hal lain yang perlu diperhatikan saat melakukan normalisasi database adalah sebagai berikut:

1. Analisis kebutuhan: Sebelum melakukan normalisasi database, developer harus melakukan analisis kebutuhan terlebih dahulu untuk memastikan bahwa struktur database yang dihasilkan sesuai dengan kebutuhan bisnis atau aplikasi yang dibangun.
2. Pemilihan kunci utama: Pemilihan kunci utama (primary key) yang tepat sangat penting dalam normalisasi database, karena kunci utama digunakan untuk menghubungkan tabel-tabel yang berbeda dalam database.
3. Redundansi data: Normalisasi database juga bertujuan untuk mengurangi atau menghilangkan redundansi data, yaitu duplikasi data yang tidak perlu dalam database.
4. Performa: Normalisasi database dapat mempengaruhi performa database, terutama pada saat melakukan join tabel. Oleh karena itu, developer harus mempertimbangkan performa database dalam melakukan normalisasi.
5. Skalabilitas: Normalisasi database harus mempertimbangkan skalabilitas database, yaitu kemampuan database untuk mengakomodasi pertumbuhan data di masa depan tanpa mengorbankan performa.
6. Keterbacaan: Normalisasi database juga harus mempertimbangkan keterbacaan atau readability struktur database, agar lebih mudah dipahami oleh developer dan pemilik aplikasi.

Dalam pengembangan database, normalisasi adalah proses penting untuk memastikan bahwa data disimpan dalam bentuk yang efisien dan dapat dipertahankan dengan baik. Normalisasi database bertujuan untuk mengurangi duplikasi data, meningkatkan integritas data, dan menghindari masalah seperti anomali update, delete, dan insert.

Normalisasi database terdiri dari beberapa bentuk normalisasi, yaitu 1NF, 2NF, 3NF, BCNF, 4NF, 5NF, dan 6NF. Setiap bentuk normalisasi memiliki aturan dan kriteria sendiri untuk memastikan bahwa data disimpan dengan cara yang benar.

Dalam mengembangkan database, penting bagi developer untuk memahami konsep normalisasi database dan mengikuti aturan normalisasi yang sesuai untuk memastikan data disimpan dengan cara yang benar. Dalam beberapa kasus, normalisasi mungkin tidak selalu diperlukan, tergantung pada ukuran dan kompleksitas database, namun normalisasi tetap menjadi langkah yang penting dalam memastikan integritas data yang baik.

Dalam pembahasan ini, kita telah membahas mengenai normalisasi database. Normalisasi adalah proses mengorganisir data dalam database agar data tersebut dapat disimpan dengan efisien dan menghindari duplikasi data. Normalisasi database dapat dilakukan dengan beberapa bentuk normalisasi, yaitu First Normal Form (1NF), Second Normal Form (2NF), Third Normal Form (3NF), dan seterusnya.

Normalisasi database sangat penting dalam pengembangan aplikasi atau sistem informasi yang memerlukan basis data. Dengan mengikuti prinsip normalisasi, kita dapat menghindari duplikasi data dan memastikan bahwa basis data kita disimpan dengan efisien. Namun, normalisasi juga dapat memakan waktu dan sumber daya yang cukup besar, terutama pada basis data yang kompleks. Oleh karena itu, seorang developer harus dapat menilai situasi dan kebutuhan untuk menentukan level normalisasi yang sesuai dengan basis data yang sedang dikembangkan.