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Geolocation --- 基于浏览器的定位服务

如果说地理位置的感知已经成为了一项成熟的技术,那么紧接着的问题就是 Geolocation 存在的意义是什么?就我目前对 Geolocation 的理解,我认为它存在的理由至少包含以下两点:
1. 公共数据:目前的地理位置探测,其资料往往来源于服务商各自的数据,而使用浏览器内置的统一接口,将高效整合这一信息。
2. 精确定位:无论是谷歌还是谷姐们,实现定位的原理无非是通过 IP 地址来探测用户的所在位置,众所周知,IP 的定位能力是比较差的,绝大多数情况下,它的精确度能达到数十公里就已经不错了,除此之外,没有别的任何办法,无论是服务器端语言还是客户端的 JavaScript 脚本,都无法从用户那里获取到更多对定位有所帮助的信息。然而作为用户机器上更为底层的浏览器,它将有权利支配其他有助于定位的设备,比如 GPS 和 WIFI。GPS 大家都已经很熟悉了,在信号良好的情况下,它可以精确到数米之内。而 WIFI 在国内基本上被废了,对于这项技术普及的国家,WIFI 的定位基本上可以精确到百米左右,据说经常可以见到一些公司的人,整天什么都不干,就开着小车到处晃,到一个热点( Hot Spot ),就记录下当前的地理位置,然后传回到公司的数据库。

该对象位于我们非常熟悉的 Navigator 对象下面,可以通过 navigator.geolocation 来访问,当然前面也可以加上 window.。不支持 geolocation 的浏览器并不包含这一对象,那么可以通过下面的代码来做能力检测,对不同的浏览器做不同的处理。

if (navigator.geolocation) {
    alert( ' 你的浏览器支持 geolocation ' );
}else{
    alert( ' 你的浏览器不支持 geolocation ' );
}

在访问 geolocation 对象时,即调用 geolocation 下面的方法时,浏览器会弹出提示,询问用户是否许可网站提供的位置服务,只有在得到用户许可过后,服务才会继续,否则将被停止,在稍后你将会了解到,我们能够捕获到用户拒绝服务的动作。下面这张图分别是 Chrome , Firefox 和 Opera 在初次访问 geolocation 时,给用户的提示:

浏览器询问用户是否接受位置服务

2. 获取当前地理位置 --- getCurrentPosition

当获得用户的许可过后,便一切就绪。我们将通过 geolocation 下的 getCurrentPosition 方法来获取用户的信息,这个方法是今天整篇文章的核心部分,也是 geolocation 一个非常重要的方法。

navigator.geolocation.getCurrentPosition(getPositionSuccess, getPositionError);

在上面的代码中,我们调用了 getCurrentPosition 方法,并为其传递了两个参数,事实上这个方法可以接受三个参数,前两个参数是函数,最后一个是对象:第一个参数是成功获取位置信息的回调函数,它是方法唯一必须的参数;第二个参数用于捕获获取位置信息出错的情况,第三个参数是配置项。

当浏览器成功获取到用户的位置信息时,getCurrentPosition 的第一个函数类型的参数将被调用,一个 position 对象会被传入到调用的函数中,这个对象中包含了浏览器传回的数据,这非常重要。

function getPositionSuccess( position ){
    var lat = position.coords.latitude;
    var lng = position.coords.longitude;
    document.write( "您所在的位置: 经度" + lat + ",纬度" + lng );
}

是的,position 对象包含了用户的地理位置信息,该对象下面的 coords 子对象包含了用户所在的纬度和经度信息,通过 position.coords.latitude 可以访问纬度,而 position.coords.longitude 中存放了经度的信息,用户的位置信息越精确,这两个数字后面的小数点越长。事实上,在 Firefox 中,position 对象下还附带有另一个 address 对象,这个对象包含这个经纬度下的国家名,城市名甚至街道名。

function getPositionSuccess( position ){
    var lat = position.coords.latitude;
    var lng = position.coords.longitude;
    alert( "您所在的位置: 经度" + lat + ",纬度" + lng );
    if(typeof position.address !== "undefined"){
        var country = position.address.country;
        var province = position.address.region;
        var city = position.address.city;
        alert(' 您位于 ' + country + province + '省' + city +'市');
    }
}

错误捕获:上面都是成功获取到用户位置信息的处理,但是出现问题的情况在所难免,当获取用户的位置信息出错时,传递到 getCurrentPosition 的第二个函数类型参数被调用,一个包含具体出错信息的对象会被传递进去,错误将被捕获。

function getPositionError(error){
    switch(error.code){
        case error.TIMEOUT :
            alert( " 连接超时,请重试 " );
            break;
        case error.PERMISSION_DENIED :
            alert( " 您拒绝了使用位置共享服务,查询已取消 " );
            break;
        case error.POSITION_UNAVAILABLE :  
            alert( " 亲爱的火星网友,非常抱歉,我们暂时无法为您所在的星球提供位置服务 " );
            break;
    }
}

error 对象下面,存放了3个常量:

TIMEOUT 表示获取信息超时。
PERMISSION_DENIED 表示用户选择了拒绝了位置服务。
POSITION_UNAVAILABLE 表示位置不可知。
而每一次出错时 error.code 将指向3个常量之中的一个。

