SpringBoot與GeoHash整合，實現騎手的實時就近派單功能

作者：Java知識日歷 2025-05-20 09:00:04

通過使用GeoHash結合Redis的地理空間功能，能夠實時管理和查詢騎手的位置信息，并根據訂單量和評分等因素動態分配最近的騎手來完成配送任務。

我們為什么使用GeoHash？

空間索引: GeoHash是一種將地理坐標（經緯度）編碼為字符串的算法，可以用于空間索引。這使得我們可以方便地在Redis這樣的內存數據庫中存儲和檢索地理位置數據。
快速篩選附近騎手: 通過GeoHash前綴匹配策略，可以在較短的時間內篩選出一定范圍內的騎手。 Redis提供了豐富的地理空間命令（如 GEOADD, GEORADIUS），可以直接利用這些命令來實現高效的地理空間查詢。
減少計算開銷: 相比于傳統的距離計算方法（如Haversine公式），GeoHash可以通過字符串比較來快速確定位置關系。這減少了復雜的數學運算，提高了查詢性能。
支持多級精度: GeoHash支持多種精度級別，可以根據需求調整搜索范圍。例如，較長的GeoHash字符串表示更精確的位置，而較短的字符串則覆蓋更大的區域。這為我們提供了靈活性，可以根據不同的應用場景調整查詢精度。

實現這個功能的關鍵點有哪些？

高效的位置存儲和查詢
動態權重調整: 根據騎手當前訂單量、歷史好評率計算派單優先級
實時更新騎手位置,實時位置數據對于準確派單至關重要。

代碼實操

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.7.5</version>
        <relativePath/><!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>delivery-system</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>delivery-system</name>
    <description>Demo project for Spring Boot and GeoHash integration</description>
    <properties>
        <java.version>11</java.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

application.properties

server.port=8080
spring.redis.host=localhost
spring.redis.port=6379

Redis Config

package com.example.deliverysystem.config;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;

@Configuration
publicclass RedisConfig {

    @Bean
    public RedisTemplate<String, String> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {
        RedisTemplate<String, String> template = new RedisTemplate<>();
        template.setConnectionFactory(factory);
        template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        template.setValueSerializer(new StringRedisSerializer());
        return template;
    }
}

騎手

package com.example.deliverysystem.model;

import lombok.Data;

@Data
publicclass Rider {
    private String id;          // 騎手ID
    privatedouble latitude;    // 緯度
    privatedouble longitude;   // 經度
    privateint orderCount;     // 當前訂單數量
    privatedouble rating;      // 歷史平均評分（0-5）
}

Repository

package com.example.deliverysystem.repository;

import com.example.deliverysystem.model.Rider;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.geo.Circle;
import org.springframework.data.geo.Distance;
import org.springframework.data.geo.Metrics;
import org.springframework.data.geo.Point;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisGeoCommands;
import org.springframework.data.redis.core.GeoOperations;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Repository;

import java.util.List;
import java.util.Map;

@Repository
publicclass RiderRepository {

    privatefinal GeoOperations<String, String> geoOps;

    @Autowired
    public RiderRepository(RedisTemplate<String, String> redisTemplate) {
        this.geoOps = redisTemplate.opsForGeo();
    }

    /**
     * 添加騎手到Redis中的地理位置集合
     *
     * @param key   Redis鍵名
     * @param rider 騎手對象
     */
    public void addRider(String key, Rider rider) {
        Point point = new Point(rider.getLongitude(), rider.getLatitude());
        geoOps.add(key, point, rider.getId());
    }

    /**
     * 查找指定半徑范圍內的騎手
     *
     * @param key            Redis鍵名
     * @param referencePoint 參考點（經緯度）
     * @param distance       半徑距離
     * @return 附近的騎手列表
     */
    public List<RedisGeoCommands.GeoResult<RedisGeoCommands.GeoLocation<String>>> findNearbyRiders(String key, Point referencePoint, Distance distance) {
        Circle circle = new Circle(referencePoint, distance);
        return geoOps.radius(key, circle);
    }

    /**
     * 獲取騎手詳情
     *
     * @param results 附近騎手的結果列表
     * @return 騎手詳情映射表
     */
    public Map<Object, Object> getRiderDetails(List<RedisGeoCommands.GeoResult<RedisGeoCommands.GeoLocation<String>>> results) {
        // 這里可以進一步獲取每個騎手的詳細信息，例如從數據庫中讀取。
        // 為了簡化示例，我們僅返回騎手ID列表。
        return results.stream()
                     .collect(java.util.stream.Collectors.toMap(
                         result -> result.getContent().getName(),
                         result -> null));
    }
}

Service

package com.example.deliverysystem.service;

import com.example.deliverysystem.model.Rider;
import com.example.deliverysystem.repository.RiderRepository;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.geo.*;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.Comparator;
import java.util.List;
import java.util.Map;

