百万点数据矢量切片实时聚合展示

背景

    平时我们可能有比较大量的点数据要展示又不想预处理,在线浏览数据请求时间控制在3s左右。

准备

    软件环境:PostGIS,数据是3578998条点数据。

环境

    八核处理器(Intel(R)Core(TM) i7-10750H CPU @2.60GHz 2.59GHZ),RAM 16.0 GB,硬盘SSD

原理

    聚合原理参考我之前的文章千万数据展示-矢量切片点聚合
比较重要的是要进行pg数据库配置修改,参考阿里的配置项,调整过程中要先备份好配置文件,可以修改完一两个配置就重启数据库,这样就避免全部修改完不能启动的尴尬局面。

--示例1
 SELECT ST_AsMVT(vt,'points',256,'geo') tile 
FROM (select ST_SetSRID( ST_Point( ST_X(a.geo),ST_Y(a.geo)), 4326) geo from (
    SELECT ST_AsMVTGeom(w.geom,Box2D(TileBBox(10,176,409,4326)),256,0,true) AS geo 
FROM  public.capnt w  where TileBBox(10,176,409,4326)&&geom) a
group by ST_X(a.geo),ST![](https://p1-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/644f045b96e34fe6b4d456c6eb8e8d13~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image)_Y(a.geo)  ) AS  vt                  

实战

    写个简单的查询服务,当级别在8-11级别可以使用聚合减少数据量,当级别大于11级直接查出就可以

package main
import 
(   
    _ "github.com/lib/pq"
    "database/sql"
    "github.com/julienschmidt/httprouter"
    "time"
    "log"
    "errors"
    "fmt"
    "net/http"
    "strconv"
    "bytes"
    "compress/gzip"
)
func FloatToString(input_num float64) string {
    return strconv.FormatFloat(input_num, 'f', 6, 64)
}

func gZipData(data []byte) (compressedData []byte, 
    err error) {
    var b bytes.Buffer
    gz := gzip.NewWriter(&b)

    _, err = gz.Write(data)
    if err != nil {
        return
    }

    if err = gz.Flush(); err != nil {
        return
    }

    if err = gz.Close(); err != nil {
        return
    }
    compressedData =b.Bytes()
    return
}

func check(e error) {
    if e != nil {
        log.Fatal(e)
    }
}

type Tile struct {
    X, Y, Z int
}
// ZMax is the maximum Z coordinate for a tile as well as quadkey level
const ZMax = 23
func Tile2Quadkey(t Tile) string {
    //bytes.Buffer was bottleneck
    z := t.Z
    var qk [ZMax]byte
    for i := z; i > 0; i-- {
        q := 0
        m := 1 << uint(i-1)
        if (t.X & m) != 0 {
            q++
        }
        if (t.Y & m) != 0 {
            q += 2
        }
        var d byte
        switch q {
        case 0:
            d = '0'
        case 1:
            d = '1'
        case 2:
            d = '2'
        case 3:
            d = '3'
        default:
            panic("Invalid tile.Quadkey()")
        }
        qk[z-i] = d
    }
    return string(qk[:z])
}
func Quad2Tile(qk string) (tile Tile, err error) {
    tile.Z = len(qk)
    for i := tile.Z; i > 0; i-- {
        m := 1 << uint(i-1)
        c := len(qk) - i
        q := qk[c]
        switch q {
        case '0':
        case '1':
            tile.X |= m
        case '2':
            tile.Y |= m
        case '3':
            tile.X |= m
            tile.Y |= m
        default:
            err = errors.New("Invalid Quadkey " + qk)
            tile = Tile{} // zero tile
            return
        }
    }
    return
}
func createTile(w http.ResponseWriter, r *http.Request, p httprouter.Params){
    //start := time.Now() 
    header := w.Header()
    if origin := r.Header.Get("Origin"); origin != "" {
        header.Set("Access-Control-Allow-Methods", r.Header.Get("Allow"))
        header.Set("Access-Control-Allow-Origin", "*")
    }
    header.Set("Content-Type", "application/x-protobuf")
    header.Add("Content-Encoding", "gzip")
    header.Add("Accept-Encoding", "gzip")
    xs:=p.ByName("x")
    ys:=p.ByName("y")
    zs:=p.ByName("z")
    z,errz := strconv.Atoi(zs)
    check(errz) 

    if (z>min){
                
        var sql string
        bbox:=zs+","+xs+","+ys
        if (z>min&&z<max){
            sql="SELECT ST_AsMVT(vt,'points',256,'geo') tile FROM (select ST_SetSRID( ST_Point( ST_X(a.geo),ST_Y(a.geo)), 4326) geo from (  SELECT ST_AsMVTGeom(w.geom,Box2D(TileBBox("+bbox+",4326)),256,0,true) AS geo FROM  "+table+" w  where TileBBox("+bbox+",4326)&&geom) a group by ST_X(a.geo),ST_Y(a.geo)  ) AS  vt"  

        }else{
            sql="SELECT ST_AsMVT(tile,'points',4096,'geom') tile  FROM (SELECT ST_AsMVTGeom(w.geom,Box2D(TileBBox("+bbox+",4326)),4096, 0, true) AS geom FROM "+table+" w where TileBBox("+bbox+",4326)&&w.geom ) AS  tile "
                        
        }
        //fmt.Println(sql)
        var tile []byte             
        rows:= db.QueryRow(sql)
        err := rows.Scan(&tile)
        if err != nil {
        log.Fatal(err)
            http.Error(w, "Invalid tile url", 400)
            return
        }
        size := cap(tile)
        if size== 0 {           
            http.Error(w, "Invalid tile url", 400)
            return
        }
        compressedData, Err := gZipData(tile)
        if Err != nil {
            log.Fatal(Err)
            http.Error(w, "Invalid tile url", 400)
            return
        }else{

            w.Write(compressedData)
        }

    }else{

        http.Error(w, "Invalid tile url", 400)
        return
    }

}
var db *sql.DB
var err error
var table string
var min int=7
var max int=12
var tileBase string
func main(){
    start := time.Now() 
    table="public.\"point_grid\""
    mux :=  httprouter.New()
    tileBase = "/tiles/:z/:x/:y"
    connStr := "dbname=postgis_30_sample user=postgres password=123456 host=localhost port=5432  sslmode=disable"
    db, err = sql.Open("postgres", connStr)
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    defer db.Close()
    err = db.Ping()
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    db.SetMaxOpenConns(8) 
    db.SetMaxIdleConns(8)
    elapsed := time.Since(start)
    fmt.Println("min max ", min,max)
    fmt.Println("启动耗时: ", elapsed)
    mux.GET(tileBase, createTile) 
    log.Fatal(http.ListenAndServe(":8081", mux))
}
image

参考资料:

https://developer.aliyun.com/article/700363

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