Lassen Sie uns über das geografische Standortmodul GEO in Redis sprechen

GEO ist ein neues geografisches Standortmodul, das nach Version 3.2 zu Redis hinzugefügt wurde. Dieser Artikel führt Sie durch das geografische Standortmodul von GEO. Ich hoffe, es wird Ihnen hilfreich sein.

GEO ist ein neues geografisches Standortmodul, das Redis nach Version 3.2 hinzugefügt wurde. Dies bedeutet, dass Redis zum Implementieren von Standortfunktionen in der Nähe verwendet werden kann. [Verwandte Empfehlungen: Redis-Video-Tutorial]

Mit der Datenbank berechnen

Die allgemeine Methode besteht darin, die Anzahl der Elemente durch eine rechteckige Fläche zu begrenzen und dann den gesamten Abstand der Elemente in der Fläche zu berechnen dann sortiere sie. Dadurch kann der Rechenaufwand erheblich reduziert werden.

select id from positions where x0-r < x < x0+r and y0-r < y < y0+r

Um die Leistung zu steigern, muss das obige SQL einen bidirektionalen zusammengesetzten Index zu den Breiten- und Längenkoordinaten hinzufügen. Allerdings ist die Leistung von Datenbankabfragen schließlich begrenzt, wenn sie in Situationen mit hoher Parallelität verwendet wird, ist dies möglicherweise keine gute Lösung.

GEO-Algorithmus

• Der branchenweit gebräuchlichste Sortieralgorithmus für geografische Entfernungen ist der GeoHash-Algorithmus, und Redis verwendet auch den GeoHash-Algorithmus.
GeoHash 算法，Redis 也使用 GeoHash 算法。
• GeoHash 算法将 二维的经纬度数据映射到一维的整数，这样所有的元素都将在挂载到一条线上，距离靠近的二维坐标映射到一维后的点之间距离也会很接近。当我们想要计算「附近的人时」，首先将目标位置映射到这条线上，然后在这个一维的线上获取附近的点就行了。
• 算法实现，它将整个地球看成一个 二维平面，然后划分成了一系列正方形的方格，就好比围棋棋盘。所有的地图元素坐标都将放置于唯一的方格中。方格越小，坐标越精确。然后对这些方格进行整数编码，越是靠近的方格编码越是接近。
• 编码之后，每个地图元素的坐标都将变成一个整数，通过这个整数可以还原出元素的坐标，整数越长，还原出来的坐标值的损失程度就越小。
• GeoHash 算法会继续对这个整数做一次 base32 编码 (0-9,a-z 去掉 a,i,l,o 四个字母) 变成一个字符串。
• 在 Redis 里面，经纬度使用 52 位的整数进行编码，放进了 zset 里面，zset 的 value 是元素的 key ，score 是 GeoHash 的 52 位整数值。
• 在使用 Redis 进行 Geo 查询时，我们要时刻想到它的内部结构实际上只是一个 zset(skiplist)。通过 zset 的 score 排序就可以得到坐标附近的其它元素 (实际情况要复杂一些，不过这样理解足够了)，通过将 score 还原成坐标值就可以得到元素的原始坐标。

Redis GEO指令

1. 增加 geoadd

geoadd key longitude latitude member [longitude latitude member ...]

127.0.0.1:6379> geoadd beijing 116.403856 39.924043 gugong
(integer) 1
127.0.0.1:6379> geoadd beijing 116.343620 39.947633 dongwuyuan
(integer) 1
127.0.0.1:6379> geoadd beijing 116.328643 39.900272 xizhan 116.415324 39.931231 meishuguan 116.416852 39.887607 tiantan
(integer) 3

删除用 zset 的 zrem 即可

2. 距离 geodist

geodist key member1 member2 [unit]

127.0.0.1:6379> geodist beijing gugong xizhan km
"6.9402"
127.0.0.1:6379> geodist beijing gugong dongwuyuan   # 默认单位m
"5768.5737"
127.0.0.1:6379> geodist beijing xizhan xizhan
"0.0000"

距离单位可以是 m、km、ml、ft，分别代表米、千米、英里和尺。

3. 位置 geopos

geopos key member [member ...]

