1. 简介

GEO，geographic的缩写，即地理信息。该类型，就是元素的二维坐标，在地图上就是经纬度。redis基于该类型，提供了经纬度设置，查询，范围查询，距离查询，经纬度hash等操作。

• 两极无法添加，一般会下载城市数据，直接通过java程序一次性导入。
• 有效的经度从-180°到180°。有效的纬度从-85.05112878°到85.05112878°。
• 当坐标位置超出指定范围时，该命令会返回一个错误。
• 已经添加的数据，无法再次添加。

1.1 原理，工作方式

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

sorted set使用一种称为Geohash的技术进行填充。经度和纬度的位是交错的，以形成一个独特的52位整数. 我们知道，一个sorted set 的double score可以代表一个52位的整数，而不会失去精度。

这种格式允许半径查询检查的1 + 8个领域需要覆盖整个半径，并丢弃元素以外的半径。通过计算该区域的范围，通过计算所涵盖的范围，从不太重要的部分的排序集的得分，并计算得分范围为每个区域的sorted set中的查询

1.2 使用的地球模式（earth model）

这只是假设地球是一个球体，因为使用的距离公式是Haversine公式。这个公式仅适用于地球，而不是一个完美的球体。当在社交网站和其他大多数需要查询半径的应用中使用时，这些偏差都不算问题。但是，在最坏的情况下的偏差可能是0.5%，所以一些地理位置很关键的应用还是需要谨慎考虑

2. 命令

1.geoadd：将指定的地理位置空间（经纬度、名称）添加到指定key中。

• 格式：GEOADD key longitude latitude member [longitude latitude member …]
• 返回值：添加到sorted set元素的数目，但不包括已更新score的元素
• 复杂度：每一个元素添加是O(log(N)) ，N是sorted set的元素数量

redis> GEOADD china 13.361389 38.115556 "shanghai" 15.087269 37.502669 "beijing"
(integer) 2
redis> GEODIST china shanghai beijing
"166274.15156960039"
redis> GEORADIUS china 15 37 100 km
1) "shanghai"
redis> GEORADIUS china 15 37 200 km
1) "shanghai"
2) "beijing"

2.geodist：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
• 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 "Catania"
(integer) 2
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)

3.geohash：返回一个或多个位置元素的 Geohash 表示

• 格式：GEOHASH key member [member …]
• 通常使用表示位置的元素使用不同的技术，使用Geohash位置52点整数编码。由于编码和解码过程中所使用的初始最小和最大坐标不同，编码的编码也不同于标准。此命令返回一个标准的Geohash，在维基百科和geohash.org网站都有相关描述
• 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
• 复杂度：O(log(N)) for each member requested, where N is the number of elements in the sorted set

redis> GEOADD Sicily 13.361389 38.115556 "Palermo" 15.087269 37.502669 "Catania"
(integer) 2
redis> GEOHASH Sicily Palermo Catania
1) "sqc8b49rny0"
2) "sqdtr74hyu0"

geohash字符串属性

该命令将返回11个字符的Geohash字符串，所以没有精度Geohash，损失相比，使用内部52位表示。返回的geohashes具有以下特性：

1. 他们可以缩短从右边的字符。它将失去精度，但仍将指向同一地区。
2. 它可以在 geohash.org 网站使用，网址 http://geohash.org/。查询例子：http://geohash.org/sqdtr74hyu0.
3. 与类似的前缀字符串是附近，但相反的是不正确的，这是可能的，用不同的前缀字符串附近

4.geopos：从key里返回所有给定位置元素的位置（经度和纬度）

• 格式：GEOPOS key member [member …]
• 给定一个sorted set表示的空间索引，密集使用 geoadd 命令，它以获得指定成员的坐标往往是有益的。当空间索引填充通过 geoadd 的坐标转换成一个52位Geohash，所以返回的坐标可能不完全以添加元素的，但小的错误可能会出台。
• 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
• 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
• 复杂度：O(log(N)) for each member requested, where N is the number of elements in the sorted set

redis> GEOADD Sicily 13.361389 38.115556 "Palermo" 15.087269 37.502669 "Catania"
(integer) 2
redis> GEOPOS Sicily Palermo Catania NonExisting
1) 1) "13.361389338970184"
   2) "38.115556395496299"
2) 1) "15.087267458438873"
   2) "37.50266842333162"
3) (nil)
redis> 

5.georadius：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

• 格式：GEORADIUS key longitude latitude radius m|km|ft|mi [WITHCOORD] [WITHDIST] [WITHHASH] [COUNT count]
• 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 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
• 返回值：
  • 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"
redis> 

6.georadiusbymember：找出位于指定范围内的元素

• 格式：GEORADIUSBYMEMBER key member radius m|km|ft|mi [WITHCOORD] [WITHDIST] [WITHHASH] [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
• 指定成员的位置被用作查询的中心。
• 关于 GEORADIUSBYMEMBER 命令的更多信息， 请参考 GEORADIUS 命令的文档
• 复杂度：O(N+log(M)) where N is the number of elements inside the bounding box of the circular area delimited by center and radius and M is the number of items inside the index

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"
redis>