mongodb地理位置索引實現原理

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（左下角為座標0,0 右上方為座標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一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：

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）：

 

01	11
00	10

 

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］點位於右上地區，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首碼的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({point : "2d"}, {min : 0, max : 16, bits : 4})

其中的bits參數就是劃分幾次，預設為26次。