127.0.0.1:6379> geopos beijing gugong
1) 1) "116.4038559794426"
   2) "39.92404192186725"
127.0.0.1:6379> geopos beijing tiantan xizhan
1) 1) "116.41685396432877"
   2) "39.887607839922914"
2) 1) "116.32864147424698"
   2) "39.900271306834973"

4. hash值 geohash

geohash key member [member ...]

127.0.0.1:6379> geohash beijing gugong
1) "wx4g0gfwqk0"

经纬度字符串编码是 base32 编码，可以通过 http://geohash.org/wx4g0gfwqk0 直接查找经纬度

5. 附近地点 georadiusbymember

1、查询 ireader 范围 20 公里以内最多 3 个元素按距离正排，它不会排除自身（倒排使用用 desc ）

127.0.0.1:6379> georadiusbymember company ireader 20 km count 3 asc
1) "ireader"
2) "juejin"
3) "meituan"

2、三个可选参数 withcoord withdist withhash 用来携带附加参数, withdist 很有用，它可以用来显示距离

georadiusbymember key member radius m|km|ft|mi [WITHCOORD] [WITHDIST] [WITHHASH] [COUNT count] [ASC|DES]

127.0.0.1:6379> georadiusbymember beijing gugong 5 km withcoord withdist withhash count 3 asc
1) 1) "gugong"
   2) "0.0000"
   3) (integer) 4069885568932443
   4) 1) "116.4038559794426"
      2) "39.92404192186725"
2) 1) "meishuguan"
   2) "1.2634"
   3) (integer) 4069885710390435
   4) 1) "116.41532510519028"
      2) "39.93123039107514"
3) 1) "tiantan"
   2) "4.2014"
   3) (integer) 4069885398502557
   4) 1) "116.41685396432877"
      2) "39.887607839922914"

3、根据坐标值来查询附近的元素

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

127.0.0.1:6379> georadius beijing 116.383882 39.922061 5 km withcoord withdist withhash count 3 asc
1) 1) "gugong"
   2) "1.7180"
   3) (integer) 4069885568932443
   4) 1) "116.4038559794426"
      2) "39.92404192186725"
2) 1) "meishuguan"
   2) "2.8693"
   3) (integer) 4069885710390435
   4) 1) "116.41532510519028"
      2) "39.93123039107514"
3) 1) "dongwuyuan"
   2) "4.4588"
   3) (integer) 4069879836419688
   4) 1) "116.34361892938614"
      2) "39.94763257169722"

注意事项

实际应用中数据可能会有百万千万条，我们知道 Redis Geo 将全部放在一个 zset 集合中。在 Redis 的集群环境中，集合可能会从一个节点迁移到另一个节点，如果单个 key 的数据过大，会对集群的迁移工作造成较大的影响，在集群环境中单个 key 对应的数据量不宜超过 1MGeoHash-Algorithmus ordnet

zweidimensionale Längen- und Breitengraddaten eindimensionalen ganzen Zahlen zu🎜, sodass alle Elemente auf einer Linie montiert und zweidimensionalen Koordinaten zugeordnet werden, die nahe beieinander liegen zusammen Der Abstand zwischen Punkten nach einer Dimension wird ebenfalls sehr gering sein. Wenn wir „Personen in der Nähe“ berechnen möchten, ordnen wir zunächst die Zielposition dieser Linie zu und ermitteln dann nahegelegene Punkte auf dieser eindimensionalen Linie. 🎜Bei der Implementierung des Algorithmus wird die gesamte Erde als „zweidimensionale Ebene“ behandelt und dann in eine Reihe quadratischer Gitter unterteilt, genau wie ein Go-Brett. Alle Kartenelementkoordinaten werden in eindeutigen Quadraten platziert. Je kleiner das Quadrat, desto genauer sind die Koordinaten. Führen Sie dann eine ganzzahlige Codierung für diese Quadrate durch. Je näher die Quadrate beieinander liegen, desto näher ist die Codierung. 🎜Nach der Codierung werden die Koordinaten jedes Kartenelements zu einer Ganzzahl. Durch diese Ganzzahl können die Koordinaten des Elements wiederhergestellt werden. Je länger die Ganzzahl ist, desto geringer ist der Verlust des wiederhergestellten Koordinatenwerts. 🎜GeoHash Der Algorithmus führt weiterhin eine base32-Codierung für diese Ganzzahl (0-9,a-z) durch, um die vier Buchstaben a,i,l zu entfernen ,o ) wird zu einem String. 🎜In Redis werden Breiten- und Längengrad mit 52-Bit-Ganzzahlen codiert und in zset eingegeben. Der Wert von zset ist Das Element key und score sind die 52-Bit-Ganzzahlwerte des GeoHash. 🎜Bei der Verwendung von Redis für Geo-Abfragen müssen wir immer bedenken, dass seine interne Struktur eigentlich nur ein zset(skiplist) ist. Durch Sortieren von score von zset können Sie andere Elemente in der Nähe der Koordinaten erhalten (die tatsächliche Situation ist komplizierter, aber das reicht aus, um es zu verstehen), indem Sie score sortieren Kehren Sie zu den Koordinatenwerten zurück, um die ursprünglichen Koordinaten des Elements zu erhalten.

