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编程问答

LBS解决方案

發布時間：2023/12/4 编程问答 49 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 LBS解决方案小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

LBS解決方案

LBS（基于地理位置的服務）服務是現在移動互聯網中比較常用的功能，例如外賣中我附近的店鋪，通常是以客戶位置坐標為中心，查詢一定范圍內的店鋪信息，按照距離由近及原進行倒敘排序

方案一，直接mysql

經緯度范圍計算就是弧度的計算，只要數學夠好，算出來分分鐘的事情，直接上mysql一個語句搞定：

CREATE TABLE `places` (`id` INT (11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,`lat` DOUBLE NOT NULL DEFAULT '0',`lng` DOUBLE NOT NULL DEFAULT '0',PRIMARY KEY (`Id`),KEY `lat` (`lat`),KEY `lng` (`lng`) ) ENGINE = INNODB AUTO_INCREMENT = 9 DEFAULT CHARSET = utf8;-- 測試經緯度 INSERT INTO `zhenai_yewu`.`places` (`lat`, `lng`) VALUES ( 23.123123, 123.123); INSERT INTO `zhenai_yewu`.`places` (`lat`, `lng`) VALUES ( 21.123123, 121.123); INSERT INTO `zhenai_yewu`.`places` (`lat`, `lng`) VALUES ( 22.123123, 122.123); INSERT INTO `zhenai_yewu`.`places` (`lat`, `lng`) VALUES ( 24.123123, 124.123); INSERT INTO `zhenai_yewu`.`places` (`lat`, `lng`) VALUES ( 25.123123, 125.123); INSERT INTO `zhenai_yewu`.`places` (`lat`, `lng`) VALUES ( 26.123123, 126.123); INSERT INTO `zhenai_yewu`.`places` (`lat`, `lng`) VALUES ( 27.123123, 127.123); INSERT INTO `zhenai_yewu`.`places` (`lat`, `lng`) VALUES ( 28.123123, 128.123);-- 為了查詢效果，將范圍設置為255555 單位是KM SELECT id, ( 6371 * acos( cos( radians(24.123123) ) * cos( radians( lat ) ) * cos( radians ( lng ) - radians(124.123) ) + sin( radians(24.123123) ) * sin( radians( lat ) ) ) ) AS distanceFROM places HAVING distance < 255555 ORDER BY distance LIMIT 0 , 100; -- 結果信息 id: distance 12 0 13 150.27231636470339 9 150.80702908932616 14 299.9866451782974 11 302.12576883654754 15 449.11942176001054 10 453.93347262147796 16 597.6467747050862

sql 查詢的是lat，lng對應的坐標信息，中心點的信息是[124.123, 24.123123],明顯這個是通過弧度計算來算出適合范圍內的經緯度范圍，然后搜索對應的id，如下sql語句分析
即使加上了索引這種查詢也必須掃全表信息，效率低下
優化一下：
- 另外一種算法，可以根據圓心坐標計算正方形四個點的坐標，然后查詢正方形內的點。

SELECT * FROM places WHERE ((lat BETWEEN 20 AND 29) AND (lng BETWEEN 90 AND 170)); //獲取如下結果： 9 23.123123 123.123 10 21.123123 121.123 11 22.123123 122.123 12 24.123123 124.123 13 25.123123 125.123 14 26.123123 126.123 15 27.123123 127.123 16 28.123123 128.123

這樣優化后，雖然數據不完全精確（圓形變正方形），但性能提升很明顯，并且可以通過給lat lng字段做索引的方式進一步加快這條SQL的查詢速度。對精度有要求的應用也可以在這個結果上再進行計算，排除那些在方塊范圍內但不在圓形范圍內的數據，已達到對精度的要求。但是沒有排序，沒有距離，除非做其他運算。

