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java+redis 实现搜索附近人功能

2017-03-01 15:08 711 查看
最近在做一款交友软件的APP,现在有一个功能需要实现搜索附近的人。后来发现用redis 的GEO功能实现非常简。
先说一下设计思路,每个用户在登陆的时候都会添加一下经纬度,这个是APP端获取的,
然后设置一下这个经纬度到mysql数据库中,最后把经纬度同步到redis数据库中。我们先来
了解一下 redis GEO功能。
geoadd:增加某个地理位置的坐标。
GEOADD key longitude latitude member [longitude latitude member ...]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:
有效的经度介于 -180 度至 180 度之间。
有效的纬度介于 -85.05112878 度至 85.05112878 度之间。
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。可用版本:>= 3.2.0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,已经存在,再添加的话会更新当前数据,但是返回值不会包含。
redis> GEOADD Sicily 13.361389 38.115556 "Palermo" 15.087269 37.502669 "Catania"
(integer) 2

redis> GEODIST Sicily Palermo Catania
"166274.15156960039"

redis> GEORADIUS Sicily 15 37 100 km
1) "Catania"

redis> GEORADIUS Sicily 15 37 200 km
1) "Palermo"
2) "Catania"
上面的是redis官方文档给出的操作。在实际运用中最好把key值作为用户id,这样比较容易检索。geopos:获取某个地理位置的坐标。

GEOPOS key member [member ...]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。
可用版本:>= 3.2.0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。
redis> GEOADD Sicily 13.361389 38.115556 "Palermo" 15.087269 37.502669

redis> GEOPOS Sicily Palermo
1) 1) "13.361389338970184"
2) "38.115556395496299"
2) 1) "15.087267458438873"
2) "37.50266842333162"
3) (nil)
geodist:获取两个地理位置的距离。
GEODIST key member1 member2 [unit]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:
m
 表示单位为米。
km
 表示单位为千米。
mi
 表示单位为英里。
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。可用版本:>= 3.2.0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。
redis> GEOADD Sicily 13.361389 38.115556 "Palermo" 15.087269 37.502669

redis> GEODIST Sicily Palermo Catania
"166274.15156960039"

redis> GEODIST Sicily Palermo Catania km
"166.27415156960038"

redis> GEODIST Sicily Palermo Catania mi
"103.31822459492736"

redis> GEODIST Sicily Foo Bar
(nil)
georadius:根据给定地理位置坐标获取指定范围内的地理位置集合。
GEORADIUS key longitude latitude radius m|km|ft|mi [WITHCOORD] [WITHDIST] [WITHHASH] [ASC|DESC] [COUNT count]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:
m
 表示单位为米。
km
 表示单位为千米。
mi
 表示单位为英里。
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:
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。
WITHCOORD
 : 将位置元素的经度和维度也一并返回。
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:
ASC
 : 根据中心的位置, 按照从近到远的方式返回位置元素。
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 <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。可用版本:>= 3.2.0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: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。
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: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。
geohash 整数。
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"]]
redis> GEOADD Sicily 13.361389 38.115556 "Palermo" 15.087269 37.502669 "Catania"
(integer) 2

redis> GEORADIUS Sicily 15 37 200 km WITHDIST
1) 1) "Palermo"
2) "190.4424"
2) 1) "Catania"
2) "56.4413"

redis> GEORADIUS Sicily 15 37 200 km WITHCOORD
1) 1) "Palermo"
2) 1) "13.361389338970184"
2) "38.115556395496299"
2) 1) "Catania"
2) 1) "15.087267458438873"
2) "37.50266842333162"

redis> GEORADIUS Sicily 15 37 200 km WITHDIST WITHCOORD
1) 1) "Palermo"
2) "190.4424"
3) 1) "13.361389338970184"
2) "38.115556395496299"
2) 1) "Catania"
2) "56.4413"
3) 1) "15.087267458438873"
2) "37.50266842333162"
这个方法用的最多一般也就是用这个方法,传入 经纬度,得到周围的人的id和距离。georadiusbymember:根据给定地理位置获取指定范围内的地理位置集合。

GEORADIUSBYMEMBER key member radius m|km|ft|mi [WITHCOORD] [WITHDIST] [WITHHASH] [ASC|DESC] [COUNT count]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。关于 
GEORADIUSBYMEMBER
 命令的更多信息, 请参考 
GEORADIUS
 命令的文档。
可用版本:>= 3.2.0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。
redis> GEOADD Sicily 13.583333 37.316667 "Agrigento"
(integer) 1

redis> GEOADD Sicily 13.361389 38.115556 "Palermo" 15.087269 37.502669 "Catania"
(integer) 2

redis> GEORADIUSBYMEMBER Sicily Agrigento 100 km
1) "Agrigento"
2) "Palermo"
geohash:获取某个地理位置的geohash值。
GEOHASH key member [member ...]返回一个或多个位置元素的 Geohash 表示。
可用版本:>= 3.2.0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。
redis> GEOADD Sicily 13.361389 38.115556 "Palermo" 15.087269 37.502669 "Catania"
(integer) 2

redis> GEOHASH Sicily Palermo Catania
1) "sqc8b49rny0"
2) "sqdtr74hyu0"
上面的都是一些理论知识,接下来用java代码实际操作一下public class RedisUtil {
private static JedisPool jedisPool = null;
// Redis服务器IP
private static String ADDR = "192.168.1.254";
// Redis的端口号
private static int PORT = 6380;
// 访问密码
private static String AUTH = "111111";

