目錄

引言

Redis GEO命令概述

什么是GEO命令？

主要命令詳解

命令應用示例

添加地點信息

查詢兩地距離

查詢附近的城市

實現"查找附近的人"功能

功能需求與實現思路

基本需求

實現思路

命令實現方案

存儲用戶位置

查詢附近的用戶

Java代碼實現詳解

使用Redis GEO的優勢與注意事項

優勢

注意事項

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引言

????????在移動互聯網時代，基于地理位置的服務已成為眾多應用的標配功能。無論是打車軟件、外賣平臺還是社交應用，"附近的XX"功能幾乎無處不在。這類功能的核心技術挑戰在于：如何高效存儲地理位置數據并進行快速檢索？Redis 3.2版本引入的GEO（地理空間）命令集完美解決了這一問題，為開發者提供了簡單高效的地理位置數據處理方案。

????????本文將深入淺出地介紹Redis GEO命令及其工作原理，通過實際案例和代碼示例，幫助你輕松實現"查找附近的人"等地理位置相關功能。無論你是Redis新手還是有經驗的開發者，都能從中獲取有價值的信息。

Redis GEO命令概述

什么是GEO命令？

????????GEO是"Geolocation"（地理定位）的簡寫，Redis GEO是Redis專門為地理位置信息存儲和檢索設計的命令集。它允許我們將經緯度坐標存儲到Redis數據庫中，并支持按距離查詢、計算兩點間距離等多種地理空間操作。

????????底層實現上，Redis GEO使用了地理空間索引算法（Geohash），將二維的經緯度轉換為一維的字符串，并通過Redis的有序集合(Sorted Set)來存儲，這使得地理位置的存取和計算變得非常高效。

主要命令詳解

Redis GEO主要提供了以下幾個核心命令：

• GEOADD: 添加地理空間信息

#?將指定的地理空間位置（經度、緯度、名稱）添加到指定的key中
# 可以一次添加多個位置
GEOADD key longitude latitude member [longitude latitude member ...]

• GEODIST: 計算兩點間距離

# 返回兩個給定位置之間的距離
# unit參數指定返回值的單位，可以是m（米）、km（千米）、mi（英里）或ft（英尺）
GEODIST key member1 member2 [unit]

• GEOHASH: 獲取經緯度的Geohash表示

# 返回一個或多個位置元素的Geohash表示
# Geohash是一種將經緯度編碼為字符串的方法
GEOHASH key member [member ...]

• GEOHASH: 獲取經緯度的Geohash表示

# 返回一個或多個位置元素的Geohash表示
# Geohash是一種將經緯度編碼為字符串的方法
GEOHASH key member [member ...]

• GEOPOS: 獲取位置的經緯度

# 返回指定名稱位置的經緯度坐標
GEOPOS key member [member ...]

• GEORADIUS: 查找指定半徑內的成員

# 以給定的經緯度為中心，返回鍵中包含的位置元素當中，與中心的距離不超過給定半徑的所有位置元素
GEORADIUS key longitude latitude radius unit [WITHCOORD] [WITHDIST] [WITHHASH] [COUNT count] [ASC|DESC] [STORE key] [STOREDIST key]

WITHDIST: 在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
WITHCOORD: 將位置元素的經度和緯度也一并返回
WITHHASH: 以52位無符號整數的形式返回位置元素的geohash值（主要用于調試）
COUNT n: 限定返回的記錄數量
ASC|DESC: 根據中心的位置，按照從近到遠（ASC）或從遠到近（DESC）的順序返回位置元素

• GEOSEARCH: 在指定范圍內搜索

# 在指定范圍內搜索，范圍可以是圓形或矩形
GEOSEARCH key [FROMMEMBER member] [FROMLONLAT longitude latitude] [BYRADIUS radius unit] [BYBOX width height unit] [WITHDIST] [WITHCOORD] [WITHHASH] [COUNT count] [ASC|DESC]

• GEOSEARCHSTORE: 在指定范圍內搜索并將結果存儲

# 與GEOSEARCH功能相同，但可以將結果存儲到指定的key中
GEOSEARCHSTORE destination key [FROMMEMBER member] [FROMLONLAT longitude latitude] [BYRADIUS radius unit] [BYBOX width height unit] [WITHDIST] [WITHCOORD] [WITHHASH] [COUNT count] [ASC|DESC]

這些命令共同構成了一個完整的地理空間數據處理工具集，能夠滿足大多數基于位置的服務需求。

命令應用示例

讓我們通過一個具體的例子來理解GEO命令的使用：

添加地點信息

# 上述命令將"東京"和"吉隆坡"兩個城市的經緯度信息添加到名為"locations"的地理空間集合中。
GEOADD locations 139.781210 35.774426 "東京" 101.653962 5.205122 "吉隆坡"