方案二，Redis

Redis3.2.0后開始支持LBS相關的命令，要實現以上功能，主要用到Redis geo相關的兩個命令 GEOADD， GETRADIOUS
命令描述，案例：

GEOADD key longitude latitude member [longitude latitude member ...] //命令將指定地理空間位置（金緯度信息，名稱）添加到指定key中

有效經度值域[-180,180], 有效緯度值域[-85.05112878 , 85.05112878 ]，單坐標超過上述指定范圍時候，會返回錯誤信息，可以一次添加多個位置地點，如下案例：

新docker-redis:0>GEOADD location 117 20 beijing "1" 新docker-redis:0>GEOADD location 120 30 shenzheng "1" 新docker-redis:0>GEOADD location 121 31 guangzhou, 122 32 nanjing "2"

添加后通過GEORADIOUS查詢如下：

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

命令以給定的經緯度為中心，返回鍵值key包含的位置元素中，與中心距離不超過給定最大距離的所有位置的元素，并且可以指定單位，順序返回單位信息如下：

m：米 km：千米 mi：英里 ft：英尺

給定一下選項時候，命令會額外返回信息：
WITHDIST：返回位置元素的同時，將位置元素與中心之間的距離也一并返回。距離的單位和用戶給定的范圍單位保持一致如下：

新docker-redis:0>GEORADIUS location 120.987 30.1234 500 km WITHDIST1) 1) "shenzheng"2) "95.9992"2) 1) "guangzhou,"2) "97.5090"3) 1) "nanjing"2) "229.9580"

WITHCOORD :將位置元素的進度和緯度也一起返回。

新docker-redis:0>GEORADIUS location 120.987 30.1234 500 km WITHCOORD1) 1) "shenzheng"2) 1) "120.00000089406967163"2) "30.00000024997701331"2) 1) "guangzhou,"2) 1) "120.99999815225601196"2) "31.00000097648057817"3) 1) "nanjing"2) 1) "122.00000077486038208"2) "31.99999916826298119"

WITHHASH 以52位有符號整形，返回位置元素經過原始geohash編碼的有序集合分值

新docker-redis:0>GEORADIUS location 120.987 30.1234 500 km WITHHASH1) 1) "shenzheng"2) "4054115787372083"2) 1) "guangzhou,"2) "4054742425916764"3) 1) "nanjing"2) "4066587848444692"

asc:更具中心位置按從近到遠的方式返回位置元素
desc：根據中心位置，從遠到近的方式返回位置元素
默認情況GEORADIUS命令會返回所有匹配的位置元素，用戶可以使用count 獲取前面N個

新docker-redis:0>GEORADIUS location 120.987 30.1234 500 km WITHHASH asc1) 1) "shenzheng"2) "4054115787372083"2) 1) "guangzhou,"2) "4054742425916764"3) 1) "nanjing"2) "4066587848444692"新docker-redis:0>GEORADIUS location 120.987 30.1234 500 km WITHHASH desc1) 1) "nanjing"2) "4066587848444692"2) 1) "guangzhou,"2) "4054742425916764"3) 1) "shenzheng"2) "4054115787372083"新docker-redis:0>GEORADIUS location 120.987 30.1234 500 km WITHHASH desc count 11) 1) "nanjing"2) "4066587848444692"

方案三

mongodb 原生支持地理位置索引2dSpace，可以直接用于位置距離計算和查詢。而且我們用的也比較多，能夠支持地理位置查詢的同事也有免息集合存儲，數據格式自由，查詢性能高等特點，對應我們需求只需要一個mongodb查詢語句：

db。moment.find( { location : { $geoWithin :{ $centerSphere :[ [121.492183, 31.247610 ] , 1000 / 3963.2 ]} } } )

查詢結果默認由近及遠，并且geoWithin是mongodb支持的查詢函數，已經在性能上做了高度的優化，完全可以生產用，現在moment的地理位置推薦用的這個

方案四

GeoHash是一種地址編碼，通過切分地圖區域變成小的方塊，只有切分的足夠小，精度就越高。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的LBS解决方案的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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