MySQL Geometry数据处理之WKT与WKB方案对比

在处理MySQL中的Geometry数据时，WKT（Well-Known Text）和WKB（Well-Known Binary）两种方案各有优劣。本文将从实际使用体验出发，对两种方案进行对比分析。

WKT方案的使用体验

WKT方案通过将几何数据以文本形式存储（如POINT (1 -1)），在SQL中实现简单易懂的操作。然而，其存在以下问题：

操作复杂性

需要借助ST_GeomFromText和ST_AsText等函数，使得SQL语句显得复杂。例如：

select id, ST_AsText(geometry) AS geometry, update_time, create_time from geometry_data

类型转换限制

ST_GeomFromText并非万能的转换函数。对于GeometryCollection类型，需要使用ST_GeomCollFromText，这增加了开发的复杂性。

特定类型支持不足

对于LinearRing等特殊类型，无法直接调用现有的转换函数，需要自行实现。

WKB方案的优势

WKB（Well-Known Binary）通过二进制存储几何信息，能够有效解决上述问题。WKB的存储结构如下：

0101000000000000000000F03F000000000000F0BF

WKB存储结构解析

字节顺序

WKB的字节顺序可以是大顶堆（0）或小顶堆（1）。MySQL默认使用小顶堆存储。

类型标识

WKB类型字段对应以下值：

1: Point

2: LineString

3: Polygon

4: MultiPoint

5: MultiLineString

6: MultiPolygon

7: GeometryCollection

坐标信息

存储点、线或面的坐标点。

WKB与MySQL Geometry的关系

MySQL的Geometry结构实际上是基于WKB存储的，但增加了4个字节用于存储SRID（空间参考系标识符）。因此，WKB是Geometry的一部分，且MySQL默认使用小顶堆存储。

WKB方案的实现

自定义TypeHandler

为了实现WKB方案，我们需要自定义TypeHandler。以下是完整的TypeHandler实现：

import org.locationtech.jts.geom.Geometry;import org.locationtech.jts.geom.GeometryFactory;import org.locationtech.jts.geom.PrecisionModel;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.stereotype.Component;import java.sql.Blob;import java.sql.SQLException;/** * WKB类型处理器实现 */@Componentpublic class GeometryTypeWKBHandler extends BaseTypeHandler
   
     {    private static final PrecisionModel PRECISION_MODEL = new PrecisionModel(PrecisionModel.FLOATING);    @Autowired    private GeometryFactory geometryFactory;    @Override    public Geometry getNullableResult(ResultSet rs, String columnName) throws SQLException {        byte[] bytes = rs.getBytes(columnName);        return deserializeGeometry(bytes);    }    @Override    public Geometry getNullableResult(ResultSet rs, int columnIndex) throws SQLException {        byte[] bytes = rs.getBytes(columnIndex);        return deserializeGeometry(bytes);    }    @Override    public Geometry getNullableResult(CallableStatement cs, int columnIndex) throws SQLException {        byte[] bytes = cs.getBytes(columnIndex);        return deserializeGeometry(bytes);    }    @Override    public void setNonNullParameter(PreparedStatement ps, int i, Geometry parameter) throws SQLException {        byte[] bytes = serializeGeometry(parameter);        ps.setBytes(i, bytes);    }    private byte[] serializeGeometry(Geometry geometry) {        int srid = geometry.getSRID();        byte[] bytes = new WKBWriter(2, ByteOrderValues.LITTLE_ENDIAN).write(geometry);        return ByteBuffer.allocate(bytes.length + 4)            .order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN)            .putInt(srid)            .put(bytes)            .array();    }    private Geometry deserializeGeometry(byte[] bytes) throws SQLException {        if (bytes == null) {            return null;        }        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(bytes).order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN);        int srid = buffer.getInt();        byte[] geometryBytes = new byte[buffer.remaining()];        buffer.get(geometryBytes);        GeometryFactory geometryFactory = geometryFactory;        WKBReader reader = new WKBReader(geometryFactory);        return reader.read(geometryBytes);    }}

TypeHandler注册

在MyBatis Plus配置中，注册自定义TypeHandler：

@Configurationpublic class MyBatisPlusConfig {    @Autowired    private SqlSessionFactory sqlSessionFactory;    @Bean    public void registerCustomTypeHandlers() {        sqlSessionFactory.getConfiguration().getTypeHandlerRegistry().register(            Geometry.class,            JdbcType.BLOB,            GeometryTypeWKBHandler.class        );    }}

数据库表定义

CREATE TABLE `t_geo_wkb` (    `id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'ID',    `create_time` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',    `update_time` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '修改时间',    `del_flag` char(1) DEFAULT '0' COMMENT '删除标记，0未删除，1已删除',    `name` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '名称',    `geo_type` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT 'geo_type',    `geo` geometry NOT NULL COMMENT 'geo几何数据-GCJ02',    PRIMARY KEY (`id`),    SPATIAL KEY `idx_geo` (`geo`) COMMENT '空间数据索引')ENGINE=InnoDB COMMENT='几何数据wkb表';

实体类映射

import org.springframework.beans.annotation.AnnotationConfig;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.stereotype.Component;import java.time.LocalDateTime;import static org.mybatis.mybatisplus.annotations.TableField;@MapperScan("com.charge.ws.core.mapper")public class GeoWkbDO extends BaseDO {    private static final long serialVersionUID = 1L;    @TableId(value = "id", type = IdType.AUTO)    private Long id;    @TableField("create_time")    private LocalDateTime createTime;    @TableField("update_time")    private LocalDateTime updateTime;    @TableField("del_flag")    private String delFlag;    @TableField("name")    private String name;    @TableField("geo_type")    private String geoType;    @TableField(        value = "geo",        typeHandler = GeometryTypeWKBHandler.class,        jdbcType = JdbcType.BLOB    )    private Geometry geo;}

SQL插入示例

insert into geometry_data(id, geometry, update_time, create_time) values    ('#{id}', #{geometry, jdbcType=BLOB, typeHandler=org.example.typehandlers.GeometryTypeWKBHandler}, now(), now())

总结

通过对比WKT和WKB方案，我们发现WKB方案在存储和处理Geometry数据方面具有显著优势。WKB的二进制存储方式能够有效解决传统方案的复杂性问题，同时MySQL的Geometry结构与WKB兼容，通过自定义TypeHandler可以实现高效的数据操作。

转载地址：http://lpdfk.baihongyu.com/

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