查詢兩地距離

# 這個命令會返回東京和吉隆坡之間的距離（單位：公里）。
GEODIST locations "東京" "吉隆坡" km

查詢附近的城市

# 這個命令會查找距離指定坐標點（經度139.0，緯度35.0）1000公里范圍內的所有城市，并同時返回它們與中心點的距離。
GEORADIUS locations 139.0 35.0 1000 km WITHDIST

實現"查找附近的人"功能

????????"查找附近的人"是移動應用中的常見功能，下面我們將詳細講解如何使用Redis GEO命令來實現。

功能需求與實現思路

基本需求

• 存儲每個用戶的地理位置信息（經緯度）
• 能夠查詢指定用戶周圍一定范圍內的其他用戶
• 返回的用戶列表按照距離排序

實現思路

1. 使用GEOADD命令將用戶ID及其經緯度信息存儲在Redis中
2. 當需要查詢"附近的人"時，使用GEORADIUS命令，以查詢用戶的位置為中心，指定半徑范圍進行搜索

命令實現方案

假設我們正在開發一個社交應用，需要實現廣州市用戶查找1000公里范圍內其他用戶的功能：

存儲用戶位置

GEOADD user_location 113.267548 23.142979 "user1"
GEOADD user_location 113.300000 23.150000 "user2"
GEOADD user_location 114.057868 22.543099 "user3"

