Redis核心技术-数据结构4-GEO

前言

  业务场景中经常有用到地理位置的业务，例如：打车、附近商家、附近停车位等。

  此类业务称为LBS（Location-Based Service）基于位置信息服务。

  业务常见问题是：
1.如何存储经纬度信息？
2.如何根据匹配指定范围内经纬度信息？

经纬度

  经纬度是经度与纬度的合称组成一个坐标系统，称为地理坐标系统，它是一种利用三度空间的球面来定义地球上的空间的球面坐标系统，能够标示地球上的任何一个位置。

  经度范围是[-180,180]，纬度范围是[-90,90]。

GEO

  Redis 提供GEO用于存储、搜索经纬度信息。

GeoHash编码概述

  GEO 类型使用GeoHash 编码。

  GeoHash 编码会把一个经度值编码成一个 N 位的二进制值，我们来对经度范围[-180,180]做 N 次的二分区操作，其中 N 可以自定义。基本原理是“二分区间，区间编码”

  分区规则：
1.经纬度一分为2（左分区，右分区）；
2.左分区用0标识，右分区用1标识；
3.左分区是左闭右开；右分区是左右闭

  经度[-180,180]一次分区为例：
左分区[-180,0)标识为0；
右分区[0,180]标识为1。

  二分区间，区间编码：
[-180,0)，[0,180]是二分区间；
左右分区分别用0和1标识，0和1是区间编码。

  经纬度位置是（116.034579，39.030452）经过二分区间，区间编码后经纬度分别为11010 和 10111。

  经纬度编码后的11010 和 10111进行组合，组合规则是：最终编码值的偶数位上依次是经度的编码值，奇数位上依次是纬度的编码值。

  经纬度编码后的11010 和 10111进行组合结果为：1110011101

  简而言之，把经纬度（116.034579，39.030452）转为一个有关联的组合1110011101，不同组合间能计算出距离差异。

GEO命令

GEOADD-添加经纬度

#将指定的地理空间位置（纬度、经度、名称）添加到指定的key中
GEOADD key longitude latitude member [longitude latitude member ...]

> GEOADD cars:locations 116.034579 39.030452 33
1
> object encoding cars:locations
ziplist

GEODIST-计算两个经纬度距离

  计算两个给定位置之间的距离。

GEODIST key member1 member2 [unit]

unit：
m 表示单位为米（默认）。
km 表示单位为千米。
mi 表示单位为英里。
ft 表示单位为英尺。

> GEOADD cars:locations 116.034579 39.030452 33 116.034579 39.030500 44
1
> geodist cars:locations 33 44
5.3566
> geodist cars:locations 33 44 m
5.3566
> geodist cars:locations 33 44 km
0.0054

GEOHASH

  查询member在geohash表示。

GEOHASH key member [member ...]

> GEOADD cars:locations 116.034579 39.030452 33 116.034579 39.030500 44
1
> geohash cars:locations 33 44
wwfw03mbce0
wwfw03mc1s0

GEOPOS-查询经纬度

GEOPOS key member [member ...]

> GEOADD cars:locations 116.034579 39.030452 33 116.034579 39.030500 44
1
> geopos cars:locations 33
116.03458017110824585
39.03045132435389775

GEORADIUS-查询指定范围内的经纬度

GEORADIUS key longitude latitude radius m|km|ft|mi [WITHCOORD] [WITHDIST] [WITHHASH] [COUNT count]

radius：范围
WITHDIST：将位置元素与中心之间的距离也一并返回
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：返回N 个匹配元素

> GEOADD cars:locations 116.034579 39.030452 33 116.034579 39.030500 44
1
> GEORADIUS cars:locations 116.054579 39.030452 5 km ASC WITHCOORD WITHDIST WITHHASH COUNT 10
33 #WITHCOORD 参数返回，
1.7279 #WITHDIST 参数返回
4069070633952675 #WITHHASH 参数返回
116.03458017110824585
39.03045132435389775
44
1.7279
4069070633955506
116.03458017110824585
39.03049948405592318

GEORADIUSBYMEMBER-查询指定member的经纬度

  与GEORADIUS命令不同的是GEORADIUSBYMEMBER根据指定的member计算

GEORADIUSBYMEMBER key member radius m|km|ft|mi [WITHCOORD] [WITHDIST] [WITHHASH] [COUNT count]

> GEOADD cars:locations 116.034579 39.030452 33 116.034579 39.030500 44
1
> GEORADIUSBYMEMBER cars:locations 33 1 km
33
44

参加：
https://baike.baidu.com/item/%E7%BB%8F%E7%BA%AC%E5%BA%A6/1113442?fr=aladdin