关于地图取多少公里范围内的司机/商户的查询优化

基于百度/高德地图的一些应用经常会有这样一种场景的查询:

取X公里范围内最近的Y位司机/商户。

某公司是这样做的：司机有一张司机信息表DriverInfo，另有一张司机位置信息表DriverPosition。

DriverPosition会实时更新司机目前的经度和纬度。

获取X公里范围内的司机使用到了一个标量值函数GetDistance，传入客户的经度和纬度，以及司机的经度和纬度

结果返回两者之间的距离。那么典型的查询就是这样的：

DECLARE @longitude AS FLOAT = 31.2373453826;
DECLARE @latitude AS FLOAT = 121.4976583979;
DECLARE @Range AS TINYINT = 3;
SELECT TOP 10
  D.ID
 ,D.Phone
 ,GetDistance(@longitude,@latitude,DP.Longitude,DP.Latitude) AS Distance
FROM
 DriverInfo AS D
INNER JOIN
 DriverPosition AS DP
ON D.ID = DP.ID
WHERE
 GetDistance(@longitude,@latitude,DP.Longitude,DP.Latitude) <= @Range
ORDER BY
 GetDistance(@longitude,@latitude,DP.Longitude,DP.Latitude) ASC

问题来了，上面这样的查询由于条件是在字段Longitude和Latitude上进行了运算，所以查询是会走Table Scan的。

大量的这样的并发查询会导致数据库服务器cpu一直爆表，怎么办呢？

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实际上GetDistance这个函数无非是已客户的经纬度@longitude,@latitude为中心，以@Range为半径画了一个圆圈。

那么为了使用索引，我们也可以以@longitude,@latitude为中心，以@Range * 2为边，画一个正方形。如下图：

至于多少经度或者纬度是1公里呢，这里我们需要测算出一个系数x。例如近似0.009经度或纬度变化是1公里。

于是优化后的查询就成了下面这样：

DECLARE @longitude AS FLOAT = 31.2373453826;
DECLARE @latitude AS FLOAT = 121.4976583979;
DECLARE @Range AS TINYINT = 3;
DECLARE @longitudeLow AS FLOAT = 31.2373453826 - 3*0.009;
DECLARE @longitudeHight AS FLOAT = 31.2373453826 + 3*0.009;
DECLARE @latitudeLow AS FLOAT = 121.4976583979 - 3*0.009;
DECLARE @latitudeHight AS FLOAT = 121.4976583979 + 3*0.009;
SELECT TOP 10
  D.ID
 ,D.Phone
 ,GetDistance(@longitude,@latitude,DP.Longitude,DP.Latitude) AS Distance
FROM
 DriverInfo AS D
INNER JOIN
 DriverPosition AS DP
ON D.ID = DP.ID
WHERE     DP.Longitude BETWEEN @longitudeLow AND @longitudeHightAND DP.Latitude BETWEEN @latitudeLow  AND @latitudeHight
AND GetDistance(@longitude,@latitude,DP.Longitude,DP.Latitude) <= @Range
ORDER BY
 GetDistance(@longitude,@latitude,DP.Longitude,DP.Latitude) ASC