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Geospatial Indexes 是 Redis 提供的一种数据结构#xff0c;用于存储和… 文章目录 前言一、Geospatial Indexes 的数据结构二、常用命令三、实用场景示例1. 找出某一经纬度周围的餐馆2. 按照距离排序查询景点 四、在实际开发中需要注意以下几点 前言
Geospatial Indexes 是 Redis 提供的一种数据结构用于存储和查询地理位置信息。它可以将地理位置的经度和纬度编码为二维平面上的点并支持根据距离或矩形区域查询附近的地理位置点这使得它在很多场景下被广泛应用比如 LBSLocation Based Service、智能推荐、出行规划等。
Redis 中 Geospatial Indexes 是通过有序集合实现的其内部使用 zset 数据类型来存储地理位置点的经纬度和成员信息。其中经纬度以浮点数表示成员信息则可以是用户 ID、商铺名称等。 在使用 Geospatial Indexes 时我们需要注意以下几个方面
地理位置点的经纬度采用 WGS-84 坐标系表示距离单位默认为米可以通过参数设置为其他单位矩形区域查询默认采用左闭右开的方式即包括左边界不包括右边界。
一、Geospatial Indexes 的数据结构
Geospatial Indexes 在 Redis 中是通过 zset 实现的其中地理位置点的经纬度被编码为 zset 中每个 member 的分数。具体来说Redis 在将经纬度编码为分数时使用了 zset 的有序性质将其转化为一个唯一的、不可重复的浮点数。
例如如果我们要存储以下三个地理位置点
北京 39.9042° N, 116.4074° E上海 31.2304° N, 121.4737° E广州 23.1291° N, 113.2644° E
则可以将经纬度编码为分数存入 zset 中如下所示
ZADD city_geo_location 116.4074 39.9042 “北京”ZADD city_geo_location 121.4737 31.2304 “上海”ZADD city_geo_location 113.2644 23.1291 “广州”
此时zset 中的每个 member 都代表了一个地理位置点其分数则代表了该点的唯一标识在进行距离或矩形区域查询时将会用到。
二、常用命令
Redis 中的 Geospatial Indexes 提供了一组命令来管理和查询地理位置数据包括以下命令 GEOADD向有序集合中添加一个或多个地理位置元素。 语法GEOADD key longitude latitude member [longitude latitude member …] 参数 key必需要添加元素的有序集合的键名。longitude必需要添加元素的经度值范围为 -180 到 180 度。latitude必需要添加元素的纬度值范围为 -90 到 90 度。member必需要添加元素的成员名必须为字符串类型。 示例GEOADD restaurants 139.7329 35.6634 “Sushi Dai” 139.7712 35.7100 “Afuri Ramen” 139.7198 35.7101 “Komoro Soba” GEOPOS获取指定成员在有序集合中的经纬度坐标。 语法GEOPOS key member [member …] 参数 key必需要获取经纬度坐标的有序集合的键名。member必需要获取经纬度坐标的元素的成员名可以指定多个成员名。 返回值一个二维数组每个子数组表示一个成员的经纬度坐标每个子数组包含两个元素分别表示经度和纬度。 示例GEOPOS restaurants “Sushi Dai” “Komoro Soba”返回值为 [[“139.7329”,“35.6634”],[“139.7198”,“35.7101”]] GEODIST获取有序集合中两个成员之间的距离。 语法GEODIST key member1 member2 [unit] 参数 key必需要计算距离的有序集合的键名。member1必需第一个成员的名字。member2必需第二个成员的名字。unit可选默认为米表示要返回的距离单位可以是以下四种单位之一“m”米、“km”千米、“mi”英里、“ft”英尺。 返回值两个成员之间的距离值以指定的单位表示。 示例GEODIST restaurants “Sushi Dai” “Komoro Soba” km返回值为 “2.0499” GEORADIUS按照给定的经纬度坐标和半径范围查找有序集合中符合条件的元素。 语法GEORADIUS key longitude latitude radius m|km|mi|ft [WITHCOORD] [WITHDIST] [ASC|DESC] [COUNT count] 参数 key必需要查询的有序集合的键名。longitude必需中心点的经度值范围为 -180 到 180 度。latitude必需中心点的纬度值范围为 -90 到 90 度。radius必需半径范围可以是以下格式之一m米、km千米、mi英里或 ft英尺。m|km|mi|ft必需半径范围的单位可以是以下四种单位之一“m”米、“km”千米、“mi”英里、“ft”英尺。WITHCOORD可选指示返回结果是否包含元素的经纬度坐标。如果指定了该参数则结果将包含经纬度坐标否则不包含经纬度坐标。WITHDIST可选指示返回结果是否包含元素与中心点之间的距离值。如果指定了该参数则结果将包含距离值否则不包含距离值。ASC|DESC可选指示返回结果是否按照距离值从小到大排序。如果指定了该参数则结果将按距离值排序否则默认按有序集合中的顺序返回结果。COUNT count可选指示返回结果的数量限制。如果指定了该参数则结果将最多包含 count 个元素否则返回所有符合条件的元素。 返回值若干个符合条件的元素根据查询参数而定每个元素由成员名、经度坐标和纬度坐标组成。如果指定了 WITHDIST 参数则每个元素还包含距离值。如果指定了 WITHCOORD 参数则每个元素还包含经纬度坐标。 示例GEORADIUS restaurants 139.7329 35.6634 5 km WITHCOORD WITHDIST表示查找以经纬度 (139.7329, 35.6634) 为中心半径为 5 公里范围内的所有元素并返回它们与中心点之间的距离值和经纬度坐标。 GEORADIUSBYMEMBER按照给定的成员名和半径范围查找有序集合中符合条件的元素。 