Quelltext der Seite Bitmap-Index

Ein '''Bitmap-Index''' ist ein [[Datenbankindex]], der dazu dient, mehrdimensionale [[Daten]] effizient zu indizieren. Auf Grund seiner Eigenschaften findet der Bitmap-Index vor allem bei [[Data-Warehouse|Data Warehouses]] Einsatz.

Die Bezeichnung rührt daher, dass der Bitmap-Index ein oder mehrere Attribute in Form eines [[Bit]]musters (''engl. Bitmap'') speichert. Er ist vor allem sinnvoll einsetzbar für die Indizierung von Tabellenspalten mit einer geringen [[Kardinalität (Datenbanken)|Kardinalität]] (Anzahl der in dieser Spalte vorhandenen unterschiedlichen Werte). Das ist genau der Bereich, in dem ein konventioneller Index, realisiert durch einen [[B-Baum]], keine Steigerung der Zugriffsperformance bringt.

== Beispiel ==
Ein einfaches Beispiel: in einen Index einer Personendatenbank werden die Attribute ''Geschlecht'' (zwei mögliche Werte, Kardinalität = 2) und ''Familienstand'' (Kardinalität = 3) eingetragen. Die Indextabelle könnte so aussehen:

{| class="wikitable"
! Name !! männlich !! weiblich !! ledig !! verheiratet !! geschieden
|-
| Anne || 0 || 1 || 0 || 1 || 0
|-
| Emil || 1 || 0 || 0 || 0 || 1
|-
| Fritz || 1 || 0 || 0 || 1 || 0
|-
| Hans || 1 || 0 || 0 || 1 || 0
|-
| Willi || 1 || 0 || 1 || 0 || 0
|}

== Funktionsweise ==
Wie bei allen Datenbankindizes existiert von jedem dieser Einträge ein Verweis auf einen (externen) Datenbankeintrag.

Das Durchsuchen der (vorzugsweise intern gespeicherten) Indextabelle geschieht über einfache binäre Operationen, im Beispiel über [[Konjunktion (Logik)|Und-Verknüpfung]] mit einer Suchmaske. Sucht man in dem Beispiel nach Personen, die männlich und verheiratet sind, so ist die Suchmaske 10 010 (die Verweise der Treffer führen zu Fritz und Hans).

Ausnutzung der binären Operationen auf [[Prozessor]]ebene bietet einen Geschwindigkeitsvorteil bei Vergleichsoperationen. Durch diese Repräsentation wird Rechenaufwand gegen Speicherplatz getauscht.

== Abbildung des Wertebereichs ==
Die Zuordnung von einem Wert eines Wertebereichs zu einem [[Bitvektor]] geschieht durch die Wahl der Basis des Bitvektors. Wird jedem Wert des Wertebereichs eindeutig ein einziger Bitvektor zugeordnet, so entspricht die Länge des Bitvektors im einfachen Fall genau der Kardinalität des Wertebereichs und ist gleichzeitig Basis des Bitvektors.
Ein Vorteil dieser Darstellung ist die Möglichkeit, einzelne Werte eines Wertebereichs auszulassen, wenn diese nicht in vorliegenden Daten vorkommen.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, eine nicht uniforme Basis anzugeben.

== Literatur ==
* Chee-Yong Chan und Yannis Ioannidis: ''Bitmap Index Design and Evaluation''. Proceedings of the 1998 ACM SIGMOD Conference.

[[Kategorie:Datenbankindex]]
[[Kategorie:Datenstruktur]]