Corujas.Dev
Corujas.Dev
Calculando a distância entre dois pontos com .Net 6
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Calculando a distância entre dois pontos com .Net 6

Aplicativos como IFood, Uber Eats, Google Places pegam a sua localização e mostram os locais próximos da sua posição, isto pode ser feito de forma simples e rápida usando .Net 6 + SQL Server +  EF Core + NetTopologySuite

Fernando Guerra
5 min
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Aplicativos como IFood, Uber Eats, Google Places pegam a sua localização e mostram os locais próximos da sua posição, isto pode ser feito de forma simples e rápida usando .Net 6 + SQL Server +  EF Core + NetTopologySuite

Hoje iremos desenvolver uma api que a partir da latitude e longitude passada irá listar os locais mais próximos e a distância entre a sua posição e o local.

Para este exemplo iremos usar:

Abra o Visual Studio e crie um novo projeto

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Selecione o projeto ASP.NET Core Web API e clique em próximo

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De um nome para o seu projeto e clique em próximo

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Defina as configurações como abaixo e clique em criar

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Em seu Solution Explorer deve ter os arquivos da imagem abaixo

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Vamos criar nosso repositorio do Git

Clique com o botão direito sobre a Solução e Criar Repositório do Git

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Configure o Git como a imagem abaixo

Não esqueça de alterar o .gitignore para Visual Studio, definir o nome a descrição e clique em create e push

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Acesse o seu git e verá que foi criado o seu repositório e foi feito um push do código inicial

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Bora codar nossa api, mas antes execute seu projeto para ver se esta tudo ok

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Ao executar seu projeto se apareceu o swagger execute o mesmo e verifique se esta recebendo uma resposta da sua api

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Pare sua api e vamos codar

Apague os arquivos WeatherForecastController e WeatherForecast

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Vamos instalar as bibliotecas em nosso projeto, clique com o botão direito em dependencies e Manage Nuget Packages

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Irá abrir a tela abaixo, selecione Browse e procure pela dependência, informe a versão e instalar vamos instalar uma por uma

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Bibliotecas instaladas

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Vamos criar uma pasta Dominios onde irá ficar nossa classe que irá representar o local e dentro dela nossa classe Local

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Clique com o botão direito na pasta Dominios e crie uma classe

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Defina o nome e clique em Add

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Nossa classe Local irá ficar como o código abaixo:

using NetTopologySuite.Geometries;
using System.ComponentModel.DataAnnotations.Schema;

namespace CorujasDev.CalcularDistanciaLatLog.Api.Dominios
{
    [Table("Locais")]
    public class Local
    {
        public Guid Id { get; set; }
        public string Nome { get; set; }
        public string Endereco { get; set; }
        public double Latitude { get; set; }
        public double Longitude { get; set; }
        public Point LatLong { get; set; }
    }
}

Vamos criar uma pasta para nossas Interfaces e criar uma interface com o nome ILocalRepositorio, implemente o código abaixo:

Nossa interface terá apenas um método que retornar os locais mais próximos de um determinado ponto e dentro de um faixa de distancia

using CorujasDev.CalcularDistanciaLatLog.Api.Dominios;

namespace CorujasDev.CalcularDistanciaLatLog.Api.Interfaces
{
    public interface ILocalRepositorio
    {
        /// <summary>
        /// Lista os locais mais próximos de um determinado local
        /// </summary>
        /// <param name="latitude">Latitude do local que deseja se basear</param>
        /// <param name="longitude">Longitude do local que deseja se basear</param>
        /// <param name="km">Raio de distancia que deseja buscar os locais mais próximos</param>
        /// <returns></returns>
        public ICollection<Local> ListarPorLatitudeLongitude(double latitude, double longitude, int metros = 1000);
    }
}

Vamos criar nosso contexto e criar nosso banco de dados

Crie uma pasta com o nome Contextos e dentro uma classe DbLocalContext

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Bora implementar nosso contexto

Herda o DbContext da Biblioteca Microsoft.EntityFrameworkCore

Define o DbSet Locais que representa nossa tabela no banco

Sobrescrevemos o método OnConfiguring para definir a nossa conexão com o banco de dados, no caso SQL Server

using CorujasDev.CalcularDistanciaLatLog.Api.Dominios;
using Microsoft.EntityFrameworkCore;

namespace CorujasDev.CalcularDistanciaLatLog.Api.Contextos
{
    public class DbLocalContext : DbContext
    {
        public DbSet<Local> Locais { get; set; }

        protected override void OnConfiguring(DbContextOptionsBuilder optionsBuilder)
        {
            if (!optionsBuilder.IsConfigured)
            {
                optionsBuilder.UseSqlServer(@"Data Source=.\SQLEXPRESS;Initial Catalog=Local_Dev;Integrated Security=True",
                    x => x.UseNetTopologySuite()
                );
            }
        }
    }
}

