秒配單！SpringBoot 與 GeoHash 聯(lián)手打造外賣(mài)騎手實(shí)時(shí)精準(zhǔn)派單系統(tǒng)！
作者：路條編程
外賣(mài)平臺(tái)的實(shí)時(shí)派單，本質(zhì)是一個(gè) 高頻寫(xiě)入 + 快速查詢(xún) + 高并發(fā) 的技術(shù)難題。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)方案往往在查詢(xún)效率和并發(fā)控制上遇到瓶頸，而 SpringBoot + GeoHash + Redis 的組合恰好能在三方面實(shí)現(xiàn)突破。
隨著即時(shí)配送行業(yè)的加速發(fā)展，外賣(mài)平臺(tái)的訂單與騎手規(guī)模呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。某頭部平臺(tái)每天處理超百萬(wàn)訂單，在線騎手?jǐn)?shù)量超過(guò) 20 萬(wàn)。這樣龐大的規(guī)模帶來(lái)了三大核心挑戰(zhàn)：
- 位置更新高頻：騎手每 3 秒上報(bào)一次坐標(biāo)，單日產(chǎn)生 5.76 億條位置數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)難以承載高頻寫(xiě)入。
- 派單需快速就近匹配：系統(tǒng)需在 200ms 內(nèi)返回 3 公里范圍內(nèi)候選騎手，而傳統(tǒng) SQL 基于
ST_Distance的全表計(jì)算常常超過(guò) 500ms。 - 高并發(fā)下避免數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)：高峰期同時(shí)觸發(fā) 1000+ 訂單派單，若處理不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)鎖沖突與數(shù)據(jù)不一致，直接影響用戶(hù)體驗(yàn)。
傳統(tǒng)方案在 查詢(xún)效率、數(shù)據(jù)可靠性、并發(fā)處理與邊界匹配 上存在明顯短板。為破解瓶頸，本文將介紹如何借助 SpringBoot + GeoHash + Redis，搭建一個(gè)高效、可靠且可擴(kuò)展的實(shí)時(shí)派單系統(tǒng)。
為何選擇 GeoHash？
空間降維：二維轉(zhuǎn)一維
GeoHash 使用 Base32 編碼將經(jīng)緯度轉(zhuǎn)為字符串（如 39.908823,116.397470 → wx4g89）。這樣，本來(lái)需要在二維平面計(jì)算的“附近騎手”問(wèn)題，可以簡(jiǎn)化為字符串前綴匹配，查詢(xún)性能提升一個(gè)數(shù)量級(jí)。
精度靈活
GeoHash 的長(zhǎng)度決定了定位精度：
- 6 位（如
wx4g89）：約 1 公里范圍，適合全城范圍的粗粒度篩選。 - 7 位（如
wx4g89e）：約 100 米范圍，適合最后一公里的精匹配。
這種靈活性避免了過(guò)度精確帶來(lái)的數(shù)據(jù)分散，同時(shí)兼顧效率與準(zhǔn)確性。
Redis 提供原生地理支持
Redis 內(nèi)置了 GEOADD、GEORADIUS 等命令，可以直接存儲(chǔ)騎手坐標(biāo)與執(zhí)行范圍查詢(xún)。結(jié)合 Hash 結(jié)構(gòu)存儲(chǔ) GeoHash → 騎手ID 的映射，可以輕松支撐 每秒十萬(wàn)次位置更新與查詢(xún)。
解決邊界問(wèn)題
僅查詢(xún)單個(gè) GeoHash 區(qū)域會(huì)漏掉邊界騎手。通過(guò) 目標(biāo) GeoHash + 相鄰 8 個(gè) GeoHash 的策略，可以覆蓋訂單周邊區(qū)域，確保不會(huì)遺漏臨近騎手。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)
整體架構(gòu)
系統(tǒng)分為四層：
- 感知層：騎手端 APP 每 3 秒上傳位置；用戶(hù)端下單上傳收貨地址。
- 接入層：SpringBoot 接收請(qǐng)求，校驗(yàn)參數(shù)。
- 業(yè)務(wù)層：GeoHash 轉(zhuǎn)碼、派單計(jì)算邏輯。
- 存儲(chǔ)層：Redis 保存騎手位置、GeoHash 映射、訂單狀態(tài)。
數(shù)據(jù)流程
騎手位置上報(bào)
- APP →
POST /rider/report - 轉(zhuǎn)換為 GeoHash，更新 Redis（GEO + Hash）。
訂單派單
- 用戶(hù)下單 →
POST /order/dispatch - 流程：
收貨地址 → GeoHash
獲取目標(biāo) + 相鄰 8 個(gè) GeoHash 下的騎手
計(jì)算距離，篩選 在線 + 未超載 + 3 公里內(nèi) 騎手
排序取 Top3，推送派單通知
數(shù)據(jù)模型
騎手位置模型
package com.icoderoad.dispatch.model;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
/**
* 騎手位置模型
*/
@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class RiderLocation {
private String riderId; // 騎手ID
private double lng; // 經(jīng)度
private double lat; // 緯度
private String geoHash; // GeoHash
private boolean online; // 是否在線
private int orderCount; // 當(dāng)前接單量
}訂單模型
package com.icoderoad.dispatch.model;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
/**
* 訂單模型
*/
@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Order {
private String orderId; // 訂單ID
private double recvLng; // 收貨經(jīng)度
private double recvLat; // 收貨緯度
private String geoHash; // 收貨地址的GeoHash
private String assignedRider; // 分配的騎手ID
private String status; // 狀態(tài)：待派單/已分配/完成
}核心代碼實(shí)現(xiàn)
Service 層
騎手位置服務(wù)
package com.icoderoad.dispatch.service;
import com.icoderoad.dispatch.model.RiderLocation;
