Redis GEO

Redis GEO 主要用于存儲(chǔ)地理位置信息，并對(duì)存儲(chǔ)的信息進(jìn)行操作，該功能在 Redis 3.2 版本新增。

Redis GEO 操作方法有：

• geoadd：添加地理位置的坐標(biāo)。
• geopos：獲取地理位置的坐標(biāo)。
• geodist：計(jì)算兩個(gè)位置之間的距離。
• georadius：根據(jù)用戶給定的經(jīng)緯度坐標(biāo)來獲取指定范圍內(nèi)的地理位置集合。
• georadiusbymember：根據(jù)儲(chǔ)存在位置集合里面的某個(gè)地點(diǎn)獲取指定范圍內(nèi)的地理位置集合。
• geohash：返回一個(gè)或多個(gè)位置對(duì)象的 geohash 值。

Redis 的 GEO（Geographic）模塊是用于處理地理位置信息的工具集，主要支持存儲(chǔ)地理位置數(shù)據(jù)、計(jì)算位置間距離、查詢指定范圍內(nèi)的位置等功能。其底層基于有序集合（ZSET）實(shí)現(xiàn)，利用了 ZSET 的排序特性來管理地理位置的排序和查詢。以下從核心原理、常用命令、應(yīng)用場(chǎng)景及注意事項(xiàng)等方面詳細(xì)說明：

?一、核心原理：基于 Geohash 和 ZSET?

Redis GEO 的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是 ?ZSET（有序集合）?，每個(gè)地理位置的成員（member）在 ZSET 中存儲(chǔ)為：

• ?鍵（key）??：GEO 數(shù)據(jù)的鍵名（如 stores）。
• ?分?jǐn)?shù)（score）??：成員的 Geohash 編碼值（一個(gè) 52 位的浮點(diǎn)數(shù)，由經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換而來）。
• ?成員（member）??：位置的標(biāo)識(shí)（如店鋪名 shop1）。

?Geohash 算法?

Geohash 是一種將二維經(jīng)緯度（latitude, longitude）編碼為一維字符串的算法。其核心思想是通過二分法將經(jīng)緯度分別劃分為網(wǎng)格，最終生成一個(gè)由數(shù)字和字母組成的短字符串（長(zhǎng)度越短，精度越低，覆蓋范圍越大）。例如：

• 北京天安門的經(jīng)緯度約為 (116.405285, 39.904989)，對(duì)應(yīng)的 Geohash 是 wx4g0s8q3jf9。
• 相鄰位置的 Geohash 字符串前綴相同，因此可通過比較前綴快速判斷位置的遠(yuǎn)近。

Redis 利用 Geohash 的這一特性，將地理位置存儲(chǔ)為 ZSET 的分?jǐn)?shù)（score），從而借助 ZSET 的有序性實(shí)現(xiàn)高效的距離計(jì)算和范圍查詢。

?二、常用命令詳解?

Redis GEO 提供了一系列命令，用于位置管理、距離計(jì)算和范圍查詢。以下是最核心的命令：

?1. GEOADD：添加/更新地理位置?

?語(yǔ)法?：
GEOADD key longitude latitude member [longitude latitude member ...]

• key：GEO 數(shù)據(jù)的鍵名。
• longitude：經(jīng)度（范圍：-180° ~ 180°，?注意順序：經(jīng)度在前，緯度在后）。
• latitude：緯度（范圍：-90° ~ 90°）。
• member：位置的唯一標(biāo)識(shí)（如店鋪名、用戶 ID）。

?功能?：向 key 中添加一個(gè)或多個(gè)地理位置（若成員已存在，則更新其經(jīng)緯度）。

?示例?：

# 添加北京天安門（經(jīng)度116.405285，緯度39.904989）和上海東方明珠（經(jīng)度121.473701，緯度31.230416）
GEOADD stores 116.405285 39.904989 "天安門" 121.473701 31.230416 "東方明珠"

?返回值?：成功添加的新成員數(shù)量（重復(fù)成員不計(jì)入）。

?2. GEODIST：計(jì)算兩個(gè)位置的距離?

?語(yǔ)法?：
GEODIST key member1 member2 [unit]

• unit：距離單位，可選值：m（米，默認(rèn)）、km（千米）、mi（英里）、ft（英尺）。

?功能?：計(jì)算 member1 和 member2 之間的直線距離。

?示例?：

# 計(jì)算天安門到東方明珠的距離（千米）
GEODIST stores "天安門" "東方明珠" km
# 輸出：約 1067.4702 km（實(shí)際計(jì)算值可能因精度略有差異）

?注意?：若任一成員不存在，返回 nil。

?3. GEORADIUS：查詢指定中心點(diǎn)附近的成員?

?語(yǔ)法?：
GEORADIUS key longitude latitude radius unit [WITHCOORD] [WITHDIST] [WITHHASH] [COUNT n] [ASC|DESC]

• longitude/latitude：中心點(diǎn)的經(jīng)緯度。
• radius：搜索半徑。
• unit：半徑單位（同 GEODIST）。
• WITHCOORD：返回成員的經(jīng)緯度坐標(biāo)（數(shù)組形式）。
• WITHDIST：返回成員到中心點(diǎn)的距離（浮點(diǎn)數(shù)）。
• WITHHASH：返回成員的 Geohash 編碼值（整數(shù)）。
• COUNT n：限制返回結(jié)果數(shù)量（默認(rèn)返回所有符合條件的成員）。
• ASC|DESC：按距離升序（ASC，默認(rèn)）或降序（DESC）排序。

?功能?：以給定的經(jīng)緯度為中心，查詢半徑范圍內(nèi)的所有成員，并可選返回額外信息。

?示例?：

# 查詢天安門（116.405285, 39.904989）周圍 2 公里內(nèi)的店鋪，返回距離和坐標(biāo)
GEORADIUS stores 116.405285 39.904989 2 km WITHDIST WITHCOORD

?返回值?（示例）：

1) 1) "天安門"          # 成員名
   2) "0.0000"         # 到中心點(diǎn)的距離（km）
   3) 1) "116.405285"  # 經(jīng)度
      2) "39.904989"   # 緯度

?4. GEORADIUSBYMEMBER：以成員為中心查詢附近?

