MySQL空間函數實現位置打卡
項目需求是跟用戶當前位置判斷是否在給定的地理位置范圍內，符合位置限制才可以打卡，其中的位置范圍是一個或多個不規則的多邊形。如下圖，判斷用戶是在清華還是北大。
圖形獲取區域坐標
因為項目前端使用微信小程序的wx.getLocation獲取地理位置，為了坐標的一致性，后臺選取區域范圍采用了騰訊地圖的地理位置服務，在應用工具->繪制幾何圖形里，提供了點、線、多邊形和圓形可以方便的選取 看這里 。
在官方提供的示例上稍加改動即可獲取選定的位置坐標。
存儲位置
取到坐標位置后，接著就是怎么存儲?
開放地理空間聯盟(OGC)是一個由 250多家公司，機構和大學組成的國際聯盟，參與開發公開可用的空間解決方案，這些解決方案可用于管理空間數據的各種應用程序。OGC發布了地理信息的 OpenGIS®Implementation 標準，該規范可從 OGC 網站http://www.opengeospatial.org/standards/sfs獲得。為了遵循 OGC 規范，MySQL 將空間 extensions 實現為具有 Geometry Types 環境的 SQL 的子集，提供生成、存儲、分析空間的功能?？傊?，MySQL可以滿足我們的需求。
MySQL提供單個的存儲類型 POINT、LINESTRING、POLYGON 對應幾何圖形點、線、多邊形，GEOMETRY 可以存儲三種中的任何一種。同時擁有存儲多種類型的能力， MULTIPOINT、MULTILINESTRING、MULTIPOLYGON、GEOMETRYCOLLECTION依次對應單個圖形的復數。
回到項目中，我們用到的是 POLYGON ，
建表語句如下：
- CREATE TABLE `polygon` (
- `id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
- `name` varchar(255) DEFAULT NULL,
- `polygon` polygon NOT NULL,
- PRIMARY KEY (`id`),
- SPATIAL KEY `d` (`polygon`)
- ) DEFAULT CHARSET=utf8;
插入數據
MySQL 支持將Well-Known 文本(WKT)格式和Well-Known 二進制(WKB)格式兩種格式轉換為object類型存儲起來，我們使用更易于理解的WKT格式。對WKB感興趣的可以 看這里 。
插入語句如下：
- INSERT INTO `polygon` VALUES ('1', '清華大學', GeomFromText('POLYGON((
- 40.01169924229143 116.31565081888039,39.99304082299905 116.31616541796757,39.99343506780591 116.33297565023167,40.00237067000859 116.33743550702275,40.01340715321479 116.33057418815224,40.01169924229143 116.31565081888039))'));
- INSERT INTO `polygon` VALUES ('2', '北京大學', GeomFromText('POLYGON((39.99711457525893 116.30450117461078,39.98673259872773 116.30535884106575,39.98673259872773 116.31702308311287,39.99963848242885 116.31598375134854,39.99711457525893 116.30450117461078))'));
需要注意的是騰訊地圖返回的多邊形的點不是閉合的，而polygon函數需要為了確定多邊形是否閉合要求第一個點和最后一個點是一樣的。如果不是閉合的polygon返回的結果將是NULL，插入語句就會執行失敗。
如果幾何滿足諸如此(非窮舉)列表中的條件，則它在語法上是 well-formed：
- 線串至少有兩個點
- 多邊形至少有一個環
- 多邊形環關閉(第一個和最后一個點相同)
- 多邊形環至少有 4 個點(最小多邊形是一個三角形，第一個和最后一個點相同)
- 集合不為空(除了GeometryCollection)
查詢判斷
- SELECT * FROM polygon WHERE
- MBRWithin (ST_GeomFromText('POINT(39.991333490218544 116.30964748487895)'), polygon);
- # 在北京大學
- SELECT * FROM polygon WHERE
- MBRWithin (ST_GeomFromText('POINT(39.988967560246685 116.3286905102832)'), polygon);
- # 不在北大
細心的同學可能發現了這里的查詢語句里用的是函數，在以往的SQL里如果存在查詢字段上使用函數必然導致索引失效、全表掃描，但是在空間數據上不會，先看 EXPLAIN 語句和結果：
可見MySQL空間類型的數據同樣可以建立索引，使用的關鍵詞是 SPATIAL用法如下：
- CREATE TABLE geom (g GEOMETRY NOT NULL);
- CREATE SPATIAL INDEX g ON geom (g);
常用的空間計算函數
1、判斷兩點之間的距離
- ST_Distance(g1，g2)，返回g1和g2之間的距離。如果任一參數是NULL或空幾何，則 return value 為NULL。
2、圖形1是否完全包含圖形2
- ST_Contains(g1，g2)，返回 1 或 0 以指示 g1 是否完全包含 g2 。還可以用ST_Within(g2,g1)達到相同的效果。
3、不相交
- ST_Disjoint(g1，g2)，返回 1 或 0 以指示 g1 是否在空間上與(不相交) g2 不相交。
4、關于圖形相交的情況比較復雜，包含重疊、外相交等情況，具體可以 看這里
總結
本文通過一個地理位置打卡的需求，使用 MySQL 自帶的 Polygon 數據類型實現了空間數據的存儲，用ST_Contains(g1，g2) 函數代入了后臺預置的地理區域和前端獲取到的用戶地理位置可以得出用戶是否在打卡范圍內。其中還涉及到了 MySQL 在使用函數作為查詢字段的情況下依然可以使用索引，最后延伸了一些其他的空間處理函數。