语法GEORADIUSBYMEMBER key member radius m|km|mi|ft [WITHCOORD] [WITHDIST] [ASC|DESC] [COUNT count] 参数 key必需要查询的有序集合的键名。member必需中心点的成员名。radius必需半径范围可以是以下格式之一m米、km千米、mi英里或 ft英尺。m|km|mi|ft必需半径范围的单位可以是以下四种单位之一“m”米、“km”千米、“mi”英里、“ft”英尺。WITHCOORD可选指示返回结果是否包含元素的经纬度坐标。如果指定了该参数则结果将包含经纬度坐标否则不包含经纬度坐标。WITHDIST可选指示返回结果是否包含元素与中心点之间的距离值。如果指定了该参数则结果将包含距离值否则不包含距离值。ASC|DESC可选指示返回结果是否按照距离值从小到大排序。如果指定了该参数则结果将按距离值排序否则默认按有序集合中的顺序返回结果。COUNT count可选指示返回结果的数量限制。如果指定了该参数则结果将最多包含 count 个元素否则返回所有符合条件的元素。 返回值若干个符合条件的元素根据查询参数而定每个元素由成员名、经度坐标和纬度坐标组成。如果指定了 WITHDIST 参数则每个元素还包含距离值。如果指定了 WITHCOORD 参数则每个元素还包含经纬度坐标。 示例GEORADIUSBYMEMBER restaurants “Sushi Dai” 5 km WITHCOORD WITHDIST表示查找以成员名 “Sushi Dai” 对应的经纬度为中心半径为 5 公里范围内的所有元素并返回它们与中心点之间的距离值和经纬度坐标。 GEOHASH获取指定成员在有序集合中的 Geohash 值。 语法GEOHASH key member [member …] 参数 key必需要获取 Geohash 值的有序集合的键名。member必需要获取 Geohash 值的元素的成员名可以指定多个成员名。 返回值一个数组每个元素表示一个成员的 Geohash 值。 示例GEOHASH restaurants “Sushi Dai” “Komoro Soba”返回值为 [“xn7743”,“xn773w”] GEOINTERSECTS检查指定的两个成员之间是否存在任何交集。 语法GEOINTERSECTS key member1 member2 参数 key必需要检查交集的有序集合的键名。member1必需第一个成员的名字。member2必需第二个成员的名字。 返回值一个整数值如果两个成员之间存在交集则返回 1否则返回 0。 示例GEOINTERSECTS restaurants “Sushi Dai” “Komoro Soba”如果 “Sushi Dai” 和 “Komoro Soba” 代表的位置之间存在任何交集则返回 1否则返回 0。
三、实用场景示例
1. 找出某一经纬度周围的餐馆
import redis.clients.jedis.GeoRadiusResponse;
import redis.clients.jedis.GeoUnit;
import redis.clients.jedis.Jedis;import java.util.List;public class RestaurantFinder {private final static String HOST localhost;private final static int PORT 6379;private final static int TIMEOUT 5000;private final static String PASSWORD ;private static final String KEY_RESTAURANT_LOCATION restaurant_location;private static Jedis jedis null;static {try {jedis new Jedis(HOST, PORT, TIMEOUT);if (!PASSWORD.isEmpty()) {jedis.auth(PASSWORD);}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}/*** 添加餐馆的经纬度信息** param longitude 经度* param latitude 纬度* param name 餐馆名称* return*/public Long addRestaurant(double longitude, double latitude, String name) {return jedis.geoadd(KEY_RESTAURANT_LOCATION, longitude, latitude, name);}/*** 根据给定的坐标和半径查找周围的餐馆** param longitude 经度* param latitude 纬度* param radius 半径单位为米* return*/public ListGeoRadiusResponse findNearbyRestaurants(double longitude, double latitude, double radius) {return jedis.georadius(KEY_RESTAURANT_LOCATION, longitude, latitude, radius, GeoUnit.M);}/*** 测试** param args*/public static void main(String[] args) {RestaurantFinder finder new RestaurantFinder();finder.addRestaurant(121.451087, 31.228591, 麦当劳);finder.addRestaurant(121.454987, 31.227568, 星巴克);finder.addRestaurant(121.455831, 31.225719, 肯德基);ListGeoRadiusResponse restaurants finder.findNearbyRestaurants(121.453289, 31.228032, 500);for (GeoRadiusResponse restaurant : restaurants) {System.out.println(restaurant.getMemberByString() restaurant.getDistance());}}
