Redis GEO 介绍与实战：轻松实现“附近的人”功能

在现代互联网应用中，“附近的人”、“附近的商家”、“打车找司机”等基于地理位置的功能已经非常普遍。你有没有好奇这些功能是如何高效实现的？今天，我们就来深入探讨 Redis 中一个强大又实用的功能——GEO（地理空间索引）。

一、什么是 Redis GEO？

Redis 自 3.2 版本起原生支持 GEO（Geospatial）数据类型。它允许我们将地理位置（经度 longitude 和纬度 latitude）存储为一个有序集合（Sorted Set），并提供专门用于距离计算和范围查询的命令。

底层原理是 GeoHash 算法：将二维经纬度编码为一维字符串（实际以 double 类型作为 score 存入 Sorted Set），从而利用有序集合的结构实现高效的范围检索。

简单来说：

Redis GEO = 经纬度存储 + 高效距离计算 + 圆形/矩形区域搜索

二、核心命令（Redis 6.2+ 推荐用法）

以下是当前（截至 Redis 7.x / 8.x）官方推荐且长期维护的 GEO 命令：

命令	作用
`GEOADD key longitude latitude member [longitude latitude member ...]`	添加一个或多个地理位置
`GEOPOS key member [member ...]`	获取成员的经纬度
`GEODIST key member1 member2 [unit]`	计算两个成员之间的距离
`GEOHASH key member [member ...]`	获取成员的 GeoHash 编码（调试用）
`GEOSEARCH key FROMMEMBER member BYRADIUS radius unit [WITHCOORD] [WITHDIST] [WITHHASH] [COUNT count] [ASC	DESC]`
`GEOSEARCH key FROMLONLAT longitude latitude BYRADIUS radius unit [...]`	以指定经纬度为中心，搜索圆形区域（替代 GEORADIUS）
`GEOSEARCH key FROMLONLAT longitude latitude BYBOX width height unit [...]`	搜索矩形区域内的位置（新增能力！）

✅ 单位支持：m（米）、km（千米）、ft（英尺）、mi（英里）
✅ GEOSEARCH 支持 圆形（BYRADIUS） 和 矩形（BYBOX） 两种搜索方式，功能更强大

三、实战：用 GEOSEARCH 实现“附近的人”

假设我们开发一个社交 App，用户上线时上报位置，其他用户可查看“5 公里内”的在线好友。

步骤 1：添加用户位置

用户上线时，将 ID 和经纬度存入 GEO key：

GEOADD nearby_users 116.48 39.95 user:1001
GEOADD nearby_users 116.50 39.96 user:1002
GEOADD nearby_users 116.30 39.90 user:1003  # 较远

支持批量添加，性能更优。

步骤 2：查找附近的人（以经纬度为中心）

用户 A（位置 116.48, 39.95）想查 5 公里内的人：

GEOSEARCH nearby_users 
  FROMLONLAT 116.48 39.95 
  BYRADIUS 5 km 
  WITHDIST 
  WITHCOORD 
  COUNT 20 
  ASC

返回示例（格式化后）：

1) 1) "user:1001"
   2) "0.0000"                     // 距离（km）
   3) 1) "116.480003356933594"     // 经度
      2) "39.950000772859696"      // 纬度
2) 1) "user:1002"
   2) "2.3121"
   3) 1) "116.500003337860107"
      2) "39.9600007635355"

ASC 表示按距离由近到远排序（默认），DESC 则相反。

步骤 3：以已有成员为中心搜索（更简洁）

如果用户已存在于 GEO 集合中，可直接以其 ID 为圆心：

GEOSEARCH nearby_users 
  FROMMEMBER user:1001 
  BYRADIUS 5 km 
  WITHDIST 
  COUNT 10

无需重复传经纬度，代码更清晰，也避免坐标误差。

步骤 4：进阶：矩形区域搜索（外卖/地图场景）

比如用户拖动地图，划定一个矩形区域（西南角 116.40,39.90，东北角 116.50,39.98）：

GEOSEARCH nearby_users 
  FROMLONLAT 116.45 39.94 
  BYBOX 10 8 km 
  WITHCOORD

注意：BYBOX width height unit 表示以中心点为基准，向东西延伸 width/2，南北延伸 height/2。
若需任意矩形，建议在应用层用圆形多次查询，或结合其他 GIS 系统。

四、关键注意事项与最佳实践

1. 坚决弃用 GEORADIUS

GEORADIUS 和 GEORADIUSBYMEMBER 在 Redis 6.2+ 已标记为 deprecated。
虽然目前仍能运行，但未来版本可能移除，新项目禁止使用。
所有新代码请统一使用 GEOSEARCH。

2. 数据更新与过期

用户下线时，应主动删除其位置：
```
ZREM nearby_users user:1001
```
可结合 Redis 的键过期机制（如为每个用户设独立 GEO key 并设 TTL），或通过定时任务清理“心跳超时”的用户。

3. 性能表现

GEOSEARCH 时间复杂度为 **O(log(N) + M)**，N 为总元素数，M 为返回结果数。
百万级数据下，毫秒级响应完全可行。

4. 精度限制

Redis GEO 精度约 0.5~1 米，适用于 LBS 场景，但不适用于高精度测绘或导航。

5. 不支持复杂地理操作

无法计算路径、多边形包含、行政区划等。
如需高级 GIS 功能，建议搭配 PostGIS、Elasticsearch（geo_point）等专业工具。

五、适用场景总结

✅ 非常适合：

社交：“附近的人”
O2O：“附近门店/骑手/司机”
游戏：“周围玩家/NPC”
IoT：“附近设备定位”

❌ 不适合：

高精度地图服务
路径规划（如导航）
复杂地理围栏（如不规则多边形）

六、结语

Redis GEO 是一个轻量、高效、易用的地理空间解决方案。随着 GEOSEARCH 的引入，其功能更完整、接口更统一，已成为构建实时位置服务的首选工具之一。

记住：从 Redis 6.2 开始，请用 GEOSEARCH，告别 GEORADIUS！

现在，只需几行命令，你就能为你的应用加上“附近的人”功能——快去试试吧！