MongoDB 地理位置索引的實現原理

地理位置索引支援是mongodb的一大亮點，這也是全球最流行的lbs服務foursquare 選擇mongodb的原因之一。我們知道，通常的資料庫索引結構是b+ tree，如何將地理位置轉化為可建立b+tree的形式，下文將為你描述。

首先假設我們將需要索引的整個地圖分成16×16的方格，如下圖(左下角為座標0,0 右上角為座標16,16)：

單純的[x，y]的資料是無法建立索引的，所以mongodb在建立索引的時候，會根據相應欄位的座標計算乙個可以用來做索引的hash值，這個值叫做geohash，下面我們以地圖上座標為[4，6]的點(圖中紅叉位置)為例。

我們第一步將整個地圖分成等大小的四塊，如下圖：

劃分成四塊後我們可以定義這四塊的值，如下(左下為00，左上為01，右下為10，右上為11)：

01110010

這樣[4，6]點的geohash值目前為 00

然後再將四個小塊每一塊進行切割，如下：

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

繼續往下做兩次切分：

最終得到[4，6]點的geohash值為：00110100

這樣我們用這個值來做索引，則地圖上點相近的點就可以轉化成有相同字首的geohash值了。

我們可以看到，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預設是進行26次劃分，這個值在建立索引時是可控的。具體建立二維地理位置索引的命令如下：

db.map.ensureindex(, )

其中的bits引數就是劃分幾次，預設為26次。

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