@Service
publicclass DeliveryService {

    privatefinal RiderRepository riderRepository;

    @Autowired
    public DeliveryService(RiderRepository riderRepository) {
        this.riderRepository = riderRepository;
    }

    /**
     * 添加騎手到系統
     *
     * @param key   Redis鍵名
     * @param rider 騎手對象
     */
    public void addRider(String key, Rider rider) {
        riderRepository.addRider(key, rider);
    }

    /**
     * 查找最近的騎手
     *
     * @param key                  Redis鍵名
     * @param latitude             目標緯度
     * @param longitude            目標經度
     * @param radiusInKilometers   查詢半徑（公里）
     * @return 最近的騎手列表，按優先級排序
     */
    public List<Rider> findNearestRiders(String key, double latitude, double longitude, double radiusInKilometers) {
        Point referencePoint = new Point(longitude, latitude);
        Distance radius = new Distance(radiusInKilometers, Metrics.KILOMETERS);

        List<RedisGeoCommands.GeoResult<RedisGeoCommands.GeoLocation<String>>> nearbyRiders =
                riderRepository.findNearbyRiders(key, referencePoint, radius);

        Map<Object, Object> riderDetails = riderRepository.getRiderDetails(nearbyRiders);

        // 假設這里可以根據騎手ID獲取其他屬性。
        // 實際場景中，這些信息可能來自數據庫或其他數據源。
        return nearbyRiders.stream()
                           .map(result -> {
                               Rider rider = new Rider();
                               rider.setId(result.getContent().getName());
                               // 根據實際需求獲取其他屬性。
                               return rider;
                           })
                           .sorted(Comparator.comparingDouble(this::calculatePriority))
                           .toList();
    }

    /**
     * 計算騎手的派單優先級
     * 
     * @param rider 騎手對象
     * @return 優先級值（數值越大優先級越高）
     */
    private double calculatePriority(Rider rider) {
        // 簡單的優先級計算方法：較低的訂單量和較高的評分意味著更高的優先級。
        // 具體公式可以根據實際業務需求調整。
        return -(rider.getOrderCount() * 1.0 / 5 + rider.getRating());
    }
}

Controller

package com.example.deliverysystem.controller;

import com.example.deliverysystem.model.Rider;
import com.example.deliverysystem.service.DeliveryService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

import java.util.List;

@RestController
@RequestMapping("/api/delivery")
publicclass DeliveryController {

    privatefinal DeliveryService deliveryService;

    @Autowired
    public DeliveryController(DeliveryService deliveryService) {
        this.deliveryService = deliveryService;
    }

    /**
     * 添加新的騎手
     *
     * @param rider 新的騎手對象
     */
    @PostMapping("/riders")
    public void addRider(@RequestBody Rider rider) {
        deliveryService.addRider("riders", rider);
    }

    /**
     * 查找最近的騎手
     *
     * @param latitude 目標緯度
     * @param longitude 目標經度
     * @param radiusInKilometers 查詢半徑（公里，默認5公里）
     * @return 最近的騎手列表
     */
    @GetMapping("/nearest-rider/{latitude}/{longitude}")
    public List<Rider> findNearestRiders(@PathVariable double latitude,
                                         @PathVariable double longitude,
                                         @RequestParam(defaultValue = "5") double radiusInKilometers) {
        return deliveryService.findNearestRiders("riders", latitude, longitude, radiusInKilometers);
    }
}

Application

package com.example.deliverysystem;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class DeliverySystemApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DeliverySystemApplication.class, args);
    }
}

測試

添加第一個騎手

curl -X POST http://localhost:8080/api/delivery/riders \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"id": "rider1", "latitude": 39.9042, "longitude": 116.4074, "orderCount": 2, "rating": 4.5}'

Respons

空響應（HTTP狀態碼200）

添加第二個騎手

curl -X POST http://localhost:8080/api/delivery/riders \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"id": "rider2", "latitude": 39.9087, "longitude": 116.3975, "orderCount": 1, "rating": 4.8}'

Respons

空響應（HTTP狀態碼200）

查詢最近的騎手

查詢位置為 (39.9063, 116.4039) 附近5公里范圍內的騎手

curl -X GET "http://localhost:8080/api/delivery/nearest-rider/39.9063/116.4039"

Respons

[
    {
        "id": "rider1",
        "latitude": 39.9042,
        "longitude": 116.4074,
        "orderCount": 2,
        "rating": 4.5
    },
    {
        "id": "rider2",
        "latitude": 39.9087,
        "longitude": 116.3975,
        "orderCount": 1,
        "rating": 4.8
    }
]

責任編輯：武曉燕來源： Java知識日歷