Apa Itu ERD (Entity Relationship Diagram)? Pengertian, Contoh, dan Implementasinya

Apa Itu ERD - Bagi pengembang perangkat lunak, pertanyaan ERD sering muncul sebagai langkah awal dalam perancangan basis data yang kompleks. Bahkan, topik Apa Itu ERD sering dicari oleh pemula dalam dunia basis data. ERD (Entity Relationship Diagram) adalah diagram model data yang menunjukkan entitas-entitas dalam basis data beserta relasi di antaranya. Diagram ini membantu memvisualisasikan struktur basis data sehingga proses perancangan sistem menjadi lebih terarah dan efisien.

Apa Itu ERD (Entity Relationship Diagram)

ERD (Entity Relationship Diagram) atau diagram hubungan entitas adalah salah satu model konseptual dalam perancangan basis data. ERD terdiri atas tiga komponen utama, yaitu entitas, atribut, dan relasi antar entitas. Entitas adalah himpunan objek nyata atau abstrak yang dapat diidentifikasi secara unik dalam sistem, misalnya Mahasiswa, Dosen, Produk, atau Anggota Perpustakaan. Entitas digambarkan dengan kotak persegi panjang. Atribut adalah karakteristik entitas (disimpan sebagai kolom data) dan digambarkan dengan simbol oval. Relasi adalah hubungan antar entitas (dilambangkan belah ketupat) yang menunjukkan keterkaitan data dalam basis, seperti 1:1, 1:N, atau N:M.

Secara umum, ERD memudahkan pengembang memvisualisasikan struktur data secara menyeluruh. Dengan model ERD, tim pengembang dapat melihat objek-objek penting dalam sistem (entitas), sifat-sifatnya (atribut), serta bagaimana objek tersebut saling terkait (relasi). Informasi grafis dari ERD mempermudah komunikasi antar tim pengembang, analis, dan pemangku kepentingan lain karena struktur data yang kompleks disajikan dalam bentuk gambar yang intuitif. ERD biasanya dibuat pada tahap perancangan konseptual untuk menjadi panduan sebelum melakukan implementasi basis data.

Manfaat ERD dalam Pengembangan Perangkat Lunak

Menggunakan ERD dalam pengembangan perangkat lunak dan desain basis data memberikan berbagai manfaat penting, antara lain:

• Memvisualisasikan Struktur Data: ERD memungkinkan melihat dengan jelas bagaimana data diatur dalam sistem. Diagram ini menghubungkan entitas dan atributnya sehingga struktur basis data menjadi lebih mudah dipahami.
• Meningkatkan Keteraturan Perancangan: Dengan ERD, perancangan database menjadi lebih terstruktur. Perancang sistem dapat menentukan entitas dan relasi dengan terencana, mengurangi risiko kesalahan desain.
• Memudahkan Pemahaman dan Komunikasi: Diagram ERD berfungsi layaknya peta jalan yang memudahkan tim untuk memahami alur data dan relasi antar entitas. Dokumentasi visual ini memfasilitasi komunikasi antar programmer, analis sistem, dan pihak non-teknis.
• Perencanaan dan Evaluasi Database: ERD digunakan untuk merencanakan struktur database sebelum implementasi. Dengan begitu, pengembang dapat mengantisipasi kebutuhan indeks, kunci primer, dan relasi antar tabel sejak dini.
• Dokumentasi Sistem: ERD juga berperan sebagai dokumentasi penting tentang desain data yang ada, sehingga memudahkan pemeliharaan dan pengembangan di masa depan.
• Alat Analisis: Dalam tahap analisis data, ERD membantu mengidentifikasi pola dan keterkaitan data yang mungkin sulit dilihat tanpa representasi visual.
• Komunikasi Antar Tim: Sebagai dokumentasi dan ilustrasi visual, ERD mempermudah komunikasi antar tim pengembangan, termasuk pengembang front-end, back-end, maupun pemangku kepentingan bisnis.

Baca Juga: Mau Paham Database? Kenalan Dulu Sama ERD, Biar Gak Bingung Terus!

Cara Membuat ERD

Setelah mengetahui Apa Itu ERD, selanjutnya kita bahas bagaimana cara membuat diagram tersebut. Proses pembuatan ERD umumnya mengikuti langkah-langkah berikut:

