圖解MongoDB地理位置索引的實現原理

　地理位置索引支持是MongoDB的一大亮點，這也是全球最流行的LBS服務foursquare 選擇MongoDB的緣由之一。咱們知道，一般的數據庫索引結構是B+ Tree，如何將地理位置轉化爲可創建B+Tree的形式，下文將爲你描述。

　　首先假設咱們將須要索引的整個地圖分紅16×16的方格，以下圖(左下角爲座標0,0 右上角爲座標16,16)：

　　

 

　　單純的[x，y]的數據是沒法創建索引的，因此MongoDB在創建索引的時候，會根據相應字段的座標計算一個能夠用來作索引的hash值，這個值叫作geohash，下面咱們以地圖上座標爲[4，6]的點(圖中紅叉位置)爲例。

　　咱們第一步將整個地圖分紅等大小的四塊，以下圖：

 

　　劃分紅四塊後咱們能夠定義這四塊的值，以下(左下爲00，左上爲01，右下爲10，右上爲11)：

 

01	11
00	10

 

　　這樣[4，6]點的geohash值目前爲 00

　　而後再將四個小塊每一塊進行切割，以下：

　　

 

　　這時[4，6]點位於右上區域，右上的值爲11，這樣[4，6]點的geohash值變爲：0011

　　繼續往下作兩次切分：

　　

 

　　

 

　　最終獲得[4，6]點的geohash值爲：00110100

　　這樣咱們用這個值來作索引，則地圖上點相近的點就能夠轉化成有相同前綴的geohash值了。

　　咱們能夠看到，這個geohash值的精確度是與劃分地圖的次數成正比的，上例對地圖劃分了四次。而MongoDB默認是進行26次劃分，這個值在創建索引時是可控的。具體創建二維地理位置索引的命令以下：

　　db.map.ensureIndex({point : "2d"}, {min : 0, max : 16, bits : 4})

　　其中的bits參數就是劃分幾回，默認爲26次。

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