?語(yǔ)法?：
GEORADIUSBYMEMBER key member radius unit [WITHCOORD] [WITHDIST] [WITHHASH] [COUNT n] [ASC|DESC]

• member：作為中心點(diǎn)的已有成員（如已存在的店鋪）。

?功能?：與 GEORADIUS 類似，但中心點(diǎn)由已有成員的位置決定（無需手動(dòng)輸入經(jīng)緯度）。

?示例?：

# 查詢以“天安門”為中心，周圍 5 公里的店鋪
GEORADIUSBYMEMBER stores "天安門" 5 km WITHDIST

?5. GEOHASH：獲取成員的 Geohash 編碼?

?語(yǔ)法?：
GEOHASH key member [member ...]

?功能?：返回一個(gè)或多個(gè)成員的 Geohash 字符串（基于 ZSET 的分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)換而來）。

?示例?：

# 獲取“天安門”的 Geohash
GEOHASH stores "天安門"
# 輸出："wx4g0s8q3jf9"（實(shí)際值可能因 Redis 版本略有差異）

?應(yīng)用場(chǎng)景?：通過比較 Geohash 前綴快速判斷位置的相似性（前綴越長(zhǎng)，位置越接近）。

?6. GEORADIUSBYMEMBER_RO / GEORADIUS_RO：只讀查詢（Redis 3.2.10+）??

為了支持集群模式下的只讀操作，Redis 提供了 GEORADIUSBYMEMBER_RO（基于成員）和 GEORADIUS_RO（基于經(jīng)緯度）命令，避免在集群環(huán)境中因重定向?qū)е碌男阅軉栴}。

?三、關(guān)鍵注意事項(xiàng)?

• ?經(jīng)緯度順序?：必須嚴(yán)格遵循 經(jīng)度在前，緯度在后（與地理常識(shí)中的“緯度優(yōu)先”不同），否則會(huì)導(dǎo)致位置錯(cuò)誤。
• ?數(shù)據(jù)刪除?：GEO 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在 ZSET 中，因此刪除成員需使用 ZREM key member（而非 GEODEL，Redis 未提供獨(dú)立刪除命令）。
• ?性能限制?：
  • 底層是 ZSET，因此 GEOADD、GEORADIUS 等操作的時(shí)間復(fù)雜度與 ZSET 一致（如 GEORADIUS 為 O(N + log(M))，N 是結(jié)果數(shù)量，M 是總成員數(shù)）。
  • 大數(shù)據(jù)量（如百萬級(jí)）下，范圍查詢可能變慢，建議結(jié)合業(yè)務(wù)場(chǎng)景優(yōu)化（如分區(qū)域緩存、限制 COUNT 參數(shù)）。
• ?精度問題?：Geohash 編碼長(zhǎng)度固定為 52 位（對(duì)應(yīng) double 類型的精度），足夠覆蓋絕大多數(shù)場(chǎng)景（誤差約 0.5 米），但極端情況下需注意。
• ?集群支持?：Redis 集群模式下，GEO 數(shù)據(jù)會(huì)被分散存儲(chǔ)在不同節(jié)點(diǎn)（因 ZSET 的哈希槽分配），因此 GEORADIUS 等跨節(jié)點(diǎn)查詢需通過代理節(jié)點(diǎn)聚合結(jié)果，可能影響性能。

?四、典型應(yīng)用場(chǎng)景?

?附近的人/店鋪?：如外賣 App 查詢用戶附近的餐廳，社交 App 查找附近的好友。

# 用戶當(dāng)前位置（經(jīng)度121.475，緯度31.230），查詢 3 公里內(nèi)的餐廳
GEORADIUS restaurants 121.475 31.230 3 km WITHDIST

• ?物流追蹤?：記錄包裹的實(shí)時(shí)位置，查詢某區(qū)域內(nèi)的待配送訂單。
• ?地理圍欄?：判斷移動(dòng)對(duì)象（如車輛）是否進(jìn)入或離開指定區(qū)域（結(jié)合 GEORADIUS 和定時(shí)任務(wù)）。

?五、總結(jié)?

Redis GEO 是一個(gè)輕量級(jí)的地理位置解決方案，適合需要快速存儲(chǔ)和查詢位置數(shù)據(jù)的場(chǎng)景。其核心優(yōu)勢(shì)是利用 ZSET 的有序性實(shí)現(xiàn)了高效的距離計(jì)算和范圍查詢，但也需注意經(jīng)緯度順序、數(shù)據(jù)刪除方式和性能限制。實(shí)際使用中，需根據(jù)業(yè)務(wù)需求選擇合適的命令（如 GEORADIUS 或 GEORADIUSBYMEMBER），并結(jié)合 WITH* 參數(shù)優(yōu)化返回結(jié)果。

到此這篇關(guān)于Redis中的GEO詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Redis GEO內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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