}2. 按照距离排序查询景点
import redis.clients.jedis.GeoRadiusParam;
import redis.clients.jedis.GeoRadiusResponse;
import redis.clients.jedis.GeoUnit;
import redis.clients.jedis.Jedis;import java.util.List;public class ScenicSpotFinder {private final static String HOST localhost;private final static int PORT 6379;private final static int TIMEOUT 5000;private final static String PASSWORD ;private static final String KEY_SPOT_LOCATION spot_location;private static Jedis jedis null;static {try {jedis new Jedis(HOST, PORT, TIMEOUT);if (!PASSWORD.isEmpty()) {jedis.auth(PASSWORD);}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}/*** 添加景点的经纬度信息** param longitude 经度* param latitude 纬度* param name 景点名称* return*/public Long addScenicSpot(double longitude, double latitude, String name) {return jedis.geoadd(KEY_SPOT_LOCATION, longitude, latitude, name);}/*** 根据给定的坐标和半径查找周围的景点并按照距离排序** param longitude 经度* param latitude 纬度* param radius 半径单位为米* return*/public ListGeoRadiusResponse findNearbyScenicSpots(double longitude, double latitude, double radius) {GeoRadiusParam geoRadiusParam GeoRadiusParam.geoRadiusParam().sortAscending();return jedis.georadius(KEY_SPOT_LOCATION, longitude, latitude, radius, GeoUnit.M, geoRadiusParam);}/*** 测试** param args*/public static void main(String[] args) {ScenicSpotFinder finder new ScenicSpotFinder();finder.addScenicSpot(121.451087, 31.228591, 东方明珠);finder.addScenicSpot(121.454987, 31.227568, 外滩);finder.addScenicSpot(121.455831, 31.225719, 人民广场);ListGeoRadiusResponse spots finder.findNearbyScenicSpots(121.453289, 31.228032, 500);for (GeoRadiusResponse spot : spots) {System.out.println(spot.getMemberByString() spot.getDistance());}}
}## 3. 根据经纬度计算两点距离
java复制代码import redis.clients.jedis.GeoUnit;
import redis.clients.jedis.Jedis;public class DistanceCalculator {private final static String HOST localhost;private final static int PORT 6379;private final static int TIMEOUT 5000;private final static String PASSWORD ;private static Jedis jedis null;static {try {jedis new Jedis(HOST, PORT, TIMEOUT);if (!PASSWORD.isEmpty()) {jedis.auth(PASSWORD);}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}/*** 计算两个经纬度之间的距离** param longitude1 经度1* param latitude1 纬度1* param longitude2 经度2* param latitude2 纬度2* return*/public Double calculateDistance(double longitude1, double latitude1, double longitude2, double latitude2) {return jedis.geodist(distance, longitude1, latitude1, longitude2, latitude2, GeoUnit.M);}/*** 测试** param args*/public static void main(String[] args) {DistanceCalculator calculator new DistanceCalculator();double distance calculator.calculateDistance(121.453289, 31.228032, 121.451087, 31.228591);System.out.println(distance);}
}四、在实际开发中需要注意以下几点
每个位置都需要一个唯一的标识符。经度和纬度的值需要使用正确的格式。半径的单位为米。Redis 地理位置功能支持多种查询方式例如矩形查询、关键字查询等需要根据实际需求进行选择。
