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    PolarDB:pg_roaringbitmap 拡張の使用

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    PolarDB:pg_roaringbitmap 拡張の使用

    最終更新日:Aug 25, 2026

    pg_roaringbitmap 拡張は、PolarDB for PostgreSQL に roaringbitmap データ型を追加し、SQL で直接効率的なビットマップ操作を可能にします。ロアリングビットマップは、WAH、EWAH、Concise などの従来の圧縮ビットマップ形式よりもパフォーマンスが優れており、一部のシナリオではインデキシング速度が数百倍にもなり、非圧縮ビットマップよりもさらに高速です。

    一般的なユースケース： 大規模な環境における、ユーザーセグメンテーション、タグベースのフィルタリング、重複排除、およびセットメンバーシップクエリ。

    前提条件

    開始する前に、以下を確認してください。

    • PolarDB for PostgreSQL インスタンス

    • ターゲットデータベースで CREATE EXTENSION を実行する権限

    拡張の有効化

    CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS roaringbitmap;

    インストールを検証します。

    SELECT extname, extversion FROM pg_extension WHERE extname = 'roaringbitmap';

    出力例：

        extname    | extversion
---------------+------------
 roaringbitmap | 0.5
(1 行)

    クイックスタート

    以下の手順では、テーブル作成、ビットマップデータの挿入、計算の実行、結果取得という一連のワークフローを説明します。

    ステップ 1： roaringbitmap カラムを持つテーブルを作成します。

    CREATE TABLE t1 (id integer, bitmap roaringbitmap);

    ステップ 2：ビットマップデータを挿入します。

    -- rb_build: 整数配列で指定された位置のビットをセットします
INSERT INTO t1 SELECT 1, rb_build(ARRAY[1,2,3,4,5,6,7,8,9,200]);

-- rb_build_agg: 複数の行の値を単一のビットマップに集計し、
-- 各行の値ごとにビットをセットします
INSERT INTO t1 SELECT 2, rb_build_agg(e) FROM generate_series(1,100) e;

    ステップ 3：ビットマップ演算 (OR、AND、XOR、ANDNOT) を実行します。

    SELECT roaringbitmap('{1,2,3}') | roaringbitmap('{3,4,5}');  -- OR
SELECT roaringbitmap('{1,2,3}') & roaringbitmap('{3,4,5}');  -- AND
SELECT roaringbitmap('{1,2,3}') # roaringbitmap('{3,4,5}');  -- XOR
SELECT roaringbitmap('{1,2,3}') - roaringbitmap('{3,4,5}');  -- ANDNOT

    ステップ 4：ビットマップの集計を実行します。

    SELECT rb_or_agg(bitmap)  FROM t1;
SELECT rb_and_agg(bitmap) FROM t1;
SELECT rb_xor_agg(bitmap) FROM t1;
SELECT rb_build_agg(e)    FROM generate_series(1,100) e;

    ステップ 5：カーディナリティ (セットビットの数) を取得します。

    SELECT rb_cardinality('{1,2,3}');

    ステップ 6：ビットマップに格納された整数値を取得します。

    -- 整数配列に変換します
SELECT rb_to_array(bitmap) FROM t1 WHERE id = 1;

-- 行のセットに展開します
SELECT unnest(rb_to_array('{1,2,3}'::roaringbitmap));

-- または、rb_iterate を使用することもできます
SELECT rb_iterate('{1,2,3}'::roaringbitmap);

    入出力フォーマット

    PolarDB は、入出力フォーマットとして array と bytea をサポートしています。

    入力

    -- 配列入力
SELECT roaringbitmap('{1,100,10}');
--                    roaringbitmap
-- ------------------------------------------------
--  \x3a30000001000000000002001000000001000a006400

-- bytea 入力
SELECT '\x3a30000001000000000002001000000001000a006400'::roaringbitmap;
--                    roaringbitmap
-- ------------------------------------------------
--  \x3a30000001000000000002001000000001000a006400

    出力

    デフォルトの出力フォーマットは bytea です。フォーマットを切り替えるには、roaringbitmap.output_format を使用します。

    -- 配列出力に切り替えます
SET roaringbitmap.output_format = 'array';
SELECT '{1}'::roaringbitmap;
--  roaringbitmap
-- ---------------
--  {1}

-- bytea 出力に戻します
SET roaringbitmap.output_format = 'bytea';
SELECT '{1}'::roaringbitmap;
--              roaringbitmap
-- ----------------------------------------
--  \x3a3000000100000000000000100000000100

    演算子

    出力型が bool の場合を除き、すべての演算子は roaringbitmap を返します。

    演算子

    入力

    出力

    説明

    例

    結果

    &

    roaringbitmap, roaringbitmap

    roaringbitmap

    ビット単位 AND

    roaringbitmap('{1,2,3}') & roaringbitmap('{3,4,5}')