查詢附近的用戶

# 命令會返回距離廣州市指定坐標1000公里范圍內的所有用戶，并顯示他們與查詢點的具體距離。
GEORADIUS user_location 113.254325 23.144043 1000 km WITHDIST

Java代碼實現詳解

下面是使用Java語言和Jedis客戶端實現"查找附近的人"功能的代碼示例：

import redis.clients.jedis.GeoCoordinate;
import redis.clients.jedis.GeoRadiusResponse;
import redis.clients.jedis.GeoUnit;
import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.params.GeoRadiusParam;import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.HashMap;
import java.util.stream.Collectors;/*** Redis GEO功能示例：實現"附近的人"功能* * @author Muller*/
public class RedisGeoDemo {private static final String USER_LOCATION_KEY = "user_location";/*** 存儲用戶地理位置信息* * @param userId 用戶ID* @param longitude 經度* @param latitude 緯度* @param jedis Redis連接* @return 添加成功的數量*/public static Long saveUserLocation(String userId, double longitude, double latitude, Jedis jedis) {try {return jedis.geoadd(USER_LOCATION_KEY, longitude, latitude, userId);} catch (Exception e) {System.err.println("保存用戶位置信息失敗: " + e.getMessage());return 0L;}}/*** 批量存儲多個用戶的地理位置信息* * @param userLocations 用戶位置Map，key為用戶ID，value為經緯度坐標* @param jedis Redis連接* @return 添加成功的數量*/public static Long saveUserLocations(Map<String, double[]> userLocations, Jedis jedis) {try {Map<String, GeoCoordinate> memberCoordinateMap = new HashMap<>();for (Map.Entry<String, double[]> entry : userLocations.entrySet()) {String userId = entry.getKey();double[] coordinates = entry.getValue();memberCoordinateMap.put(userId, new GeoCoordinate(coordinates[0], coordinates[1]));}return jedis.geoadd(USER_LOCATION_KEY, memberCoordinateMap);} catch (Exception e) {System.err.println("批量保存用戶位置信息失敗: " + e.getMessage());return 0L;}}/*** 查詢附近的人* * @param longitude 經度* @param latitude 緯度* @param radius 半徑* @param jedis Redis連接* @return 附近用戶ID列表*/public static List<String> getNearbyUsers(double longitude, double latitude, double radius, Jedis jedis) {try {List<GeoRadiusResponse> responses = jedis.georadius(USER_LOCATION_KEY, longitude, latitude, radius, GeoUnit.KM, GeoRadiusParam.geoRadiusParam().withDist().sortAscending());return responses.stream().map(GeoRadiusResponse::getMemberByString).collect(Collectors.toList());} catch (Exception e) {System.err.println("查詢附近用戶失敗: " + e.getMessage());return List.of();}}/*** 獲取用戶詳細地理信息（包含距離）* * @param longitude 經度* @param latitude 緯度* @param radius 半徑* @param jedis Redis連接* @return 附近用戶詳細信息列表*/public static List<UserGeoInfo> getNearbyUsersWithDistance(double longitude, double latitude, double radius, Jedis jedis) {try {List<GeoRadiusResponse> responses = jedis.georadius(USER_LOCATION_KEY, longitude, latitude, radius, GeoUnit.KM, GeoRadiusParam.geoRadiusParam().withDist().withCoord().sortAscending());return responses.stream().map(response -> new UserGeoInfo(response.getMemberByString(),response.getDistance(),response.getCoordinate().getLongitude(),response.getCoordinate().getLatitude())).collect(Collectors.toList());} catch (Exception e) {System.err.println("查詢附近用戶詳細信息失敗: " + e.getMessage());return List.of();}}/*** 計算兩個用戶之間的距離* * @param userId1 用戶1的ID* @param userId2 用戶2的ID* @param jedis Redis連接* @return 兩用戶間距離（單位：公里），如果計算失敗返回-1*/public static double getDistanceBetweenUsers(String userId1, String userId2, Jedis jedis) {try {Double distance = jedis.geodist(USER_LOCATION_KEY, userId1, userId2, GeoUnit.KM);return distance != null ? distance : -1;} catch (Exception e) {System.err.println("計算用戶距離失敗: " + e.getMessage());return -1;}}/*** 獲取用戶的地理坐標* * @param userId 用戶ID* @param jedis Redis連接* @return 用戶坐標[經度,緯度]，如果不存在返回null*/public static double[] getUserPosition(String userId, Jedis jedis) {try {List<GeoCoordinate> positions = jedis.geopos(USER_LOCATION_KEY, userId);if (positions != null && !positions.isEmpty() && positions.get(0) != null) {GeoCoordinate pos = positions.get(0);return new double[] { pos.getLongitude(), pos.getLatitude() };}return null;} catch (Exception e) {System.err.println("獲取用戶坐標失敗: " + e.getMessage());return null;}}/*** 用戶地理信息包裝類*/public static class UserGeoInfo {private String userId;private double distance;private double longitude;private double latitude;public UserGeoInfo(String userId, double distance, double longitude, double latitude) {this.userId = userId;this.distance = distance;this.longitude = longitude;this.latitude = latitude;}public String getUserId() {return userId;}public double getDistance() {return distance;}public double getLongitude() {return longitude;}public double getLatitude() {return latitude;}@Overridepublic String toString() {return "用戶ID: " + userId + ", 距離: " + String.format("%.2f", distance) + "公里" +", 坐標: [" + longitude + ", " + latitude + "]";}}/*** 示例用法*/public static void main(String[] args) {// 這里僅用于演示，實際使用應通過連接池獲取Jedis實例try (Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379)) {// 清除之前可能存在的測試數據jedis.del(USER_LOCATION_KEY);// 存儲幾個測試用戶的位置（廣州及周邊城市的坐標）saveUserLocation("user1", 113.267548, 23.142979, jedis);  // 廣州saveUserLocation("user2", 114.057868, 22.543099, jedis);  // 深圳saveUserLocation("user3", 113.030396, 22.938259, jedis);  // 佛山saveUserLocation("user4", 116.397128, 39.916527, jedis);  // 北京System.out.println("===== 查詢廣州周邊1000公里范圍內的用戶 =====");List<String> nearbyUsers = getNearbyUsers(113.267548, 23.142979, 1000, jedis);System.out.println("附近的用戶: " + nearbyUsers);System.out.println("\n===== 查詢廣州周邊1000公里范圍內的用戶（包含距離信息） =====");List<UserGeoInfo> nearbyUsersWithDist = getNearbyUsersWithDistance(113.267548, 23.142979, 1000, jedis);nearbyUsersWithDist.forEach(System.out::println);System.out.println("\n===== 計算用戶間距離 =====");double distance = getDistanceBetweenUsers("user1", "user2", jedis);System.out.println("廣州(user1)到深圳(user2)的距離: " + String.format("%.2f", distance) + "公里");distance = getDistanceBetweenUsers("user1", "user4", jedis);System.out.println("廣州(user1)到北京(user4)的距離: " + String.format("%.2f", distance) + "公里");System.out.println("\n===== 獲取用戶坐標 =====");double[] pos = getUserPosition("user1", jedis);if (pos != null) {System.out.println("用戶user1的坐標: [" + pos[0] + ", " + pos[1] + "]");}}}
}

使用Redis GEO的優勢與注意事項

優勢

• 性能高效：Redis基于內存操作，地理位置查詢性能極高
• 使用簡單：GEO命令集設計直觀，容易上手
• 功能完善：提供了從添加、查詢到計算距離的完整功能集
• 可擴展性好：可以輕松處理百萬級別的POI（興趣點）數據
• 與Redis其他功能協同：可以結合Redis的緩存、事務等功能

注意事項

• 精度限制：GEO命令的精度受到Geohash算法的限制，對于需要極高精度的應用場景（如軍事）可能不適用
• 內存消耗：大量GEO數據會占用較多內存，需要合理規劃Redis服務器資源
• 經緯度范圍：Redis GEO只接受有效的經緯度范圍（經度：-180到180，緯度：-85.05112878到85.05112878）
• 數據持久化：使用AOF持久化模式可能會導致重啟時間延長，需權衡數據安全性和重啟速度
• 適用場景：最適合"附近的XX"這類不需要復雜地理形狀計算的場景，如需多邊形區域計算等高級地理信息功能，可能需要專業GIS系統