GEO简介:
移动互联网时代LBS应用越来越多,交友软件中附近的小姐姐、外卖软件中附近的美食店铺、打车软件附近的车辆等等,那这种附近各种形形色色的XXX地址位置选择是如何实现的?
地球上的地理位置是使用二维的经纬度表示,经度范围 (-180, 180],纬度范围 (-90, 90],只要我们确定一个点的经纬度就可以名曲他在地球的位置。
例如滴滴打车,最直观的操作就是实时记录更新各个车的位置,
然后当我们要找车时,在数据库中查找距离我们(坐标x0,y0)附近r公里范围内部的车辆
使用如下SQL即可:
select taxi from position where x0-r < x < x0 + r and y0-r < y < y0+r
但是这样会有什么问题呢?
1.查询性能问题,如果并发高,数据量大这种查询是要搞垮数据库的
2.这个查询的是一个矩形访问,而不是以我为中心r公里为半径的圆形访问。
3.精准度的问题,我们知道地球不是平面坐标系,而是一个圆球,这种矩形计算在长距离计算时会有很大误差
Redis在3.2版本以后增加了地理位置的处理
原理:
核心思想就是将球体转换为平面,区块转换为一点
主要分为三步
将三维的地球变为二维的坐标
在将二维的坐标转换为一维的点块
最后将一维的点块转换为二进制再通过base32编码
难点:
GeoHash核心原理解析:https://www.cnblogs.com/LBSer/p/3310455.html
地理知识说明:
经纬度:
https://baike.baidu.com/item/%E7%BB%8F%E7%BA%AC%E7%BA%BF/5596978?fr=aladdin
查询:
https://jingweidu.bmcx.com/
命令:
GEOADD 多个经度(longitude)、纬度(latitude)、位置名称(member)添加到指定的 key 中
GEOPOS 从键里面返回所有给定位置元素的位置(经度和纬度)
GEODIST 返回两个给定位置之间的距离。
GEORADIUS 以给定的经纬度为中心, 返回与中心的距离不超过给定最大距离的所有位置元素。
GEORADIUSBYMEMBER 跟GEORADIUS类似
GEOHASH返回一个或多个位置元素的 Geohash 表示
命令实操:
如何获得某个地址的经纬度:
http://api.map.baidu.com/lbsapi/getpoint/
https://jingweidu.bmcx.com/
命令如下:
GEOADD city 116.403963 39.915119 “天安门” 116.403414 39.924091 “故宫” 116.024067 40.362639 “长城”
GEOPOS返回经纬度:
GEOHASH返回坐标的geohash表示:
geohash算法生成的base32编码值,3维变2维变1维
GEODIST 两个位置之间距离:
后面参数是距离单位:
m 米
km 千米
ft 英尺
mi 英里
GEORADIUS:
georadius 以给定的经纬度为中心, 返回键包含的位置元素当中, 与中心的距离不超过给定最大距离的所有位置元素。
GEORADIUS city 116.418017 39.914402 10 km withdist withcoord count 10 withhash desc
WITHDIST: 在返回位置元素的同时, 将位置元素与中心之间的距离也一并返回。 距离的单位和用户给定的范围单位保持一致。
WITHCOORD: 将位置元素的经度和维度也一并返回。
WITHHASH: 以 52 位有符号整数的形式, 返回位置元素经过原始 geohash 编码的有序集合分值。 这个选项主要用于底层应用或者调试, 实际中的作用并不大
COUNT 限定返回的记录数。
当前位置(116.418017 39.914402),在王府井
以半径为中心,查找附近的XXX
GEORADIUSBYMEMBER
需求分析:
微信附近的人或者一公里以内的各种营业厅、加油站、理发店、超市…
找个单车
附近的酒店
架构设计:
Redis的新类型GEO http://www.redis.cn/commands/geoadd.html
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.geo.Distance;
import org.springframework.data.geo.GeoResults;
import org.springframework.data.geo.Metrics;
import org.springframework.data.geo.Point;
import org.springframework.data.geo.Circle;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisGeoCommands;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
@RestController
public class GeoController
{
public static final String CITY ="city";
@Autowired
private RedisTemplate redisTemplate;
@RequestMapping("/geoadd")
public String geoAdd()
{
Map<String, Point> map= new HashMap<>();
map.put("天安门",new Point(116.403963,39.915119));
map.put("故宫",new Point(116.403414 ,39.924091));
map.put("长城" ,new Point(116.024067,40.362639));
redisTemplate.opsForGeo().add(CITY,map);
return map.toString();
}
@GetMapping(value = "/geopos")
public Point position(String member) {
//获取经纬度坐标
List<Point> list= this.redisTemplate.opsForGeo().position(CITY,member);
return list.get(0);
}
@GetMapping(value = "/geohash")
public String hash(String member) {
//geohash算法生成的base32编码值
List<String> list= this.redisTemplate.opsForGeo().hash(CITY,member);
return list.get(0);
}
@GetMapping(value = "/geodist")
public Distance distance(String member1, String member2) {
Distance distance= this.redisTemplate.opsForGeo().distance(CITY,member1,member2, RedisGeoCommands.DistanceUnit.KILOMETERS);
return distance;
}
/**
* 通过经度,纬度查找附近的
* 北京王府井位置116.418017,39.914402
*/
@GetMapping(value = "/georadius")
public GeoResults radiusByxy() {
//这个坐标是北京王府井位置
Circle circle = new Circle(116.418017, 39.914402, Metrics.KILOMETERS.getMultiplier());
//返回50条
RedisGeoCommands.GeoRadiusCommandArgs args = RedisGeoCommands.GeoRadiusCommandArgs.newGeoRadiusArgs().includeDistance().includeCoordinates().sortAscending().limit(50);
GeoResults<RedisGeoCommands.GeoLocation<String>> geoResults= this.redisTemplate.opsForGeo().radius(CITY,circle, args);
return geoResults;
}
/**
* 通过地方查找附近
*/
@GetMapping(value = "/georadiusByMember")
public GeoResults radiusByMember() {
String member="天安门";
//返回50条
RedisGeoCommands.GeoRadiusCommandArgs args = RedisGeoCommands.GeoRadiusCommandArgs.newGeoRadiusArgs().includeDistance().includeCoordinates().sortAscending().limit(50);
//半径10公里内
Distance distance=new Distance(10, Metrics.KILOMETERS);
GeoResults<RedisGeoCommands.GeoLocation<String>> geoResults= this.redisTemplate.opsForGeo().radius(CITY,member, distance,args);
return geoResults;
}
}