Haversine 公式中的连接操作

Question

我在 PHP 中实现 Haversine 公式如下

$result=mysqli_query($mysqli,"SELECT *,( 6371 * acos( cos( radians({$lat}) ) * cos( radians( `latitude` ) ) * cos( radians( `longitude` ) -radians({$lon}) ) +sin( radians({$lat}) ) * sin( radians( `latitude` ) ) ) ) AS distance FROM `places` HAVING distance <= {$radius} ORDER BY distance ASC") or die(mysqli_error($mysqli));

并且在 Haversine 提取循环中，我有一个查询，它遍历 haversine 的结果到 select 与 haversine 公式返回的 ID 匹配的记录。查询如下。

 while($row = mysqli_fetch_assoc($result)) 

    {
   $rest_time=$row['id'];

$result1=mysqli_query($mysqli,"SELECT * FROM my_friends  WHERE personal_id='".$personal_id."' AND id='".$rest_time."'") or die(mysqli_error($mysqli)); 

//Some operations here
    }

如何执行连接操作将这些查询混合成一个查询？如果第二个 table 有 50k 用户而第一个 table 有近 1000 条记录，那么从优化的角度来看这样做是否明智？

Answer 1

在这种情况下，将第一个查询作为派生子查询放在第二个中：

SELECT  p.*, f.*    -- Select only the columns you need, not all
    FROM  
    (
        SELECT  *,
                ( 6371 * acos( cos( radians({$lat}) ) * cos( radians( `latitude` ) )
                  * cos( radians( `longitude` ) -radians({$lon}) )
                  +sin( radians({$lat}) ) * sin( radians( `latitude` ) ) )
                ) AS distance
            FROM  `places`
            HAVING  distance <= {$radius}
            ORDER BY  distance ASC"
            LIMIT 10               -- Didn't you forget this??
    ) AS p
    JOIN  my_friends AS f  ON f.personal_id p.personal_id
      AND  id='".$rest_time."'"     -- Huh??

Answer 2

您在此处对所有行执行的任何操作对于那么多记录都会很慢。

您需要做的是利用索引。要使用索引，它必须是一个简单的查询，而不是 the result of a function（目前是这样）。

你通过半径搜索所做的就是围绕一个点做一个圆，通过在做圆之前使用一些三角函数，我们可以得出以下结果

其中S1是里面最大的正方形，S2是外面最小的正方形。

现在我们可以算出这两个正方形的尺寸，S2 外面的任何东西都被索引命中，S1 里面的任何东西都被索引命中，只留下现在需要查看的小区域使用慢速方法。

如果你需要点的距离忽略S1部分（因为圆内的一切都需要haversine函数）在这里作为注释，虽然圆内的一切都需要它，但并不是每个点都在距离内, 所以两个 WHERE 子句仍然需要

所以让我们用单位圆来计算这些点

function getS1S2($latitude, $longitude, $kilometer)
{
    $radiusOfEarthKM  = 6371;
    $latitudeRadians  = deg2rad($latitude);
    $longitudeRadians = deg2rad($longitude);
    $distance         = $kilometer / $radiusOfEarthKM;

    $deltaLongitude = asin(sin($distance) / cos($latitudeRadians));

    $bounds = new \stdClass();

    // these are the outer bounds of the circle (S2)
    $bounds->minLat  = rad2deg($latitudeRadians  - $distance);
    $bounds->maxLat  = rad2deg($latitudeRadians  + $distance);
    $bounds->minLong = rad2deg($longitudeRadians - $deltaLongitude);
    $bounds->maxLong = rad2deg($longitudeRadians + $deltaLongitude);

    // and these are the inner bounds (S1)
    $bounds->innerMinLat  = rad2deg($latitudeRadians  + $distance       * cos(5 * M_PI_4));
    $bounds->innerMaxLat  = rad2deg($latitudeRadians  + $distance       * sin(M_PI_4));
    $bounds->innerMinLong = rad2deg($longitudeRadians + $deltaLongitude * sin(5 * M_PI_4));
    $bounds->innerMaxLong = rad2deg($longitudeRadians + $deltaLongitude * cos(M_PI_4));

    return $bounds;
}

现在您的查询变为

SELECT 
  *
FROM
  `places` 
HAVING p.nlatitude BETWEEN {$bounds->minLat} 
  AND {$bounds->maxLat} 
  AND p.nlongitude BETWEEN {$bounds->minLong} 
  AND {$bounds->maxLong} 
  AND (
    (
      p.nlatitude BETWEEN {$bounds->innerMinLat} 
      AND {$bounds->innerMaxLat} 
      AND p.nlongitude BETWEEN {$bounds->innerMinLong} 
      AND {$bounds->innerMaxLong}
    ) 
    OR (
      6371 * ACOS(
        COS(RADIANS({ $lat })) * COS(RADIANS(`latitude`)) * COS(
          RADIANS(`longitude`) - RADIANS({ $lon })
        ) + SIN(RADIANS({ $lat })) * SIN(RADIANS(`latitude`))
      )
    )
  )) <= {$radius} 
ORDER BY distance ASC

重要

以上文字为了便于阅读，请确保正确转义/最好参数化这些值

这样就可以利用索引，让连接在更快的时间内发生

添加连接这就变成了

SELECT 
  *
FROM
  `places` p
  INNER JOIN my_friends f ON f.id = p.id
WHERE   p.latitude BETWEEN {$bounds->minLat} 
  AND {$bounds->maxLat} 
  AND p.longitude BETWEEN {$bounds->minLong} 
  AND {$bounds->maxLong} 
  AND (
    (
      p.latitude BETWEEN {$bounds->innerMinLat} 
      AND {$bounds->innerMaxLat} 
      AND p.longitude BETWEEN {$bounds->innerMinLong} 
      AND {$bounds->innerMaxLong}
    ) 
    OR (
      6371 * ACOS(
        COS(RADIANS({ $lat })) * COS(RADIANS(`latitude`)) * COS(
          RADIANS(`longitude`) - RADIANS({ $lon })
        ) + SIN(RADIANS({ $lat })) * SIN(RADIANS(`latitude`))
      )
    )
  )  <= {$radius} 
  AND f.personal_id = {$personal_id}
ORDER BY distance ASC

重要

以上文字为了便于阅读，请确保正确转义/最好参数化这些值

假设您有正确的索引，此查询应该保持快速并允许您进行连接。

查看上面的代码我不确定 personal_id 的来源所以保留原样

如果需要查询的距离，可以去掉S1方块

    (
      p.latitude BETWEEN {$bounds->innerMinLat} 
      AND {$bounds->innerMaxLat} 
      AND p.longitude BETWEEN {$bounds->innerMinLong} 
      AND {$bounds->innerMaxLong}
    )

并移动 OR

的第二部分

  6371 * ACOS(
    COS(RADIANS({ $lat })) * COS(RADIANS(`latitude`)) * COS(
      RADIANS(`longitude`) - RADIANS({ $lon })
    ) + SIN(RADIANS({ $lat })) * SIN(RADIANS(`latitude`))
  )

回到 select，它仍然使用 S2。

我还要确保删除查询中的 "magic number" 6371 是地球的半径（以千米为单位）

Haversine 公式中的连接操作

Join operation in Haversine formula

php

mysql

optimization

join

haversine