Vamos gerar nosso banco através do entity framework

Abra o Nuget Package Console - Tools -> Nuget Package Manager -> Package Manager Nuget

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No package manage console digite:

add-migration Banco-Inicial + Enter

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Será criada a pasta migrations com dois arquivos dentro como na firgura

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O arquivo Banco-Inicial contém o script para geração do banco de dados

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No package manage console digite update-database + enter

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Aparecendo Done informa que o banco foi criado e pode ser usado

Vamos conectar em nosso banco de dados, vai no menu tools → Connect Database

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Informe o Server Name e selecione o banco de dados que criou

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Verificar no Server Explorer o banco e a tabela Locais

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Com o banco criado vamos popular o mesmo, para isto vamos sobrescrever o método OnModelCreating em nossa classe DbLocalContext, usei a latitude e longitude de locais próximos a mim, inclua o código abaixo na classe DbLocalContext

protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
        {
            modelBuilder.Entity<Local>().HasData(
                new Local { Id = Guid.NewGuid(), Nome = "Hotel Luar", Endereco = "Av. Celso Garcia, 5836 - Tatuapé, São Paulo - SP, 03064-000", Latitude = -23.5307344, Longitude = -46.5588578, LatLong = new Point(-23.5307344, -46.5588578) { SRID = 4326 } },
                new Local { Id = Guid.NewGuid(), Nome = "O Boticário", Endereco = "R. Antônio de Barros, 203 - Tatuapé, São Paulo - SP, 03089-000", Latitude = -23.5321539, Longitude = -46.5621212, LatLong = new Point(-23.5321539, -46.5621212) { SRID = 4326 } },
                new Local { Id = Guid.NewGuid(), Nome = "Kanguru Supermercado", Endereco = "R. Antônio de Barros, 285 - Tatuapé, São Paulo - SP, 03089-000", Latitude = -23.5328637, Longitude = -46.5618107, LatLong = new Point(-23.5328637, -46.5618107) { SRID = 4326 } },
                new Local { Id = Guid.NewGuid(), Nome = "Cacau Show", Endereco = "R. Antônio de Barros, 213 - Tatuapé, São Paulo - SP, 03089-000", Latitude = -23.5322009, Longitude = -46.5620454, LatLong = new Point(-23.5322009, -46.5620454) { SRID = 4326 } },
                new Local { Id = Guid.NewGuid(), Nome = "Lopes Supermercados", Endereco = "R. São Jorge, 168 - Parque São Jorge, São Paulo - SP, 03087-000", Latitude = -23.5319057, Longitude = -46.5669481, LatLong = new Point(-23.5319057, -46.5669481) { SRID = 4326 } },
                new Local { Id = Guid.NewGuid(), Nome = "Casa do Pastel Tatuapé", Endereco = "R. Tuiuti, 1807 - Tatuapé, São Paulo - SP, 03307-000", Latitude = -23.5413278, Longitude = -46.5774019, LatLong = new Point(-23.5413278, -46.5774019) { SRID = 4326 } },
                new Local { Id = Guid.NewGuid(), Nome = "Pró3 Academia - Vila Carrão", Endereco = "R. Azevedo Soares, 2042 - Tatuape, São Paulo - SP, 03322-002", Latitude = -23.5471431, Longitude = -46.5593086, LatLong = new Point(-23.5471431, -46.5593086) { SRID = 4326 } },
                new Local { Id = Guid.NewGuid(), Nome = "Hotel Flert Tatuapé", Endereco = "R. Bom Sucesso, 510 - Cidade Mãe do Céu, São Paulo - SP, 03305-000", Latitude = -23.5450925, Longitude = -46.5787504, LatLong = new Point(-23.5450925, -46.5787504) { SRID = 4326 } }
            );
            base.OnModelCreating(modelBuilder);
        }

No package manage console digite Add-Migration SeedInitialData para criar um novo arquivo com o script para inserção dos dados no banco

Deve ter um novo arquivo SeedInitialData na pasta Migrations e o seu código parecido com o abaixo

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Agora digite update-database e verifique seu banco de dados

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Para vizualizar os dados clique sobre a tabela no Server Explorer e em Show Table Data

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Vamos implementar nosso repositório, crie uma pasta Repositorios no projeto e dentro uma classe LocalRepositorio

