44. 地理空间索引

很多业务要回答「离我最近的店」「这个区域内的商品」。MongoDB 用地理空间索引（Geospatial Index）支持这类查询。我们的 products 正好带了 location 字段。

44.1 GeoJSON：坐标怎么存

MongoDB 推荐用 GeoJSON 对象存地理数据。它就是一个内嵌文档，含 type 和 coordinates 两个字段。

// products 里每个商品带一个 Point 位置
test> db.products.insertMany([
  { _id: 11, name: "西湖店键盘", price: 399, category: "外设",
    location: { type: "Point", coordinates: [120.15, 30.25] } },
  { _id: 12, name: "武林店鼠标", price: 89, category: "外设",
    location: { type: "Point", coordinates: [120.16, 30.27] } },
  { _id: 13, name: "滨江店耳机", price: 199, category: "外设",
    location: { type: "Point", coordinates: [120.21, 30.20] } }
])

常见 GeoJSON 类型有三种：

• Point：点，比如一家门店。
• LineString：线，比如一条配送路线。
• Polygon：面，比如一个配送圈或行政区。

44.2 建 2dsphere 索引

球面计算要用 2dsphere 索引。它基于 WGS84 参考系，按地球曲面算距离。

// 给 location 建 2dsphere 索引
test> db.products.createIndex({ location: "2dsphere" })

44.3 $near：找离我最近的

$near 按距离从近到远返回，且必须配合地理空间索引。

// 以西湖坐标为圆心，找 5 公里内的商品
test> db.products.find({
  location: {
    $near: {
      $geometry: { type: "Point", coordinates: [120.15, 30.25] },
      $maxDistance: 5000
    }
  }
})

不写 $maxDistance 也会返回，只是不限最远距离。结果与距离从小到大排列。

44.4 $geoWithin：圈出一个范围

$geoWithin 选出落在某形状内的文档，不会排序。常用 $centerSphere 画一个圆（单位是弧度）：

// 以指定点为中心、半径 10 公里（约 0.00157 弧度）的圆内商品
test> db.products.find({
  location: {
    $geoWithin: {
      $centerSphere: [ [120.15, 30.25], 10 / 6378.1 ]
    }
  }
})

也可以用 Polygon 圈一个任意多边形区域：

// 用多边形框选一片区域
test> db.products.find({
  location: {
    $geoWithin: {
      $geometry: {
        type: "Polygon",
        coordinates: [ [ [120.10, 30.20], [120.25, 30.20], [120.25, 30.30], [120.10, 30.30], [120.10, 30.20] ] ]
      }
    }
  }
})

44.5 $geoIntersects：判断相交

$geoIntersects 用来判断几何是否相交。比如一条配送路线（LineString）是否经过某个区域（Polygon）。

// 一条路线是否穿过上面的配送圈
test> db.routes.find({
  path: {
    $geoIntersects: {
      $geometry: {
        type: "Polygon",
        coordinates: [ [ [120.10, 30.20], [120.25, 30.20], [120.25, 30.30], [120.10, 30.30], [120.10, 30.20] ] ]
      }
    }
  }
})

44.6 小结

地理数据用 GeoJSON 存（经度在前）。建 2dsphere 索引后，用 $near 查最近、$geoWithin 圈范围、$geoIntersects 判相交。Point、LineString、Polygon 三类形状覆盖绝大多数位置场景。