Geocoding in Verbindung mit einer Leaflet-App

Gestern schrieb ich in einem Artikel, wie Adressen aus Koordinaten mittels des Dienstes Nominatim, unter Zuhilfenahme von OpenStreetMap-Daten, ermittelt werden können. Mithilfe der freien Bibliothek Leafleat, kann dies nun in eine kleine Webapplikation gegossen werden.

Anhand der Geo-Koordinate wird die Adresse ermittelt und dargestellt.

Ziel ist es eine Applikation zu bauen, welche eine Karte darstellt und bei einem Klick auf diese Karte den Geocoding-Dienst anfragt. Sobald die Antwort vom Dienst eingetroffen ist, soll in einem Pop-up die Adresse dargestellt werden. Nachdem ein Grundgerüst in Form einer HTML-Datei erstellt wurde, werden dort die benötigten Bibliotheken (Leaflet und jQuery) eingebunden. Anschließend kann die Karte erzeugt werden. Damit diese im Vollbild dargestellt wird, findet sich eine entsprechende CSS-Definition in der Datei:

<style type="text/css">
	body {
		padding: 0;
		margin: 0;
	}

	html, body, #map {
		height: 100%;
	}
</style>

Anschließend kann der TileLayer angelegt werden und der Map zugewiesen werden:

// Options
var centerLatitude=53.49577;
var centerLongitude=13.30873;
var zoomLevel=15;

// Define layer
var openStreetMapLayer = new L.TileLayer(
		'http://{s}.tile.openstreetmap.org/{z}/{x}/{y}.png',
		{attribution: '<a href="https://www.openstreetmap.org/copyright">© OpenStreetMap contributors</a>'});

// Define map
var map = L.map('map', {
	center: new L.LatLng(centerLatitude, centerLongitude),
	zoom: zoomLevel,
	layers: [openStreetMapLayer]
});

Für die Karte muss im nächsten Schritt ein Click-Event definiert werden, welches den AJAX-Request gegen den Geocoding-Dienst auslöst und den Marker erstellt. Der jeweilige Marker wird in eine separate Ebene gepackt und beim nächsten Klick wieder gelöscht und anschließend ein neuer Marker erstellt:

// Marker managment
var markerLayer;
map.on('click', function(e){

	// Console debug
	var coord = e.latlng;
	var lat = coord.lat;
	var lng = coord.lng;
	console.log("You clicked the map at latitude: " + lat + " and longitude: " + lng);

	// Marker managment		
	if(markerLayer != undefined) {
		map.removeLayer(markerLayer);
	}
	
	markerLayer = new L.Marker(e.latlng);
	map.addLayer(markerLayer);

	// Call geocode api
	var request =	$.ajax({
		method: "GET",
		url: "https://nominatim.openstreetmap.org/reverse?lat=" + lat + "&lon=" + lng + "&format=json"
	});

	request.done(function( json ) {
		console.log(json);
		markerLayer.bindPopup(json.display_name).openPopup();
	});
});

Am Stück sieht die Applikation wie folgt aus:

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
	<title>Leaflet address encoder</title>
	<meta charset="utf-8" />

	<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">

	<link rel="stylesheet" href="https://unpkg.com/leaflet@1.5.1/dist/leaflet.css"
   integrity="sha512-xwE/Az9zrjBIphAcBb3F6JVqxf46+CDLwfLMHloNu6KEQCAWi6HcDUbeOfBIptF7tcCzusKFjFw2yuvEpDL9wQ=="
   crossorigin=""/>
	
	<style type="text/css">
		body {
			padding: 0;
			margin: 0;
		}

		html, body, #map {
			height: 100%;
		}
	</style>
	
	<script src="https://unpkg.com/leaflet@1.5.1/dist/leaflet.js"
   integrity="sha512-GffPMF3RvMeYyc1LWMHtK8EbPv0iNZ8/oTtHPx9/cc2ILxQ+u905qIwdpULaqDkyBKgOaB57QTMg7ztg8Jm2Og=="
   crossorigin=""></script>
	<script type="text/javascript" src="https://code.jquery.com/jquery-3.4.1.min.js"></script>
</head>
<body>
	<div id="map"></div>
	
	<script>
	        // Options
		var centerLatitude=53.49577;
		var centerLongitude=13.30873;
		var zoomLevel=15;
		
		// Define layer
		var openStreetMapLayer = new L.TileLayer(
				'http://{s}.tile.openstreetmap.org/{z}/{x}/{y}.png',
				{attribution: '<a href="https://www.openstreetmap.org/copyright">© OpenStreetMap contributors</a>'});
		
		// Define map
		var map = L.map('map', {
		    center: new L.LatLng(centerLatitude, centerLongitude),
		    zoom: zoomLevel,
		    layers: [openStreetMapLayer]
		});
		
		// Marker managment
		var markerLayer;
		map.on('click', function(e){

			// Console debug
			var coord = e.latlng;
			var lat = coord.lat;
			var lng = coord.lng;
			console.log("You clicked the map at latitude: " + lat + " and longitude: " + lng);

			// Marker managment		
			if(markerLayer != undefined) {
				map.removeLayer(markerLayer);
			}
			
			markerLayer = new L.Marker(e.latlng);
       		map.addLayer(markerLayer);

			// Call geocode api
			var request =	$.ajax({
				method: "GET",
				url: "https://nominatim.openstreetmap.org/reverse?lat=" + lat + "&lon=" + lng + "&format=json"
			});

			request.done(function( json ) {
				console.log(json);
				markerLayer.bindPopup(json.display_name).openPopup();
			});
  		});
	</script>
</body>
</html>

Alternativ kann der Quelltext heruntergeladen bzw. ausprobiert werden.