    {3}

    |

    roaringbitmap, roaringbitmap

    roaringbitmap

    ビット単位 OR

    roaringbitmap('{1,2,3}') | roaringbitmap('{3,4,5}')

    {1,2,3,4,5}

    |

    roaringbitmap, integer

    roaringbitmap

    要素の追加

    roaringbitmap('{1,2,3}') | 6

    {1,2,3,6}

    |

    integer, roaringbitmap

    roaringbitmap

    要素の追加

    6 | roaringbitmap('{1,2,3}')

    {1,2,3,6}

    #

    roaringbitmap, roaringbitmap

    roaringbitmap

    ビット単位 XOR

    roaringbitmap('{1,2,3}') # roaringbitmap('{3,4,5}')

    {1,2,4,5}

    <<

    roaringbitmap, bigint

    roaringbitmap

    各要素から値を減算

    roaringbitmap('{1,2,3}') << 2

    {0,1}

    >>

    roaringbitmap, bigint

    roaringbitmap

    各要素に値を追加

    roaringbitmap('{1,2,3}') >> 3

    {4,5,6}

    -

    roaringbitmap, roaringbitmap

    roaringbitmap

    ANDNOT (差集合)

    roaringbitmap('{1,2,3}') - roaringbitmap('{3,4,5}')

    {1,2}

    -

    roaringbitmap, integer

    roaringbitmap

    要素の削除

    roaringbitmap('{1,2,3}') - 3

    {1,2}

    @>

    roaringbitmap, roaringbitmap

    bool

    包含

    roaringbitmap('{1,2,3}') @> roaringbitmap('{3,4,5}')

    f

    @>

    roaringbitmap, integer

    bool

    要素の包含

    roaringbitmap('{1,2,3,4,5}') @> 3

    t

    @>

    roaringbitmap, integer

    bool

    要素の包含

    roaringbitmap('{1,2,3}') @> 4

    f

    @>

    integer, roaringbitmap

    bool

    包含

    3 @> roaringbitmap('{1,2,3,4,5}')

    f

    &&

    roaringbitmap, roaringbitmap

    bool

    交差 (論理積)

    roaringbitmap('{1,2,3}') && roaringbitmap('{3,4,5}')

    t

    =

    roaringbitmap, roaringbitmap

    bool

    等価

    roaringbitmap('{1,2,3}') = roaringbitmap('{3,4,5}')

    f

    <>

    roaringbitmap, roaringbitmap

    bool

    非等価

    roaringbitmap('{1,2,3}') <> roaringbitmap('{3,4,5}')

    t

    関数

    機能関数

    関数

    入力

    出力

    説明

    例

    結果

    rb_build

    integer[]

    roaringbitmap

    整数配列からビットマップを作成します。

    rb_build('{1,2,3,4,5}')

    {1,2,3,4,5}

    rb_index

    roaringbitmap, integer

    bigint

    要素の 0 から始まるインデックスを返します。要素が存在しない場合は -1 を返します。

    rb_index('{1,2,3}', 3)

    2

    rb_cardinality

    roaringbitmap

    bigint

    カーディナリティを返します。

    rb_cardinality('{1,2,3,4,5}')

    5

    rb_and_cardinality

    roaringbitmap, roaringbitmap

    bigint

    2 つのビットマップの AND 演算結果のカーディナリティです。

    rb_and_cardinality('{1,2,3}', rb_build('{3,4,5}'))

    1

    rb_or_cardinality

    roaringbitmap, roaringbitmap

    bigint

    2 つのビットマップの OR 演算結果のカーディナリティです。

    rb_or_cardinality('{1,2,3}', '{3,4,5}')

    5

    rb_xor_cardinality

    roaringbitmap, roaringbitmap

    bigint

    2 つのビットマップの XOR 演算結果のカーディナリティです。

    rb_xor_cardinality('{1,2,3}', '{3,4,5}')

    4

    rb_andnot_cardinality

    roaringbitmap, roaringbitmap

    bigint

    2 つのビットマップの ANDNOT 演算結果のカーディナリティです。

    rb_andnot_cardinality('{1,2,3}', '{3,4,5}')

    2

    rb_is_empty

    roaringbitmap

    boolean

    ビットマップが空かどうかをチェックします。

    rb_is_empty('{1,2,3,4,5}')

    f

    rb_fill

    roaringbitmap, range_start bigint, range_end bigint

    roaringbitmap

    範囲 [range_start, range_end) 内のすべての整数を追加します。

    rb_fill('{1,2,3}', 5, 7)