配置项:getCurrentPosition 方法的第三个参数是一个对象,该对象影响了获取位置时的一些细节。
enableHighAccuracy,它将告诉浏览器是否启用高精度设备,所谓的高精度设备包含但不局限于前面所提到的 GPS 和 WIFI,值为 true 的时候,浏览器会尝试启用这些设备,默认指为 true,在这种情况下,浏览器会尽可能地进行更为精确的查询,简单地说,如果用户有可用的 GPS 设备,会返回 GPS 设备的查询结果,IP 是最后的选择,对于移动设备来说,网络接入点(基站)或许成为另一个选择,对此我还没有完全了解,但根据测试,即时没有任何额外功能的手机,也能够得到更为精确的查询结果。
timeout,超时,获取位置信息时超出设定的这个时长,将会触发错误,捕获错误的函数将被调用,并且错误码指向TIMEOUT。
这样我们尝试修改调用 getCurrentPosition 时传递的参数

navigator.geolocation.getCurrentPosition(
    getPositionSuccess ,
    getPositionError,
    {
        timeout : 5000 // 5 秒超时
    }
);
3. 持续追踪位置 --- watchPosition

对于使用移动设备的用户来说,位置并不是固定的,W3C 当然也考虑到了这一点,watchPosition 是一个专门用来处理这一情况的方法,watchPosition 被调用后,浏览器会跟踪设备的位置,每一次位置的变化,watchPosition 中的代码都将会被执行。对于致力于移动设备 web 开发的同学来说,这个方法是及其重要的,它也许将会改变 web 移动客户端的格局。

navigator.geolocation.watchPosition( refreshPosition );

上面的代码表示,但设置位置发生改变时,refreshPosition 将会被调用。事实上 watchPosition 和 getCurrentPosition 几乎一模一样,同样包含了一个成功获取位置的回调函数,一个获取失败的回调函数和一个配置项,区别仅仅是在触发的时机上。所以具体的方法就不再重复了。上面的代码表示在每一次位置发生改变时,调用 refreshPosition 函数。

4. 实例 --- 与 Google Map 交互

接下来,我们通过一个实例,来具体应用一下 Geolocation ,实例的最终效果是,获取用户的位置,并通过 Google Map 在地图上标记出来,当用户的位置发生改变后,更新之前在地图上的标记到新的位置。首先我们准备好 DOM,并加载 Google Map

<!-- 按钮,被点击时开始获取用户位置信息 -->
<input type="button" id="getPos" value="获取我的位置" />
<!-- 用来存放反馈给用户信息的 div -->
<div id="info"></div>
<!-- 为 Google Map 准备 -->
<div id="map"></div>
<script type="text/javascript" src="http://maps.google.com/maps/api/js?sensor=false" ></script>

接下来我们在 JavaScript 中获取这些 DOM,并为 Google Map 提供一个对象用来存放地图和标记。这些都是准备工作,很烦,但是不得不做。

var dom = {
        btn : document.getElementById('getPos'),
        info : document.getElementById('info'),
        map : document.getElementById('map')
};
var gmap = {
        map : null,
        marker : null
}

接下来监听按钮的事件,当按钮被点击的时候,将触发获取用户的位置信息。在这里我们对浏览器进行了检测,如果不支持 Geolocation 接口,将提示用户,并停止进一步的动作。

dom.btn.onclick = function(){
        if (navigator.geolocation) {
                dom.info.innerHTML = "请等待查询结果返回";
                dom.info.className = "warn";
                navigator.geolocation.getCurrentPosition(getPositionSuccess,getPositionError,{timeout:5000});
        }else {
                dom.info.innerHTML = "抱歉,您所使用的浏览器不支持 Geolocation 接口";
                dom.info.className = "warn";
        }
}

在上面我们向 getCurrentPosition 传递了两个函数,现在我们来具体写这两个函数,首先是 getPositionSuccess ,当成功获取到用户的位置信息时,这个函数被调用,我们将在这时更新页面上的显示值,并配置追踪用户的位置的函数,最后调用 Google Map 的 API 在 id 为 map 的 div 中显示地图,并在地图上标记出用户的当前位置。

function getPositionSuccess(position){
    var lat = position.coords.latitude;
    var lng = position.coords.longitude;
        dom.info.innerHTML = "您所在的位置: 经度" + lat + ",纬度" + lng;
    navigator.geolocation.watchPosition(refreshPosition);
  
    // 载入 Google 地图
    var latlng = new google.maps.LatLng(lat, lng);
    var myOptions = {
        zoom : 16,
        center : latlng,
        mapTypeId : google.maps.MapTypeId.ROADMAP
    };
    gmap.map = new google.maps.Map(document.getElementById("map"), myOptions);
  
    // 向地图中添加标记
    gmap.marker = new google.maps.Marker({
        position: latlng,
        map: gmap.map
    });
}

对于错误处理的函数,则非常简单,可以参看前面的内容。我们来关注一下追踪位置的函数,在这个函数中,我们实时更新显示信息,并更新地图到用户所处的位置。

function refreshPosition(position){
    var lat = position.coords.latitude;
    var lng = position.coords.longitude;
    var latlng = new google.maps.LatLng(lat, lng);
  
        // 重设地图位置
    gmap.map.setCenter(latlng);
    dom.info.innerHTML = '您所在的位置: 经度' + lat ' + ',纬度' + lng;
  
        // 重设标记位置
    gmap.marker.setOptions({
        position: new google.maps.LatLng(lat, lng)
    });
}

以上关于 Google Map 的代码不是很了解的同学可以到 Google Code 去看一下 手册,这里只是很简单的应用,有兴趣的同学可以进一步延伸(查看Demo)。

这个 Demo 在具备 GPS 功能的手机上,能够非常精确地定位,在我的测试中,在信号良好的地方,基本上能够定位到所在地方,并且位置追踪工作良好。下面是我在手机上浏览本 Demo 的效果,平台是 S60v5 ,浏览器 Opera Mobile 10.1 beta 1。需要说明一点的是,Opera Mobile 正是从这个版本开始支持 Geolocation 的。


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