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Implemente o código abaixo:

using CorujasDev.CalcularDistanciaLatLog.Api.Contextos;
using CorujasDev.CalcularDistanciaLatLog.Api.Dominios;
using CorujasDev.CalcularDistanciaLatLog.Api.Interfaces;
using NetTopologySuite;
using NetTopologySuite.Geometries;

namespace CorujasDev.CalcularDistanciaLatLog.Api.Repositorios
{
    public class LocalRepositorio : ILocalRepositorio
    {
        protected new readonly DbLocalContext _context;

        public LocalRepositorio()
        {
            _context = new DbLocalContext();
        }

        public ICollection<Local> ListarPorLatitudeLongitude(double latitude, double longitude, int metros = 1000)
        {
            var geometryFactory = NtsGeometryServices.Instance.CreateGeometryFactory(srid: 4326);
            var myLocation = geometryFactory.CreatePoint(new Coordinate(latitude, longitude));

            var locais = _context.Locais.Where(x => x.LatLong != null);

            return locais.OrderBy(x => x.LatLong.Distance(myLocation))
                        .Where(x => x.LatLong.IsWithinDistance(myLocation, metros))
                        .ToList();
        }
    }
}

Vamos criar nossos Data Transfers Objects, no caso será um para o request e outro para o response

Crie uma pasta DataTransferObject e dentro duas classes LocalRequestDTO e LocalResponseDTO

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Implemente o código abaixo na classe LocalRequestDTO

Estamos obrigando a passar a Latitude e Longitude e caso não passe e gerado um erro, no caso dos metros caso não seja informado ele por default será 1000.

using System.ComponentModel.DataAnnotations;

namespace CorujasDev.CalcularDistanciaLatLog.Api.DataTransferObject
{
    public class LocalRequestDTO
    {
        [Required(ErrorMessage = "Informe a latitude")]
        public double Latitude { get; set; }

        [Required(ErrorMessage = "Informe a longitude")]
        public double Longitude { get; set; }
        public int Metros { get; set; } = 1000;
    }
}

Nossa classe LocalResponseDTO irá ficar como o código abaixo:

namespace CorujasDev.CalcularDistanciaLatLog.Api.DataTransferObject
{
    public class LocalResponseDTO
    {
        public Guid Id { get; set; }
        public string Nome { get; set; }
        public string Endereco { get; set; }
        public double Latitude { get; set; }
        public double Longitude { get; set; }
        public double Distancia { get; set; }
    }
}

Vamos criar o Controller LocalController, clique com o botão direitos sobre a pasta Controllers e selecione Controller

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Selecione Api Controller - Empty e clique em próximo

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Informe o nome e clique em Adicionar

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Controller criado

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Vamos injetar nossa dependência da Interface ILocalRepositorio como o código abaixo:

using CorujasDev.CalcularDistanciaLatLog.Api.Interfaces;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;


namespace CorujasDev.CalcularDistanciaLatLog.Api.Controllers
{
    [Route("api/[controller]")]
    [ApiController]
    public class LocalController : ControllerBase
    {
        private readonly ILocalRepositorio _localRepositorio;

        public LocalController(ILocalRepositorio localRepositorio)
        {
            _localRepositorio = localRepositorio;
        }
    }
}

Não esqueça de configurar a Interface na classe Program.cs

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

// Add services to the container.

builder.Services.AddControllers();
// Learn more about configuring Swagger/OpenAPI at https://aka.ms/aspnetcore/swashbuckle
builder.Services.AddEndpointsApiExplorer();
builder.Services.AddSwaggerGen();

builder.Services.AddTransient<ILocalRepositorio, LocalRepositorio>();

var app = builder.Build();

Em nossa classe LocalController vamos incluir os métodos que irão fazer o calculo da distancia

using CorujasDev.CalcularDistanciaLatLog.Api.Interfaces;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;


namespace CorujasDev.CalcularDistanciaLatLog.Api.Controllers
{
    [Route("api/[controller]")]
    [ApiController]
    public class LocalController : ControllerBase
    {
        private readonly ILocalRepositorio _localRepositorio;

        public LocalController(ILocalRepositorio localRepositorio)
        {
            _localRepositorio = localRepositorio;
        }

        public static double Radians(double x)
        {
            return x * Math.PI / 180;
        }

        public static double GreatCircleDistance(double lon1, double lat1, double lon2, double lat2)
        {
            double R = 6371e3; // m

            double sLat1 = Math.Sin(Radians(lat1));
            double sLat2 = Math.Sin(Radians(lat2));
            double cLat1 = Math.Cos(Radians(lat1));
            double cLat2 = Math.Cos(Radians(lat2));
            double cLon = Math.Cos(Radians(lon1) - Radians(lon2));

            double cosD = sLat1 * sLat2 + cLat1 * cLat2 * cLon;

            double d = Math.Acos(cosD);

            double dist = R * d;

            return dist;
        }
    }
}

E por último mas não menos importante vamos implementar nosso método Get

using CorujasDev.CalcularDistanciaLatLog.Api.DataTransferObject;
using CorujasDev.CalcularDistanciaLatLog.Api.Interfaces;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
using NetTopologySuite;
using NetTopologySuite.Geometries;

namespace CorujasDev.CalcularDistanciaLatLog.Api.Controllers
{
    [Route("api/[controller]")]
    [ApiController]
    public class LocalController : ControllerBase
    {
        private readonly ILocalRepositorio _localRepositorio;

        public LocalController(ILocalRepositorio localRepositorio)
        {
            _localRepositorio = localRepositorio;
        }