    {1,2,3,5,6}

    rb_clear

    roaringbitmap, range_start bigint, range_end bigint

    roaringbitmap

    範囲 [range_start, range_end) 内のすべての整数を削除します。

    rb_clear('{1,2,3}', 2, 3)

    {1,3}

    rb_flip

    roaringbitmap, range_start bigint, range_end bigint

    roaringbitmap

    範囲 [range_start, range_end) 内のすべてのビットを反転します。

    rb_flip('{1,2,3}', 2, 10)

    {1,4,5,6,7,8,9}

    rb_range

    roaringbitmap, range_start bigint, range_end bigint

    roaringbitmap

    範囲 [range_start, range_end) 内の要素を返します。

    rb_range('{1,2,3}', 2, 3)

    {2}

    rb_range_cardinality

    roaringbitmap, range_start bigint, range_end bigint

    bigint

    範囲 [range_start, range_end) 内の要素のカーディナリティです。

    rb_range_cardinality('{1,2,3}', 2, 3)

    1

    rb_min

    roaringbitmap

    integer

    最小の要素です。空の場合は NULL を返します。

    rb_min('{1,2,3}')

    1

    rb_max

    roaringbitmap

    integer

    最大の要素です。空の場合は NULL を返します。

    rb_max('{1,2,3}')

    3

    rb_rank

    roaringbitmap, integer

    bigint

    指定された値以下の要素数を返します。

    rb_rank('{1,2,3}', 3)

    3

    rb_jaccard_dist

    roaringbitmap, roaringbitmap

    倍精度

    2 つのビットマップのジャカード類似係数です。

    rb_jaccard_dist('{1,2,3}', '{3,4}')

    0.25

    rb_select

    roaringbitmap, bitset_limit bigint, bitset_offset bigint=0, reverse boolean=false, range_start bigint=0, range_end bigint=4294967296

    roaringbitmap

    範囲 [range_start, range_end) 内の要素のうち、サブセット [bitset_offset, bitset_offset + bitset_limit) を返します。

    rb_select('{1,2,3,4,5,6,7,8,9}', 5, 2)

    {3,4,5,6,7}

    rb_to_array

    roaringbitmap

    integer[]

    整数配列に変換します。

    rb_to_array(roaringbitmap('{1,2,3}'))

    {1,2,3}

    rb_iterate

    roaringbitmap

    SET of integer

    要素を行セットとして返します。

    SELECT rb_iterate(rb_build('{1,2,3}'))

    1, 2, 3

    集計関数

    関数

    入力

    出力

    説明

    例

    結果

    rb_build_agg

    integer

    roaringbitmap

    整数の行セットからビットマップを構築します。

    SELECT rb_build_agg(id) FROM (VALUES (1),(2),(3)) t(id)

    {1,2,3}

    rb_or_agg

    roaringbitmap

    roaringbitmap

    ビットマップのセットに対して OR 集計を実行します。

    SELECT rb_or_agg(bitmap) FROM (VALUES (roaringbitmap('{1,2,3}')), (roaringbitmap('{2,3,4}'))) t(bitmap)

    {1,2,3,4}

    rb_and_agg

    roaringbitmap

    roaringbitmap

    ビットマップのセットに対して AND 集計を実行します。

    SELECT rb_and_agg(bitmap) FROM (VALUES (roaringbitmap('{1,2,3}')), (roaringbitmap('{2,3,4}'))) t(bitmap)

    {2,3}

    rb_xor_agg

    roaringbitmap

    roaringbitmap

    ビットマップのセットに対して XOR 集計を実行します。

    SELECT rb_xor_agg(bitmap) FROM (VALUES (roaringbitmap('{1,2,3}')), (roaringbitmap('{2,3,4}'))) t(bitmap)

    {1,4}

    rb_or_cardinality_agg

    roaringbitmap

    bigint

    OR 集計を実行し、カーディナリティを返します。

    SELECT rb_or_cardinality_agg(bitmap) FROM (VALUES (roaringbitmap('{1,2,3}')), (roaringbitmap('{2,3,4}'))) t(bitmap)

    4

    rb_and_cardinality_agg

    roaringbitmap

    bigint

    AND 集計を実行し、カーディナリティを返します。

    SELECT rb_and_cardinality_agg(bitmap) FROM (VALUES (roaringbitmap('{1,2,3}')), (roaringbitmap('{2,3,4}'))) t(bitmap)

    2

    rb_xor_cardinality_agg

    roaringbitmap

    bigint

    XOR 集計を実行し、カーディナリティを返します。

    SELECT rb_xor_cardinality_agg(bitmap) FROM (VALUES (roaringbitmap('{1,2,3}')), (roaringbitmap('{2,3,4}'))) t(bitmap)

    2