/**
* 初始化Redis连接池
*/
static {
try {
JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
// 连接耗尽时是否阻塞, false报异常,ture阻塞直到超时, 默认true
config.setBlockWhenExhausted(true);
// 设置的逐出策略类名, 默认DefaultEvictionPolicy(当连接超过最大空闲时间,或连接数超过最大空闲连接数)
config.setEvictionPolicyClassName("org.apache.commons.pool2.impl.DefaultEvictionPolicy");
// 是否启用pool的jmx管理功能, 默认true
config.setJmxEnabled(true);
// 最大空闲连接数, 默认8个 控制一个pool最多有多少个状态为idle(空闲的)的jedis实例。
config.setMaxIdle(8);
// 最大连接数, 默认8个
config.setMaxTotal(200);
// 表示当borrow(引入)一个jedis实例时,最大的等待时间,如果超过等待时间,则直接抛出JedisConnectionException;
config.setMaxWaitMillis(1000 * 100);
// 在borrow一个jedis实例时,是否提前进行validate操作;如果为true,则得到的jedis实例均是可用的;
config.setTestOnBorrow(true);
jedisPool = new JedisPool(config, ADDR, PORT, 3000, AUTH);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 获取Jedis实例
*
* @return
*/
public synchronized static Jedis getJedis() {
try {
if (jedisPool != null) {
Jedis resource = jedisPool.getResource();
return resource;
} else {
return null;
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}

/**
* 释放jedis资源
*
* @param jedis
*/
public static void close(final Jedis jedis) {
if (jedis != null) {
jedis.close();
}
}

public static void main(String[] args) {
Jedis jedis = RedisUtil.getJedis();

//添加经纬度
Coordinate coordinate=new Coordinate();
coordinate.setLatitude(31.244803); //维度
coordinate.setLongitude(121.483671); //经度
coordinate.setKey("1"); //可以作为用户表的id

//添加经纬度
Coordinate coordinate1=new Coordinate();
coordinate1.setLatitude(31.245321); //维度
coordinate1.setLongitude(121.485015); //经度
coordinate1.setKey("2"); //可以作为用户表的id

//添加经纬度
Coordinate coordinate2=new Coordinate();
coordinate2.setLatitude(31.245456); //维度
coordinate2.setLongitude(121.485285); //经度
coordinate2.setKey("3"); //可以作为用户表的id

addReo(coordinate);
addReo(coordinate1);
addReo(coordinate2);
RedisUtil.close(jedis);
}

/**
* 添加坐标
* key 经度 维度 距离
* return m 表示单位为米*/
public static Long addReo(Coordinate coordinate) {
Jedis jedis = null;
try {
jedis = jedisPool.getResource();
//第一个参数可以理解为表名
return jedis.geoadd("test",coordinate.getLongitude(),coordinate.getLatitude(),coordinate.getKey());
} catch (Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
} finally {
if (null != jedis)
jedis.close();
}
return null;
}
/**
* 查询附近人
* key 经度 维度 距离
* return GeoRadiusResponse*/
public static List<GeoRadiusResponse> geoQuery(Coordinate coordinate) {
Jedis jedis = null;
try {
jedis = jedisPool.getResource();
//200F GeoUnit.KM表示km
return jedis.georadius("test",coordinate.getLongitude(),coordinate.getLatitude(),200F,GeoUnit.KM, GeoRadiusParam.geoRadiusParam().withDist());
} catch (Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
} finally {
if (null != jedis)
jedis.close();
}
return null;
}

}
执行完main方法之后我们可以看到添加了三条数据;



最后再写一个查询方法测试下:
public static void main(String[] args) {
Jedis jedis = RedisUtil.getJedis();

//添加经纬度
Coordinate coordinate=new Coordinate();
coordinate.setLatitude(31.244803); //维度
coordinate.setLongitude(121.483671); //经度
coordinate.setKey("1"); //用户表的id 以当前用户作为查询条件,查询他周围的人数
List<GeoRadiusResponse> list=geoQuery(coordinate);
for(GeoRadiusResponse geo:list){
System.out.println(geo.getMemberByString()); //主键 有主键了个人信息就很简单了
System.out.println(geo.getDistance()); //距离多少米
}

RedisUtil.close(jedis);
}
输出语句
1
2.0E-4
2
0.1404
3
0.1698

这里主要要导入两个包



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