背景

不知道大家是否思考過一個(gè)問題，在一些場景下（如大家在使用高德地圖打車的時(shí)候，鄰近的司機(jī)是如何知道你在他的附近并將你的打車通知推送給他去接單的？）是如何實(shí)現(xiàn)的？

一般來講，大家也許會(huì)想到，首先肯定需要知道每位乘客的經(jīng)緯度(lng,lat)，也即是二維坐標(biāo)（當(dāng)然這是在絕對(duì)理想的情況，不考慮上下坡度）。

而在知道了經(jīng)緯度之后，一個(gè)暴力簡單且容易想到的思路就是將經(jīng)緯度這個(gè)「二元組」 都存放在一個(gè)「數(shù)組」 當(dāng)中，然后當(dāng)我們需要拿到離我們規(guī)定范圍內(nèi)的用戶（如獲取當(dāng)前位置方圓百米內(nèi)正在打車的乘客），我們就可以去遍歷維護(hù)的那個(gè)數(shù)組，以此去判斷數(shù)組中的經(jīng)緯度與自己所在經(jīng)緯度的距離，然后判斷是否在范圍內(nèi)。

顯然這種方法一定是能夠達(dá)到目的的，但是值得注意的點(diǎn)是，維護(hù)的數(shù)據(jù)量一般來講是海量的,因此如果每次都需要遍歷所有數(shù)據(jù)去進(jìn)行計(jì)算，那這計(jì)算量以及存儲(chǔ)量目前是無法滿足的。那如何在此基礎(chǔ)上去優(yōu)化性能呢？？那么這個(gè)內(nèi)容就是本篇文章主要想探討的問題......

GeoHash基本原理介紹

首先我想先介紹一下GeoHash這種算法「基本原理」 ，再討論如何進(jìn)行應(yīng)用。

對(duì)于每一個(gè)坐標(biāo)都有它的經(jīng)緯度(lng,lat) ，而GeoHash的原理就是將經(jīng)緯度先通過一個(gè)二分的思路拿到一個(gè)二進(jìn)制數(shù)組的字符串，然后再通過base32編碼去進(jìn)行壓縮存儲(chǔ)。

舉一個(gè)例子，比如經(jīng)緯度為（116.3111126，40.085003），對(duì)其進(jìn)行二分步驟如下：

經(jīng)度步驟：

緯度步驟：

「其思路就是不斷二分，如果原本值大于mid那本bit位就是1，以此往下遞歸，最終，我們遞歸二分得到緯度方向上的二進(jìn)制字符串為 101110010000001，長度為 15 位」

那此時(shí)就拿到了30bit位的字符串，然后就開始進(jìn)行拼接。

結(jié)合經(jīng)度字符串 110100101011010 和緯度字符串 101110010000001，我們遵循先經(jīng)度后緯度的順序，逐一交錯(cuò)排列，最終得到的一維字符串為 11100 11101 00100 11000 10100 01001。

然后再進(jìn)行Base32編碼，主要步驟就是首先會(huì)維護(hù)一個(gè)「0-9A-Za-z」 中32個(gè)字符的數(shù)組，如：['a','b','1','2','3','4','5','6','7','A'...]，然后再將這30位的字符串每五個(gè)一組（正好覆蓋0-31的索引)去索引到指定字符以此拿到30/5=6位的base32編碼去進(jìn)行存儲(chǔ)。

「ps:注意并不一定是必要將經(jīng)緯度都二分得到15位長度，多少位都可以，只是精度越高結(jié)果也就越精確，但是算力就越大，只需在此做出權(quán)衡即可」。

GeoHash如何應(yīng)用到這個(gè)問題當(dāng)中？

上面講到了可以通過GeoHash將經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換成bit位的字符串，那么怎么進(jìn)行應(yīng)用呢，其實(shí)答案很明顯，其實(shí)如果經(jīng)緯度越接近，他們的前綴匹配位數(shù)也就越長，比如：

圖片

通過這個(gè)思路我們就比較容易得到我們想要的范圍內(nèi)的乘客了。

遺留問題

但是其實(shí)僅僅如此是不夠的，因?yàn)橐粋€(gè)base32其實(shí)是覆蓋了一片區(qū)域的，它并不是說僅僅代表一個(gè)精確的ip地址，那這其實(shí)就衍生出了一些問題，就比如：

圖片

用geohash那結(jié)果顯然是AB更近，但是實(shí)際上A與B的距離比AE、AC、AD都遠(yuǎn)。這其實(shí)是一個(gè)邊緣性的問題........后續(xù)我會(huì)更新如何去避免這種問題的出現(xiàn)。