Redis存储经纬度信息

适应场景

在一些向用户提供天气信息的业务场景中，我们通常会通过前端获取用户经纬度信息，传递给后端作为参数进行外部天气接口调用，从而获取用户所在位置的天气信息。

但是一旦用户量级上来了或者该功能被频繁触发时，调用外部天气接口的成本会变得非常高昂。但是对于天气信息来说，并不需要每次都实时调用外部接口获取最新的天气信息，因为天气信息的变化频率并不是特别高，甚至相近位置的天气信息也会非常相似。

因此我们可以通过在Redis中存储经纬度信息和对应的天气信息，在每次请求时，先查询Redis中是否存在相近位置的天气信息，如果存在则直接返回缓存的天气信息，如果不存在则调用外部天气接口获取最新的天气信息，并将其存储在Redis中以备下次使用。

设计思路

经纬度信息存储 ：使用Redis的地理位置（GEO）数据结构来存储用户的经纬度信息。通过GEOADD命令将经纬度信息添加到Redis中。
天气信息存储：将天气信息存储在Redis的字符串（STRING）数据结构中，使用经纬度信息作为键，天气信息作为值。
查询逻辑 ：
- 当用户请求天气信息时，首先使用GEORADIUS命令查询Redis中是否存在相近位置的经纬度信息。
- 如果存在，则使用GET命令获取对应的天气信息。
  - 若天气信息存在且未过期，则直接返回该信息。
  - 若天气信息不存在或已过期，则调用外部天气接口获取最新的天气信息，并删除旧的经纬度信息，然后重新存储新的经纬度和天气信息。
- 如果不存在，则调用外部天气接口获取最新的天气信息，并使用SET命令将其存储在Redis中，同时使用GEOADD命令将经纬度信息添加到Redis中。
过期策略：为了确保天气信息的时效性，可以为存储的天气信息设置过期时间（TTL），例如30分钟或1小时，超过该时间后需要重新调用外部接口获取最新的天气信息。由于Redis的GEO数据结构不支持直接设置过期时间，可以在发现天气信息过期时，删除对应的经纬度信息。

代码实现

示例代码选用Java语言实现，使用Spring Boot框架。

xml 复制代码

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
    <version>3.2.5</version>
</dependency>

yaml 复制代码

spring:
  redis:
    host: localhost
    port: 6379

引入Spring Data Redis依赖，并在application.yml中配置Redis连接信息。

java 复制代码

@Service
public class WeatherService {

    @Autowired
    private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

    private static final String WEATHER_GEO_KEY = "weather:locations";
    private static final String WEATHER_KEY_PREFIX = "weather:";
    private static final long WEATHER_TTL = 3600; // 天气信息过期时间，单位秒

    public String getWeather(String latitude, String longitude) {
        // 查询8公里内最近的经纬度信息
        double lon = Double.parseDouble(longitude);
        double lat = Double.parseDouble(latitude);
        Point point = new Point(lon, lat);
        Distance distance = new Distance(8, Metrics.KILOMETERS);
        Circle circle = new Circle(point, distance);

        var geoResults = redisTemplate.opsForGeo().radius(WEATHER_GEO_KEY, circle,
                RedisGeoCommands.GeoRadiusCommandArgs.newGeoRadiusArgs().includeDistance().sortAscending().limit(1));

        if (geoResults != null && !geoResults.getContent().isEmpty()) {
            var nearestLocation = geoResults.getContent().get(0);
            String locationKey = nearestLocation.getContent().getName();

            // 获取对应的天气信息
            String weatherKey = WEATHER_KEY_PREFIX + locationKey;
            String cachedWeather = redisTemplate.opsForValue().get(weatherKey);
            if (cachedWeather != null) {
                return cachedWeather; // 返回缓存的天气信息
            } else {
                // 天气信息过期，删除旧的经纬度信息
                redisTemplate.opsForGeo().remove(WEATHER_GEO_KEY, locationKey);
            }
        }

        // 调用外部天气接口获取最新的天气信息
        String newWeatherInfo = fetchWeatherFromExternalApi(latitude, longitude);

        // 存储新的经纬度和天气信息
        String locationKey = latitude + ":" + longitude;
        redisTemplate.opsForGeo().add(WEATHER_GEO_KEY, new Point(lon, lat), locationKey);
        String weatherKey = WEATHER_KEY_PREFIX + locationKey;
        redisTemplate.opsForValue().set(weatherKey, newWeatherInfo, Duration.ofSeconds(WEATHER_TTL));

        return newWeatherInfo;
    }

    private String fetchWeatherFromExternalApi(String latitude, String longitude) {
        // 这里实现调用外部天气接口的逻辑
    }

}

在上述代码中，我们定义了一个WeatherService类，包含了获取天气信息的逻辑。首先通过GEORADIUS命令查询8公里内最近的经纬度信息，如果找到则尝试获取对应的天气信息；如果天气信息不存在或已过期，则调用外部天气接口获取最新的天气信息，并将其存储在Redis中，同时更新经纬度信息。

通过这种方式，我们可以有效地减少对外部天气接口的调用频率，提高系统的响应速度和稳定性。