🎜Redis GEO-Befehl🎜🎜🎜🎜🎜🎜1. Geoadd hinzufügen🎜🎜rrreeerrreee🎜 Löschen Sie einfach zrem mit zset. 🎜🎜🎜 und ft stehen für Meter, Kilometer, Meilen bzw. Fuß. 3. Standort-Geopos >🎜🎜rrreeerrreee🎜Die Längen- und Breitengrad-Kodierung ist base32. Sie können den Längen- und Breitengrad direkt über http://geohash.org/wx4g0gfwqk0 ermitteln 5. Orte in der Nähe georadiusbymember🎜🎜🎜1. Fragen Sie ireader innerhalb einer Reichweite von 20 ab Die meisten 3-Elemente sind nach Abstand vorwärts angeordnet, sie schließen sich nicht selbst aus (verwenden Sie desc für die umgekehrte Anordnung)🎜rrreee🎜2 Drei optionale Parameter withcoord withdist withhash werden verwendet, um zusätzliche Parameter zu übertragen, <code>withdist ist sehr nützlich, es kann verwendet werden, um Entfernungen anzuzeigen🎜rrreeerrreee🎜3. Fragen Sie nahegelegene Elemente basierend auf Koordinatenwerten ab🎜rrreeerrreee

🎜Notizen🎜 🎜🎜In tatsächlichen Anwendungen kann es Millionen von Datenelementen geben. Wir wissen, dass Redis Geo sie alle in einem zset ablegt Sammlung. In der Redis-Clusterumgebung wird die Sammlung möglicherweise von einem Knoten auf einen anderen Knoten migriert. Wenn die Daten eines einzelnen key zu groß sind, hat dies größere Auswirkungen auf die Clustermigrationsarbeit Clusterumgebung Die Datenmenge, die einem einzelnen Schlüssel entspricht, sollte 1M nicht überschreiten, da es sonst zu Verzögerungen bei der Clustermigration kommt und den normalen Betrieb von Onlinediensten beeinträchtigt. 🎜

Daher wird empfohlen, die Daten von Geo mithilfe einer separaten Redis-Instanz anstelle einer Clusterumgebung bereitzustellen. Geo 的数据使用单独的 Redis 实例部署，不使用集群环境。

如果数据量过亿甚至更大，就需要对 Geo 数据进行拆分，按国家拆分、按省拆分，按市拆分，在人口特大城市甚至可以按区拆分。这样就可以显著降低单个 zset

Wenn die Datenmenge 100 Millionen oder mehr überschreitet, müssen die Geo-Daten aufgeteilt werden, und zwar nach Land, Provinz, Stadt und in sehr bevölkerungsreichen Städten sogar nach Bezirk. Dadurch kann die Größe einer einzelnen zset-Sammlung erheblich reduziert werden.

Weitere Kenntnisse zum Thema Programmierung finden Sie unter: Programmiervideos

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Das obige ist der detaillierte Inhalt vonLassen Sie uns über das geografische Standortmodul GEO in Redis sprechen. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!