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继续搞【附近的人】---MySQL搞LBS（二）
发表@2019-07-07 17:09:52
更新@2023-01-21 22:47:40
> 又不是不能用... 考虑到在座的各位...都是泥腿子，唯一会做的就是用PHP CRUD，而且即便是只会搞CRUD，也还是离不开MySQL。 > 没有了MySQL就好像缺了一条腿 如果说利用MySQL搞LBS，是需要分版本的，分水岭是5.7： - 5.7之前的MySQL没有内置对GIS查询的支持 - 5.7以及之后的MySQL直接内置了对GIS查询 然而实际上对于MySQL来说，根据长期以来的一贯印象，它处理GIS查询怎么说呢：  在5.7之前的话，一般说遇到GIS查询量不太大的话，利用MySQL实现LBS都会利用一种叫做GEOHASH的技术。简单说来，就是将一个人所在的经纬度地址通过一种算法转化为一坨字符串，大概就类似下面这种： >121.52413,31.261012 ==> wtw3v6g 121.12415,31.25338 ==> wtw1u1x 经纬度越相近，它们转换成的字符串的前缀就越相似。事情到这里，总体方案就比较明朗了：就是将一个人经纬度的geohash字符串保存到MySQL数据库里，然后通过MySQL的like去模糊匹配geohash前缀就可以了。 所以，从现在开始，我们需要搞明白两件事： > 搞明白经纬度到geohash字符串的算法流程 > 如何在工程代码里具体实现这个过程  我们的地球从东西维度分为东西半球，从南北维度分为南北半球。南北半球中间被中间的赤道分为两半，与赤道平行的线称为纬线，与赤道呈90度垂直相交的线并经过南北极的叫做经线。所以，维度一般称为南北纬，经度一般称为东西经。 假如说，我是说假如，我们将地球表面能够展开的话，我们可以将其“ 抽象 ”成一个平面（那个谁闭嘴，我知道球体的铺不成方的），你们感受一下：  不用搜图了，上面图是我自己做的 有了图的辅助后就会容易理解很多，根据国际公约并结合上图，我们可以得知： - 北纬的范围是（0度，90度），南纬的范围是（0度，-90度） - 东经的范围是（0度，180度），西经的范围是（0度，-180度） - 纬度的0度就是赤道；经度的0度就是本初子午线，转半圈后180度处就是东经和西经的交界线 下面我们利用geohash算法给经纬度（104.07642，38.6518）换算一下字符串（104.07642是经度，38.6518是纬度），你们感受一下过程。 ------------ #### 经度 第一次：以0位界限，分为（-180，0）和（0，180）左右两部分，104.07642处于右侧（0，180）之间，标记计为1 第二次：以90位界限，分为（0，90）和（90，180）左右两部分，104.07642处于右侧（90，180）个之间，标记计为1 第三次：以135位界限，分为（90，135）和（135，180）左右两部分，104.07642处于右侧（90，135）之间，标记计为0 第四次：以112.5位界限，分为（90，112.5）和（112.5，135）左右两部分，104.07642处于右侧（90，112.5）之间，标记计为0 第五次：以101.25位界限，分为（90，101.25）和（101.25，112.5）左右两部分，104.07642处于右侧（101.25，112.5）之间，标记计为1 第六次：... ... >...我相信你们一定观察出规律了... 主要我特么快吐了，算不下去了 我们将上述过程的标记依次记录下来：11001。 ------------ #### 纬度 > 人类的本质是什么？复读机 请按照纬度（-90，0）（0，90）范围，结合人类本质去搞定经度的算法。总之，最终结果为：10110。 ------------ 然后我们按照偶数位置放经度，奇数位置放纬度（注意位置从0开始而不是1）的规则将上面标记位组装起来，形成一个最终的数字字符串（注意第二行是数字位置，第一行是数字字符串）：  然后将1110010110五个一组，分开：11100 10110。其中11100十进制转换后为数字28，10110十进制转换后为22。 最后，我需要复制粘贴一张Base32的转换表，但是要注意这个Base32是指geohash的Base32，和通用Base32并不一样，这个Base32少了几个英文字母，你们感受一下：  所以十进制的28就是w，十进制的22则为q。 