        [HttpGet]
        public async Task<IActionResult> Get([FromQuery] LocalRequestDTO request, CancellationToken cancelationToken)
        {
            var locais = _localRepositorio.ListarPorLatitudeLongitude(request.Latitude, request.Longitude, request.Metros);

            if (locais == null) {
                return await Task.FromResult(NotFound());
            }

            var geometryFactory = NtsGeometryServices.Instance.CreateGeometryFactory(srid: 4326);
            var currentLocation = geometryFactory.CreatePoint(new Coordinate(request.Latitude, request.Longitude));

            var locaisOrdenadosDistancia = locais
                        .ToList()
                        .Select(local => new LocalResponseDTO(){
                            Id = local.Id,
                            Nome = local.Nome,
                            Endereco = local.Endereco,
                            Latitude = local.Latitude,
                            Longitude = local.Longitude,
                            Distancia = GreatCircleDistance(local.Longitude, local.Latitude, request.Longitude, request.Latitude)
                        })
                        .OrderBy(x => x.Distancia);

            return await Task.FromResult(Ok(locaisOrdenadosDistancia));
        }

        public static double Radians(double x) {
            return x * Math.PI / 180;
        }

        public static double GreatCircleDistance(double lon1, double lat1, double lon2, double lat2){
            double R = 6371e3; // m
            double sLat1 = Math.Sin(Radians(lat1));
            double sLat2 = Math.Sin(Radians(lat2));
            double cLat1 = Math.Cos(Radians(lat1));
            double cLat2 = Math.Cos(Radians(lat2));
            double cLon = Math.Cos(Radians(lon1) - Radians(lon2));
            double cosD = sLat1 * sLat2 + cLat1 * cLat2 * cLon;
            double d = Math.Acos(cosD);            
            double dist = R * d;

            return dist;
        }
    }
}

Execute o projeto, com o swagger informe a latitude e a longitude, no caso estou usando -23.5313603, -46.5580917 e clique em executar, aumente e diminua a distância para ver se esta realmente seguindo a regra

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Response

[
  {
    "id": "edb19deb-db32-4b16-91fd-5bb6d6db0d76",
    "nome": "Hotel Luar",
    "endereco": "Av. Celso Garcia, 5836 - Tatuapé, São Paulo - SP, 03064-000",
    "latitude": -23.5307344,
    "longitude": -46.5588578,
    "distancia": 104.61240935330473
  },
  {
    "id": "abd81ad5-df34-4343-9528-93ebd12e0cad",
    "nome": "Cacau Show",
    "endereco": "R. Antônio de Barros, 213 - Tatuapé, São Paulo - SP, 03089-000",
    "latitude": -23.5322009,
    "longitude": -46.5620454,
    "distancia": 413.76687880466574
  },
  {
    "id": "616845fc-3022-41c9-bdcd-a8ac6056ba76",
    "nome": "Kanguru Supermercado",
    "endereco": "R. Antônio de Barros, 285 - Tatuapé, São Paulo - SP, 03089-000",
    "latitude": -23.5328637,
    "longitude": -46.5618107,
    "distancia": 414.36138615495594
  },
  {
    "id": "ecfc0b6b-7cb2-4761-9390-b716d13586d7",
    "nome": "O Boticário",
    "endereco": "R. Antônio de Barros, 203 - Tatuapé, São Paulo - SP, 03089-000",
    "latitude": -23.5321539,
    "longitude": -46.5621212,
    "distancia": 420.16985809644063
  },
  {
    "id": "72397a9a-6a5f-4de3-a1f7-3345ff4a6ce6",
    "nome": "Lopes Supermercados",
    "endereco": "R. São Jorge, 168 - Parque São Jorge, São Paulo - SP, 03087-000",
    "latitude": -23.5319057,
    "longitude": -46.5669481,
    "distancia": 904.92611440529
  },
  {
    "id": "21a061db-c9b2-4257-a092-01aa4fcf4584",
    "nome": "Pró3 Academia - Vila Carrão",
    "endereco": "R. Azevedo Soares, 2042 - Tatuape, São Paulo - SP, 03322-002",
    "latitude": -23.5471431,
    "longitude": -46.5593086,
    "distancia": 1759.3462982283133
  }
]

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