Redis 3.2 版本提供了GEO(地理信息定位)功能,支持存储地理位置及计算地理位置间的距离。美团最近骑手/附近摇一摇/滴滴最近司机等同质功能都可以使用该功能实现。
一、GEO基础知识
2.1 什么是经纬度
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。
东经正数,西经为负数。经度是地球上一个地点离一根被称为本初子午线的南北方向走线以东或以西的度数。本初子午线的经度是0°,地球上其它地点的经度是向东到180°或向西到180°。
北纬为正数,南纬为负数。纬度 是指过椭球面上某点作法线,该点法线与赤道平面的线面角,其数值在0至90度之间。位于赤道以北的点的纬度叫北纬,记为N;位于赤道以南的点的纬度称南纬,记为S。
2.2 Geohash算法原理及实现
二、Redis GEO 相关命令
Geoadd
geoadd 用于存储指定的地理空间位置,可以将一个或多个经度(longitude)、纬度(latitude)、位置名称(member)添加到指定的 key 中。
geoadd 语法格式如下:
GEOADD key longitude latitude member [longitude latitude member ...]
geopos
geopos 用于从给定的 key 里返回所有指定名称(member)的位置(经度和纬度),不存在的返回 nil。
geodist
geodist 用于返回两个给定位置之间的距离。
geodist 语法格式如下:
GEODIST key member1 member2 [m|km|ft|mi]
georadius、georadiusbymember
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。
georadiusbymember 和 GEORADIUS 命令一样, 都可以找出位于指定范围内的元素, 但是 georadiusbymember 的中心点是由给定的位置元素决定的, 而不是使用经度和纬度来决定中心点。
georadius 与 georadiusbymember 语法格式如下:
GEORADIUS key longitude latitude radius m|km|ft|mi [WITHCOORD] [WITHDIST] [WITHHASH] [COUNT count] [ASC|DESC] [STORE key] [STOREDIST key]
GEORADIUSBYMEMBER key member radius m|km|ft|mi [WITHCOORD] [WITHDIST] [WITHHASH] [COUNT count] [ASC|DESC] [STORE key] [STOREDIST key]
参数说明:
- m :米,默认单位。
- km :千米。
- mi :英里。
- ft :英尺。
- 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。
- WITHCOORD: 将位置元素的经度和纬度也一并返回。
- 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。
- ASC: 查找结果根据距离从近到远排序。
- DESC: 查找结果根据从远到近排序。
geohash
Redis GEO 使用 geohash 来保存地理位置的坐标。
geohash 用于获取一个或多个位置元素的 geohash 值。
geohash 语法格式如下:
GEOHASH key member [member ...]
参考:Redis GEO
三、Redis源码剖析之GEO——Redis是如何高效检索地理位置
抛开众多可选参数不谈,简单总结下GEORADIUS命令是怎么利用geohash获取目标位置对象的:
1、参数提取和校验;
2、利用中心点和输入半径计算待查区域范围。这个范围参数包括满足条件的最高的geohash网格等级(精度) 以及 对应的能够覆盖目标区域的九宫格位置;(后续会有详细说明)
3、对九宫格进行遍历,根据每个geohash网格的范围框选出位置对象。进一步找出与中心点距离小于输入半径的对象,进行返回。
四、Q&A
1.什么时候可以使用redis的geo功能?
做附近的人,按照距离排序等与距离相关功能时。
2.redis geo如何提高自己的检索速度
1)利用中心点和输入半径计算待查区域范围,只对附近九块待查区域范围内的点进行距离计算
2)利用中心点和输入半径计算待查区域范围时,使用跳表的数据结构,检索速度比肩二叉搜索树