也就是说，经纬度（104.07642，38.6518）在我们经过了5次运算后得到的geohash字符串长度为两位：wq。 > 两位长度wq代表啥位置？ 有兴趣的同学可以打开下面的链接http://geohash.cn，然后大概定位到银川市、太原市附近，随便点一下，感受到了没有？然后我们结合下图大概说下wq如何定位的点的简单流程。  这张图中，世界被32个网格划分了出来。对于wq而言： - 首先将w区域挖出来 - 然后将w区域再次按照上面的32个网格划分 - 然后将q区域挖出来 肉眼可知，wq的精确度是十分感人的。它囊括中国西北一大坨地区，包括著名县城 --- 平安县城、甚至连晋西北三大B王的势力范围似乎都被囊括在内了。  如果说我们要继续缩小范围提高精确度，怎么办？那就将上面计算继续复制粘贴多跑几次，这样将会得到长度更长的geohash字符串，精确度会更高。反正我就算个wq能圈住晋西北就行了，我不陪你们玩了，你们谁有兴趣就继续算下去，算的更精确一些，对我来说晋西北就算到家了。 > 叨逼叨了这么久，问题来了：逻辑实现代码谁来写？ 至于你写不写，反正我懒得写。这是一个面向github和stackoverflow的复读机编程年代，业务快速迭代不会给你太多时间去亲自实现。在明白了大概原理的前提下，直接搞代码run起来方显王者风范。好在朦朦胧胧记得大概三年多以前我初次接触geohash的时候，桶哥给我发过他实现的PHP扩展版本的geohash，地址是这个： > https://github.com/shenzhe/geohash 扩展的安装方法我不叨叨了，我假装你们都【精通】这个流程，然后我们尝试把上面的经纬度（104.07642，38.6518）换算成geohash： ``` <?php // long经度104.07642，lat维度38.6518, precision为精度， // precision=12就表示geohash长度为12，估计能找到 坂田联队 了 $longitude = 104.07642; $latitude = 38.6518; $s_hash = geohash_encode( $latitude, $longitude, $precision = 12 ); echo ' ( 104.07642，38.6518 ) 的geohash为：'.$s_hash.PHP_EOL; // 根据geohash逆向出经纬度 $a_ret = geohash_decode( $s_hash ); print_r( $a_ret ); ``` 上面代码执行一下，结果如下图，你们感受一下：  一些青年似乎注意到了桶哥的扩展API里似乎还有一个叫做geohash_neighbors的实现。这个是干啥用的？我用自己蹩脚的三流英文水准看好像大概就是“ xxx邻居 ”的意思？没事儿找“ 邻居 ”做什么？... ...怎么感觉氛围有点儿怪怪的，你们想什么呢？... > 咳咳...  那个，是这样的。有一些细心的观众可能已经意识到了一个问题：那就是边界问题。我们用geohash将某个区域划分成32个方块块，然后给每个方块块一坨字符串来标记，有时候会产生一个问题。看下图这种业务场景，你们感受一下：  从人类角度出发，如果说二狗要找TA附近的沙县小吃，那么沙县小吃B应该是TA的最佳选择。但是如果二狗用geohash这种高科技去找沙县小吃，高科技会把TA带到沙县小吃A，因为沙县小吃A和二狗的geohash是完全一样的。肿么办？所以，一般我们在业务中使用geohash的时候，一般不会仅仅使用一块区域的geohash，而是顺带将该区域周遭的八个区域也带上一起查询；在查询完后完毕出来结果后，还需要进行结果进行距离运算，然后按照距离进行排序。以上，为geohash的缺点。 总的来说，geohash是一种轻量级的解决点位置的一种解决方案。如果你业务对LBS使用并不频繁，不想因此引入一个新的应用软件，就可以考虑使用这种方式来实现一下。 ------------ #### 后记 去年来我司面试的时候，胡老板偶然之间问起了我geohash的实现原理，无奈当时状态实在是差的要命回答的实在是辣鸡。问的全都是各种业务逻辑实现的细节，对我这种能搞出来0-90但是90-100搞不好的人来说真的是全方位的打击，当时从东软出来后真想一头扎在地上。 
