MySQL 递归 CTE（通用表表达式）

简介

递归 CTE（通用表表达式）是 MySQL 中一种特殊的查询语言，用来处理层级结构（例如组织结构、分类、树形结构等）的数据。递归 CTE 使用起来非常方便，可以快速、简单地对层级结构数据进行查询和处理，同时也可以提高查询效率，避免使用循环等复杂的操作。

语法

递归 CTE 利用 WITH 语句声明一个或多个递归公共表达式（recursive common table expression）。每个递归公共表达式包含两个部分，分别为递归条件和递归查询部分，如下所示：

WITH RecursiveCTE (column1, column2, ..., columnN) AS (
  -- Non-Recursive part
  SELECT column1, column2, ..., columnN
  FROM table_name
  WHERE condition
  
  UNION ALL
  
  -- Recursive part
  SELECT column1, column2, ..., columnN
  FROM table_name
  JOIN RecursiveCTE
  WHERE recursive_condition
)
SELECT column1, column2, ..., columnN
FROM RecursiveCTE

其中：

• RecursiveCTE：递归公共表达式的名称。
• column1, column2, ..., columnN：递归公共表达式所包含的列。
• table_name：需要进行递归查询的表名。
• condition：查询所需的条件。
• recursive_condition：递归查询中的条件，通常是指通过某个列的关系进行递归查询。

示例

示例 1：查询组织结构的子部门

假设有一张组织结构表 departments，包含以下列：

• id：部门 ID。
• name：部门名称。
• parent_id：父部门 ID，如果为 NULL 则表示该部门为公司的顶级部门。

现在，我们需要查询指定部门（例如 ID=1）的所有子部门及其子部门的子部门，可以使用以下 SQL：

WITH RecursiveDepartments (id, name, path) AS (
  -- Non-Recursive part
  SELECT id, name, CAST(name AS CHAR(100)) AS path
  FROM departments
  WHERE id = 1
  
  UNION ALL
  
  -- Recursive part
  SELECT d.id, d.name, CONCAT(dp.path, ' > ', d.name)
  FROM departments AS d
  JOIN RecursiveDepartments AS dp
  WHERE d.parent_id = dp.id
)
SELECT name, path
FROM RecursiveDepartments
ORDER BY path;

以上 SQL 语句中，我们使用了以下技巧实现递归查询：

• 在递归公共表达式中，使用 CAST(name AS CHAR(100)) AS path 进行类型转换，以便在后面递归查询时能够正确拼接部门名称的路径。
• 在递归查询时，使用 CONCAT(dp.path, ' > ', d.name) 对每个部门进行路径拼接。

示例 2：查询树形结构的父、子节点

假设有一张树形结构表 categories，包含以下列：

• id：节点 ID。
• name：节点名称。
• parent_id：父节点 ID，如果为 NULL 则表示该节点为根节点。

现在，我们需要查询指定节点（例如 ID=5）的所有父节点及其祖先节点，以及所有子节点及其子孙节点，可以使用以下 SQL：

WITH RecursiveCategories (id, name, parent_category_id, level, path) AS (
  -- Non-Recursive part
  SELECT id, name, parent_category_id, 0, CAST(id AS CHAR(100)) AS path
  FROM categories
  WHERE id = 5
  
  UNION ALL
  
  -- Recursive part
  SELECT c.id, c.name, c.parent_category_id, dc.level + 1, CONCAT(dc.path, ' > ', c.id)
  FROM categories AS c
  JOIN RecursiveCategories AS dc
  WHERE c.parent_category_id = dc.id
    OR c.id = dc.parent_category_id
)
SELECT id, name, parent_category_id, level, path
FROM RecursiveCategories
ORDER BY path;

以上 SQL 语句中，我们使用了以下技巧实现递归查询：

• 在递归公共表达式中，定义了一个 level 列，用来记录节点的层级关系。
• 在递归公共表达式中，使用 CAST(id AS CHAR(100)) AS path 对节点 ID 进行类型转换，以便在后面递归查询时能够正确拼接节点 ID 的路径。
• 在递归查询时，使用 c.parent_category_id = dc.id OR c.id = dc.parent_category_id 条件判断是否存在父、子节点关系。

注意事项

使用递归 CTE 进行层级查询时需要注意以下事项：

• 递归查询的表必须有主键或唯一键。
• 递归查询的表中的递归列必须指向表中的主键或唯一键。
• 递归查询的表不能是临时表或视图。
• 递归查询的表中必须存在一个逻辑上的起始节点，否则递归查询将无法进行。
• 递归查询可能会导致查询速度慢，因为查询需要进行多次自我连接操作。因此，建议对递归查询进行优化，使用索引等技巧提高查询效率。

结论

递归 CTE 是 MySQL 中处理层级结构数据的有力工具，让程序员能够快速、简单地对数据进行查询和处理。利用递归 CTE，我们可以轻松实现组织架构、分类、树形结构等数据的查询和统计，提高编程效率，实现更好的程序设计。