Maps unter Java mit computeIfAbsent nutzen

Wenn eine Map unter Java etwas komplexer wird, wie z.B. folgende Map:

Map<String, List<String>> testMap = new HashMap<>();

wird das befüllen derselbigen interessant. In diesem Beispiel soll ein Key und ein neuer Value für die Liste vom Typ String hinzugefügt werden. Damit dies funktioniert muss überprüft werden ob der Key bereits existiert und wenn dies nicht der Fall ist, ein neuer Key angelegt werden. Im kompletten Beispiel sieht das Ganze so aus:

String key = "ABC";
String valueForList = "DEF";

Map<String, List<String>> testMap = new HashMap<>();

if(!testMap.containsKey(key)) {
    testMap.put(key, new ArrayList<>());
} 

testMap.get(key).add(valueForList);

Einfacher und unkomplizierter ist es die Methode computeIfAbsent zu nutzen, welche seit Java 8 in der Definition des Map-Interfaces enthalten ist. Mit der Nutzung der Methode verkürzt sich das Beispiel wie folgt:

String key = "ABC";
String valueForList = "DEF";

Map<String, List<String>> testMap = new HashMap<>();
testMap.computeIfAbsent(key, s -> new ArrayList<>()).add(valueForList);

Damit wird automatisch eine neue ArrayList angelegt, wenn der entsprechende Schlüssel noch nicht hinterlegt ist. Anschließend kann der entsprechende Wert für die Liste hinzugefügt werden.

LoadingCache der Guava-Bibliothek nutzen

Für Java existiert eine Bibliothek mit dem Namen Guava. Diese, von Google entwickelte, Bibliothek bietet gewisse Basisfunktionalitäten, welche vom Java-Framework nicht abgedeckt werden. Eine dieser Funktionalitäten ist der LoadingCache. Bei diesem handelt es sich um einen Cache, welcher dazu genutzt werden kann die Ergebnisse zeitintensiver Operationen zwischenzuspeichern. Daneben verfügt er über die Informationen wie er die entsprechenden Daten bezogen werden. Um Guava zu nutzen muss die Bibliothek z.B. mittels Maven eingebunden werden. Dazu muss die pom.xml-Datei um eine Abhängigkeit erweitert werden:

<dependency>
	<groupId>com.google.guava</groupId>
	<artifactId>guava</artifactId>
	<version>27.0-jre</version>
</dependency>

Anschließend kann Guava in dem betreffenden Projekt genutzt werden. In diesem Beispiel soll der Cache dazu dienen Anfragen an einen Webservice zu cachen. Der Webservice liefert Daten zurück, welche in einem Objekt vom Typ BookData gespeichert werden:

class BookData {

	public final String title;
	public final String description;
	public final double price;

	public BookData(String title, String description, double price) {
		this.title = title;
		this.description = description;
		this.price = price;
	}
}

Innerhalb der Anwendung übernimmt die Methode getBookData die Aufgabe, diese Daten vom Webservice zu beziehen:

public BookData getBookData(String isbn) {
	return bookdataService.getData(isbn);
}

Der LoadingCache von Guava ist technisch betrachtet eine Map. Bei der Initialisierung ist dies ersichtlich:

LoadingCache<String, BookData> books = CacheBuilder.newBuilder()
		.maximumSize(1000)
		.expireAfterWrite(7, TimeUnit.DAYS)
		.build(
				new CacheLoader<String, BookData>() {
					public BookData load(String isbn) {
						return getBookData(isbn);
					}
				});

Beim Anlegen des Cache können unterschiedliche Parameter wie die maximale Größe, die Zeit ab der ein Eintrag erneuert wird und der CacheLoader definiert werden. Der CacheLoader implementiert die Methode load, welche die entsprechenden Daten vom Webservice bezieht. Nachdem der LoadingCache definiert ist, kann die Map normal genutzt werden:

BookData bookData = books.get("9783736889842");

Im Hintergrund wird der Wert, wenn vorhanden, aus dem Cache bezogen. Ist dies nicht der Fall wird stattdessen der CacheLoader genutzt, welcher in diesem Beispiel einen Request an den Webservice sendet und das Ergebnis wieder im Cache hinterlegt. Der LoadingCache selber beschränkt sich auf die Laufzeit der Applikation und wird nicht persistiert.