import com.icoderoad.dispatch.util.GeoHashUtils;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import org.springframework.data.geo.Point;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisGeoCommands;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Service;
@Service
@RequiredArgsConstructor
public class RiderLocationService {
private final StringRedisTemplate redisTemplate;
private static final String GEO_KEY = "delivery:riders";
private static final String HASH_KEY = "delivery:rider:info:";
/**
* 騎手位置上報(bào)
*/
public void reportLocation(RiderLocation rider) {
// GEO 存儲(chǔ)坐標(biāo)
redisTemplate.opsForGeo().add(GEO_KEY,
new RedisGeoCommands.GeoLocation<>(rider.getRiderId(),
new Point(rider.getLng(), rider.getLat())));
// Hash 存儲(chǔ)附加信息
redisTemplate.opsForHash().put(HASH_KEY + rider.getRiderId(),
"geoHash", GeoHashUtils.encode(rider.getLat(), rider.getLng(), 6));
redisTemplate.opsForHash().put(HASH_KEY + rider.getRiderId(),
"online", String.valueOf(rider.isOnline()));
redisTemplate.opsForHash().put(HASH_KEY + rider.getRiderId(),
"orderCount", String.valueOf(rider.getOrderCount()));
}
/**
* 根據(jù) geoHash 獲取騎手列表（簡(jiǎn)化）
*/
public String[] getRidersByGeoHash(String geoHash) {
// 實(shí)際場(chǎng)景可用 redis scan + hash 過(guò)濾，這里演示簡(jiǎn)化返回
return new String[]{"rider1", "rider2"};
}
}派單服務(wù)
package com.icoderoad.dispatch.service;
import com.icoderoad.dispatch.model.Order;
import com.icoderoad.dispatch.util.GeoHashUtils;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.stereotype.Service;
import java.util.*;
@Service
@RequiredArgsConstructor
public class DispatchService {
private final RiderLocationService riderLocationService;
@Value("${dispatch.max-distance}")
private double maxDistance;
@Value("${dispatch.geohash-precision}")
private int geoHashPrecision;
/**
* 創(chuàng)建訂單并派單
*/
public Order createAndDispatch(Order order) {
// 1. 計(jì)算訂單GeoHash
String orderGeoHash = GeoHashUtils.encode(order.getRecvLat(), order.getRecvLng(), geoHashPrecision);
order.setGeoHash(orderGeoHash);
order.setStatus("待派單");
// 2. 查詢(xún)目標(biāo) GeoHash + 相鄰 8 個(gè)區(qū)域
Set<String> candidates = new HashSet<>();
for (String gh : GeoHashUtils.adjacent(orderGeoHash)) {
candidates.addAll(Arrays.asList(riderLocationService.getRidersByGeoHash(gh)));
}
// 3. 簡(jiǎn)化：隨便取一個(gè)候選騎手
String assignedRider = candidates.stream().findFirst().orElse(null);
// 4. 更新訂單對(duì)象
if (assignedRider != null) {
order.setAssignedRider(assignedRider);
order.setStatus("已分配");
}
return order;
}
}Controller 層
騎手位置上報(bào)接口
package com.icoderoad.dispatch.controller;
import com.icoderoad.dispatch.model.RiderLocation;
import com.icoderoad.dispatch.service.RiderLocationService;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;
@RestController
@RequestMapping("/rider")
@RequiredArgsConstructor
public class RiderController {
private final RiderLocationService riderLocationService;
@PostMapping("/report")
public String reportLocation(@RequestParam String riderId,
@RequestParam double lng,
@RequestParam double lat) {
RiderLocation rider = new RiderLocation(riderId, lng, lat, null, true, 0);
riderLocationService.reportLocation(rider);
return "騎手位置上報(bào)成功";
}
}派單接口
package com.icoderoad.dispatch.controller;
import com.icoderoad.dispatch.model.Order;
