Redis之Geospatial

1.Geospatial介绍

Redis 在 3.2 版本中加入了地理空间（geospatial）以及索引半径查询的功能，主要用在需要地理位置的应用上。将指定的地理空间位置（经度、纬度、名称）添加到指定的 key 中，这些数据将会存储到 sorted set。这样的目的是为了方便使用 GEORADIUS 或者 GEORADIUSBYMEMBER 命令对数据进行半径查询等操作。也就是说，推算地理位置的信息，两地之间的距离，周围方圆的人等等场景都可以用它实现。

小结：geo 底层原理是使用 zset来实现的

2.Geospatial基本操作

3.Geospatial应用场景

应用于地理位置计算

4.geoadd命令

时间复杂度： 每添加一个元素的复杂度为 O(log(N)) ， 其中 N 为键里面包含的位置元素数量。

返回值：新添加到键里面的空间元素数量， 不包括那些已经存在但是被更新的元素;
当用户尝试输入一个超出范围的经度或者纬度时， GEOADD 命令将返回一个错误。

将给定的空间元素（纬度、经度、名字）添加到指定的键里面。 这些数据会以有序集合的形式被储存在键里面， 从而使得像 GEORADIUS 和 GEORADIUSBYMEMBER 这样的命令可以在之后通过位置查询取得这些元素。
GEOADD 命令以标准的 x,y 格式接受参数， 所以用户必须先输入经度， 然后再输入纬度。 GEOADD 能够记录的坐标是有限的： 非常接近两极的区域是无法被索引的。 精确的坐标限制由 EPSG:900913 / EPSG:3785 / OSGEO:41001 等坐标系统定义， 具体如下：
1)有效的经度介于 -180 度至 180 度之间。
2)有效的纬度介于 -85.05112878 度至 85.05112878 度之间。

GEOADD key longitude latitude member [longitude latitude member …]

5.geopos命令

时间复杂度： 获取每个位置元素的复杂度为 O(log(N)) ， 其中 N 为键里面包含的位置元素数量。

返回值:
GEOPOS 命令返回一个数组， 数组中的每个项都由两个元素组成： 第一个元素为给定位置元素的经度， 而第二个元素则为给定位置元素的纬度。 当给定的位置元素不存在时， 对应的数组项为空值。

从键里面返回所有给定位置元素的位置（经度和纬度）。
因为 GEOPOS 命令接受可变数量的位置元素作为输入， 所以即使用户只给定了一个位置元素， 命令也会返回数组回复。

GEOPOS key member [member …]

6.geodist命令

时间复杂度：O(log(N))

返回值:
计算出的距离会以双精度浮点数的形式被返回。 如果给定的位置元素不存在， 那么命令返回空值。

返回两个给定位置之间的距离。
如果两个位置之间的其中一个不存在， 那么命令返回空值。
指定单位的参数 unit 必须是以下单位的其中一个：
1)m 表示单位为米。
2)km 表示单位为千米。
3)mi 表示单位为英里。
4)ft 表示单位为英尺。
如果用户没有显式地指定单位参数， 那么 GEODIST 默认使用米作为单位。
GEODIST 命令在计算距离时会假设地球为完美的球形， 在极限情况下， 这一假设最大会造成 0.5% 的误差。

GEODIST key member1 member2 [unit]

7.georadius命令

时间复杂度： O(N+log(M))， 其中 N 为指定半径范围内的位置元素数量， 而 M 则是被返回位置元素的数量。

返回值:
GEORADIUS 命令返回一个数组， 具体来说：
1.在没有给定任何 WITH 选项的情况下， 命令只会返回一个像 [“New York”,“Milan”,“Paris”] 这样的线性（linear）列表。
2.在指定了 WITHCOORD 、 WITHDIST 、 WITHHASH 等选项的情况下， 命令返回一个二层嵌套数组， 内层的每个子数组就表示一个元素。
在返回嵌套数组时， 子数组的第一个元素总是位置元素的名字。 至于额外的信息， 则会作为子数组的后续元素， 按照以下顺序被返回：
1)以浮点数格式返回的中心与位置元素之间的距离， 单位与用户指定范围时的单位一致。
2)geohash 整数。
3)由两个元素组成的坐标，分别为经度和纬度。
举个例子， GEORADIUS Sicily 15 37 200 km withcoord withdist 这样的命令返回的每个子数组都是类似以下格式的：
[“Palermo”,“190.4424”,[“13.361389338970184”,“38.115556395496299”]]

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。
范围可以使用以下其中一个单位：
1）m 表示单位为米。
2）km 表示单位为千米。
3）mi 表示单位为英里。
4)ft 表示单位为英尺。
在给定以下可选项时， 命令会返回额外的信息：
1)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。 距离的单位和用户给定的范围单位保持一致。
2)WITHCOORD ： 将位置元素的经度和维度也一并返回。
3)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。
命令默认返回未排序的位置元素。 通过以下两个参数， 用户可以指定被返回位置元素的排序方式：
1)ASC ： 根据中心的位置， 按照从近到远的方式返回位置元素。
2)DESC ： 根据中心的位置， 按照从远到近的方式返回位置元素。
在默认情况下， GEORADIUS 命令会返回所有匹配的位置元素。 虽然用户可以使用 COUNT 选项去获取前 N 个匹配元素， 但是因为命令在内部可能会需要对所有被匹配的元素进行处理， 所以在对一个非常大的区域进行搜索时， 即使只使用 COUNT 选项去获取少量元素， 命令的执行速度也可能会非常慢。 但是从另一方面来说， 使用 COUNT 选项去减少需要返回的元素数量， 对于减少带宽来说仍然是非常有用的。

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

8.georadiusbymember命令

时间复杂度： O(log(N)+M)， 其中 N 为指定范围之内的元素数量， 而 M 则是被返回的元素数量。

返回值:
一个数组， 数组中的每个项表示一个范围之内的位置元素。

这个命令和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， 而不是像 GEORADIUS那样， 使用输入的经度和纬度来决定中心点。

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

9.geohash命令

时间复杂度： 寻找每个位置元素的复杂度为 O(log(N)) ， 其中 N 为给定键包含的位置元素数量

返回一个或多个位置元素的 Geohash 表示

返回值:
一个数组， 数组的每个项都是一个 geohash 。 命令返回的 geohash 的位置与用户给定的位置元素的位置一一对应。

GEOHASH key member [member …]