1. Identifikasi Entitas: Langkah pertama adalah menentukan entitas-entitas utama yang terlibat dalam sistem. Entitas biasanya berupa objek nyata atau konsep penting dalam sistem. Misalnya untuk sistem perpustakaan, entitas utama bisa berupa Buku, Pembaca, Penerbit, Staf, dan Peminjaman. Pada tahap ini, buat representasi kotak persegi panjang untuk setiap entitas.
2. Tentukan Relasi antar Entitas: Selanjutnya identifikasi hubungan antar entitas yang sudah ditemukan. Gambarkan garis relasi (dengan belah ketupat di tengah) antara entitas yang memiliki keterkaitan. Tentukan jenis relasi (kardinalitas), seperti 1:1 (satu-ke-satu), 1:N (satu-ke-banyak), atau N:M (banyak-ke-banyak). Contohnya, satu Pembaca dapat meminjam banyak Buku (1:N), sedangkan satu Buku dapat dipinjam oleh banyak Pembaca (secara keseluruhan membentuk relasi N:M melalui entitas Peminjaman).
3. Tambahkan Atribut: Setelah entitas dan relasi, tambahkan atribut pada masing-masing entitas. Atribut berupa oval yang terhubung ke entitas. Berikan nama untuk setiap atribut, dan tandai atribut kunci primer (key) dengan garis bawah. Misalnya, tabel Buku akan memiliki atribut seperti ISBN (key), judul, edisi, kategori, dan harga. Pastikan setiap entitas memiliki minimal satu atribut kunci untuk identifikasi unik.
4. Lengkapi dan Review Diagram: Periksa kembali diagram ERD yang telah dibuat. Pastikan semua entitas, atribut, dan relasi sudah digambarkan dengan benar. Periksa juga keterkaitan logis dan konsistensi notasi. Jika diperlukan, tambahkan relasi tambahan atau hapus komponen yang tidak relevan. Setelah validasi, ERD siap digunakan sebagai kerangka dasar dalam membangun basis data.

Studi Kasus: Sistem Manajemen Perpustakaan

Dalam studi kasus berikut, kita aplikasikan konsep Apa Itu ERD pada Sistem Manajemen Perpustakaan. Sistem ini mencatat buku, anggota perpustakaan, petugas, dan transaksi peminjaman. Berikut langkah-langkah identifikasi entitas, atribut, dan relasi beserta diagram ERD dan struktur tabel database:

Entitas Utama dan Atributnya

Beberapa entitas utama dalam sistem manajemen perpustakaan beserta contoh atribut adalah:

• Buku: Memiliki atribut ISBN (kunci primer), Judul, Edisi, Kategori, Harga, dan ID_Penerbit (sebagai foreign key yang merujuk ke entitas Penerbit).
• Pembaca (Anggota): Memiliki atribut ID_Pembaca (kunci primer), Nama Depan, Nama Belakang, Email, No_Telepon, dan Alamat.
• Penerbit: Memiliki atribut ID_Penerbit (kunci primer), Nama Penerbit, dan Tahun_Terbit (tahun terbit buku).
• Staf: Memiliki atribut ID_Staf (kunci primer) dan Nama Staf.
• Peminjaman (Transaksi): Memiliki atribut ID_Peminjaman (kunci primer), ID_Pembaca (foreign key ke Pembaca), ISBN (foreign key ke Buku), Tanggal_Pinjam, dan Tanggal_Kembali.

Atribut-atribut di atas disesuaikan dengan entitas dan kebutuhan sistem. Misalnya, atribut ISBN pada entitas Buku sangat cocok dijadikan kunci primer karena merupakan kode unik setiap buku. Sementara itu, entitas Peminjaman merekam transaksi pinjam-kembali sehingga memerlukan referensi ke Buku dan Pembaca yang terlibat.

Relasi Antar Entitas

Berikut beberapa relasi utama antar entitas dalam sistem perpustakaan beserta kardinalitasnya (sesuai studi kasus):

• Pembaca - Buku: Satu pembaca dapat meminjam banyak buku (1:N), sedangkan satu buku dapat dipinjam oleh banyak pembaca melalui entitas Peminjaman (N:M secara keseluruhan).
• Penerbit - Buku: Satu penerbit dapat menerbitkan banyak buku, tetapi setiap buku hanya diterbitkan oleh satu penerbit (1:N).
• Staf - Pembaca: Satu staf dapat melayani banyak pembaca dan sebaliknya satu pembaca dapat dilayani oleh banyak staf (misalnya, dalam beberapa sesi peminjaman) (M:N).
• Staf - Peminjaman: Satu staf dapat menangani banyak transaksi peminjaman (1:N), artinya setiap peminjaman dicatat oleh satu petugas.

Hubungan-hubungan di atas mencerminkan model data yang menggambarkan operasi perpustakaan. Misalnya, relasi Staf-Peminjaman memastikan kita dapat melacak petugas yang menangani tiap peminjaman. Relasi Pembaca-Buku melalui entitas Peminjaman menggambarkan siapa yang meminjam buku apa.

Diagram ERD Sistem Manajemen Perpustakaan

Gambar 1. Contoh Entity Relationship Diagram sistem manajemen perpustakaan. Diagram di atas menunjukkan entitas Buku, Pembaca, Penerbit, Staf, dan Peminjaman serta hubungan antar entitas tersebut. Misalnya, entitas Buku terhubung dengan entitas Penerbit (satu penerbit menerbitkan banyak buku) dan dengan entitas Peminjaman (setiap peminjaman melibatkan satu buku). Entitas Pembaca terhubung dengan Peminjaman (setiap peminjaman dilakukan oleh seorang pembaca) dan Staf (pencatatan peminjaman oleh petugas). Diagram ini sesuai dengan struktur entitas dan relasi yang telah diidentifikasi sebelumnya.