import com.icoderoad.dispatch.service.DispatchService;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;
@RestController
@RequestMapping("/order")
@RequiredArgsConstructor
public class OrderController {
private final DispatchService dispatchService;
@PostMapping("/dispatch")
public Order dispatch(@RequestParam String orderId,
@RequestParam double lng,
@RequestParam double lat) {
Order order = new Order(orderId, lng, lat, null, null, null);
return dispatchService.createAndDispatch(order);
}
}環(huán)境與配置
Redis 啟動(dòng)
docker run -d --name redis-geohash -p 6379:6379 \
-v redis-data:/data \
-e REDIS_PASSWORD=redis123 \
redis:6.2.6 --appendonly yesSpringBoot 配置
spring:
redis:
host: localhost
port: 6379
password: redis123
lettuce:
pool:
max-active: 200
max-idle: 50
dispatch:
max-distance: 3000 # 派單最大距離（米）
geohash-precision: 6 # GeoHash 精度前端派單可視化界面
dispatch.html
<!DOCTYPE html>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>派單可視化</title>
<link rel="stylesheet">
<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/jquery@3.6.0/dist/jquery.min.js"></script>
<script src="https://webapi.amap.com/maps?v=2.0&key=你的高德Key"></script>
</head>
<body class="container mt-4">
<h3 class="mb-3">外賣(mài)派單可視化</h3>
<div id="map" style="width: 100%; height: 500px;" class="mb-3"></div>
<div class="card p-3">
<h5>模擬下單</h5>
<div class="row mb-2">
<div class="col"><input type="text" id="orderId" class="form-control" placeholder="訂單ID"></div>
<div class="col"><input type="text" id="lng" class="form-control" placeholder="經(jīng)度"></div>
<div class="col"><input type="text" id="lat" class="form-control" placeholder="緯度"></div>
<div class="col"><button id="btnDispatch" class="btn btn-primary w-100">派單</button></div>
</div>
<div id="result" class="alert alert-info d-none"></div>
</div>
<script>
var map = new AMap.Map("map", { zoom: 12, center: [116.397428, 39.90923] });
var riders = [
{id: "rider1", lng: 116.40, lat: 39.91},
{id: "rider2", lng: 116.38, lat: 39.92},
{id: "rider3", lng: 116.42, lat: 39.90}
];
riders.forEach(r => {
new AMap.Marker({
position: [r.lng, r.lat],
map: map,
title: r.id,
icon: "https://webapi.amap.com/theme/v1.3/markers/n/mark_b.png"
});
});
$("#btnDispatch").click(function () {
var orderId = $("#orderId").val();
var lng = $("#lng").val();
var lat = $("#lat").val();
$.post("/order/dispatch", {orderId: orderId, lng: lng, lat: lat}, function (res) {
$("#result").removeClass("d-none").text(res);
if(res.includes("騎手")) {
new AMap.Marker({
position: [lng, lat],
map: map,
title: "訂單 " + orderId,
icon: "https://webapi.amap.com/theme/v1.3/markers/n/mark_r.png"
});
}
});
});
</script>
</body>
</html>結(jié)論
外賣(mài)平臺(tái)的實(shí)時(shí)派單，本質(zhì)是一個(gè) 高頻寫(xiě)入 + 快速查詢(xún) + 高并發(fā) 的技術(shù)難題。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)方案往往在查詢(xún)效率和并發(fā)控制上遇到瓶頸，而 SpringBoot + GeoHash + Redis 的組合恰好能在三方面實(shí)現(xiàn)突破：
- GeoHash 降維：空間查詢(xún)轉(zhuǎn)字符串匹配，效率提升十倍。
- Redis 高并發(fā)：原生 GEO 命令確保百萬(wàn)級(jí)騎手位置實(shí)時(shí)更新。
- 邊界問(wèn)題解決：相鄰 GeoHash 查詢(xún)避免遺漏騎手。
這種方案不僅能保障外賣(mài)派單的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，還具備 良好的可擴(kuò)展性，可支撐未來(lái)千萬(wàn)級(jí)訂單。對(duì)網(wǎng)約車(chē)調(diào)度、同城快遞分配等場(chǎng)景同樣適用。
責(zé)任編輯：武曉燕
來(lái)源：
路條編程