Baca Juga: Mengenal ERD (Entity Relationship Diagram)

Kode SQL: Struktur Tabel Database

Setelah merancang ERD, tahap selanjutnya adalah membuat struktur tabel pada sistem manajemen basis data. Contoh kode SQL di bawah ini menunjukkan pembuatan tabel-tabel sesuai entitas pada studi kasus perpustakaan.

CREATE TABLE Penerbit (
    id_penerbit INT PRIMARY KEY,
    nama VARCHAR(100),
    tahun_terbit INT
);

Tabel Penerbit dibuat dengan kolom id_penerbit (tipe INT) sebagai kunci primer. Kolom nama bertipe VARCHAR(100) menyimpan nama penerbit, sedangkan tahun_terbit bertipe INT menyimpan tahun buku diterbitkan.

CREATE TABLE Buku (
    isbn VARCHAR(20) PRIMARY KEY,
    judul VARCHAR(200),
    edisi VARCHAR(50),
    kategori VARCHAR(50),
    harga DECIMAL(10,2),
    id_penerbit INT,
    FOREIGN KEY (id_penerbit) REFERENCES Penerbit(id_penerbit)
);

Tabel Buku memiliki isbn (VARCHAR) sebagai kunci primer untuk mengidentifikasi unik setiap buku. Kolom judul, edisi, kategori, dan harga menyimpan informasi detail buku tersebut. Kolom id_penerbit adalah kunci asing (foreign key) yang menghubungkan setiap buku ke penerbitnya di tabel Penerbit. Constraint FOREIGN KEY memastikan data konsisten dan hanya menyimpan nilai id_penerbit yang ada di tabel Penerbit.

CREATE TABLE Pembaca (
    id_pembaca INT PRIMARY KEY,
    nama_depan VARCHAR(50),
    nama_belakang VARCHAR(50),
    email VARCHAR(100),
    no_telepon VARCHAR(20),
    alamat VARCHAR(255)
);

Tabel Pembaca menyimpan data anggota perpustakaan. Kolom id_pembaca (INT) berperan sebagai kunci primer. Kolom nama_depan dan nama_belakang merepresentasikan nama lengkap pembaca. email, no_telepon, dan alamat menyimpan informasi kontak. Semua kolom ini bertipe VARCHAR (teks) karena berisi data karakter.

CREATE TABLE Staf (
    id_staf INT PRIMARY KEY,
    nama VARCHAR(100)
);

Tabel Staf berisi data petugas perpustakaan. id_staf (INT) adalah kunci primer, dan nama (VARCHAR) menyimpan nama petugas.

CREATE TABLE Peminjaman (
    id_peminjaman INT PRIMARY KEY,
    id_pembaca INT,
    isbn VARCHAR(20),
    tanggal_pinjam DATE,
    tanggal_kembali DATE,
    FOREIGN KEY (id_pembaca) REFERENCES Pembaca(id_pembaca),
    FOREIGN KEY (isbn) REFERENCES Buku(isbn)
);

Tabel Peminjaman mencatat transaksi peminjaman buku. id_peminjaman (INT) merupakan kunci primer untuk setiap transaksi. Kolom id_pembaca dan isbn adalah kunci asing yang merujuk ke tabel Pembaca dan Buku berturut-turut, menghubungkan transaksi dengan data pembaca dan buku yang dipinjam. tanggal_pinjam dan tanggal_kembali (tipe DATE) merekam tanggal peminjaman dan pengembalian buku. Constraint foreign key memastikan bahwa setiap peminjaman hanya melibatkan data pembaca dan buku yang valid.

Setiap bagian kode SQL di atas menentukan struktur tabel dengan mendefinisikan kolom dan tipe data serta aturan integritas (primary key dan foreign key). Misalnya, bagian PRIMARY KEY pada kolom menandai atribut unik, sedangkan FOREIGN KEY menjaga konsistensi relasi antar tabel. Dengan cara ini, database perpustakaan dapat menyimpan data secara terorganisir sesuai desain ERD yang telah dibuat.

Kesimpulan

ERD (Entity Relationship Diagram) adalah alat penting dalam merancang basis data dan pengembangan perangkat lunak. Dengan memahami Apa Itu ERD dan komponen-komponennya (entitas, atribut, relasi, serta kardinalitas), pengembang dapat membuat model data yang terstruktur dan mudah dipahami. Manfaat ERD meliputi memvisualisasikan struktur data, memudahkan perancangan dan dokumentasi, serta meningkatkan komunikasi antar tim. Studi kasus Sistem Manajemen Perpustakaan di atas menunjukkan cara mengidentifikasi entitas, atribut, dan relasi untuk merancang basis data yang sesuai dengan kebutuhan sistem.

Sebagai langkah selanjutnya, bagi Anda yang tertarik mendalami pengembangan aplikasi web secara menyeluruh, dapat mempertimbangkan untuk mengikuti Kelas Fullstack Developer di CodePolitan. Di kelas ini, Anda akan belajar mulai dari pengenalan pemrograman hingga pengembangan front-end dan back-end lengkap dengan studi kasus praktis. Bergabunglah sekarang di kelas Fullstack Developer CodePolitan untuk memperluas pengetahuan dan keterampilan Fullstack Development Anda.