SQL递归查询

 

最近工作中遇到了一个问题，需要根据保存的流程数据，构建流程图。数据库中保存的流程数据是树形结构的，表结构及数据如下图：

流程表结构数据举例

仔细观察表结构，会发现其树形结构的特点：

• FFIRSTNODE：标记是否为根节点
• FSTABLENAME：标记来源单据名称
• FSID：标记来源单据分录ID
• FTTABLENAME ：标记目标单据名称
• FTID：标记目标单据分录ID

图中的流程为：
销售合同-->销售订单-->发货通知单-->销售出库单

首先想到的办法就是把流程数据取回来，然后代码构造流程图。
第一个思路：根据根节点循环往下找，吭呲半天，发现没那么简单。
因为任何一个源头单据都可以多次下推目标单据：
第二个思路：先找到终极节点，在从终极节点往上找只至根节点为0。
这个思路实现起来也没有那么复杂，逻辑理清，循环遍历，最终也能实现结果。（但在大数据量情况下，易导致性能瓶颈。）

这一次我们换一个思路，让SQL来替我们做这一复杂的递归查询。

一、SqlServer 递归查询

1、基本概念

公用表表达式 (CTE) 可以认为是在单个 SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE 或 CREATE VIEW 语句的执行范围内定义的临时结果集。公用表表达式可以包括对自身的引用，这种表达式称为递归公用表表达式。

• 创建递归查询。有关详细信息，请参阅使用公用表表达式的递归查询。
• 在不需要常规使用视图时替换视图，也就是说，不必将定义存储在元数据中。
• 启用按从标量嵌套 select 语句派生的列进行分组，或者按不确定性函数或有外部访问的函数进行分组。
• 在同一语句中多次引用生成的表。

MSDN上对CTE的介绍
T-SQL查询进阶--详解公用表表达式(CTE)

CTE 的基本语法结构如下：

WITH expression_name [ ( column_name [,...n] ) ]
AS
( CTE_query_definition )
--只有在查询定义中为所有结果列都提供了不同的名称时，列名称列表才是可选的。
--运行 CTE 的语句为：
SELECT <column_list> FROM expression_name;

即三个部分：

1. 公用表表达式的名字（在WITH关键字之后）
2. 查询的列名（可选）
3. 紧跟AS之后的SELECT语句（如果AS之后有多个对公用表的查询，则只有第一个查询有效）

2、动手实践

根据官网示例我们很简单就可以写出CTE语句应用于我们的应用场景：

WITH TEST_CTE 
AS
(
SELECT TBIE.FSTABLENAME,TBIE.FSID,TBIE.FTTABLENAME,TBIE.FTID,TBIE.FROUTEID FROM T_BF_INSTANCEENTRY TBIE
WHERE TBIE.FTTABLENAME = 'T_SAL_ORDERENTRY' AND TBIE.FTID = 121625
UNION ALL
SELECT CTBIE.FSTABLENAME,CTBIE.FSID,CTBIE.FTTABLENAME,CTBIE.FTID,CTBIE.FROUTEID  FROM T_BF_INSTANCEENTRY CTBIE
INNER JOIN TEST_CTE CTE ON CTBIE.FSID=CTE.FTID AND CTBIE.FSTABLENAME = CTE.FTTABLENAME
)
SELECT * FROM TEST_CTE  
--限制递归次数
OPTION(MAXRECURSION 10)

在查询中我们指定条件参数WHERE TBIE.FTTABLENAME = 'T_SAL_ORDERENTRY' AND TBIE.FTID = 121625，即可查询到指定节点的完整流程数据。

其中在与公用表TEST_CTE进行关联时，我指定了两个条件CTBIE.FSID=CTE.FTID AND CTBIE.FSTABLENAME = CTE.FTTABLENAME，因为不同类型的单据各有一套自增的ID，直接用ID进行关联迭代不可行。

 

查询结果

需要注意的是OPTION(MAXRECURSION 10)是用来限制递归次数，以避免无限递归导致数据库性能消耗严重。

3、扩展：构造递归路径

WITH TEST_CTE 
AS
(
SELECT TBIE.FSTABLENAME,TBIE.FSID,TBIE.FTTABLENAME,TBIE.FTID,TBIE.FROUTEID,Cast(TBIE.FTID as nvarchar(4000)) AS PATH
FROM T_BF_INSTANCEENTRY TBIE
WHERE TBIE.FTTABLENAME = 'T_SAL_ORDERENTRY' AND TBIE.FTID = 121625
UNION ALL
SELECT CTBIE.FSTABLENAME,CTBIE.FSID,CTBIE.FTTABLENAME,CTBIE.FTID,CTBIE.FROUTEID,CTE.PATH+'->'+Cast(CTBIE.FTID as nvarchar(4000)) PATH  
FROM T_BF_INSTANCEENTRY CTBIE
INNER JOIN TEST_CTE CTE ON CTBIE.FSID=CTE.FTID AND CTBIE.FSTABLENAME = CTE.FTTABLENAME
)
SELECT * FROM TEST_CTE  
--限制递归次数
OPTION(MAXRECURSION 10)

基于上一个查询，增加一列手动拼接递归路径。注意sql中将PATH设置的类型为navarchar(4000)，在union中，两边的表结构类型必须保持一致，否则会报错定位点类型和递归部分的类型不匹配。可参考此篇博文

解决CTE定位点类型和递归部分的类型不匹配。

 

递归路径查询结果

二、Oracle 递归查询

1、基本概念

Oracle中的递归查询语句为start with…connect by prior，为中序遍历算法。
可参考Oracle 树操作、递归查询(select…start with…connect by…prior)了解更多。

 

查询顺序

其基本语法是：

select colname from tablename
start with 条件1
connect by 条件2
where 条件3;

　　条件1： 是根结点的限定语句，当然可以放宽限定条件，以遍历多个根结点，实际就是多棵树。

• 条件2：是连接条件，其中用PRIOR表示上一条记录。
  比如CONNECT BY PRIOR Id = Parent_Id就是说上一条记录的Id 是本条记录的Parent_Id。
• 条件3：过滤返回的结果集。

PRIOR关键字

运算符PRIOR被放置于等号前后的位置，决定着查询时的检索顺序。

• PRIOR被置于CONNECT BY子句中等号的前面时，则强制从根节点到叶节点的顺序检索，为自顶向下查找。
  如：CONNECT BY PRIOR Id=Parent_Id
• PIROR运算符被置于CONNECT BY 子句中等号的后面时，则强制从叶节点到根节点的顺序检索，为自底向上的查找。
  如：CONNECT BY Id=PRIOR Parent_Id

PS：当CONNECT BY后指定多个连接条件时，每个条件都应指定PRIOR关键字

2、动手实践

理清了用法，我们用Oracle来对查询一下业务流程。

SELECT * FROM T_BF_INSTANCEENTRY 
START WITH (FTID=100501 AND FTTABLENAME = 'T_SAL_ORDERENTRY')
CONNECT BY  FSID= PRIOR FTID AND FSTABLENAME =PRIOR FTTABLENAME

查询结果

该流程为：销售订单-->发货通知单-->销售出库单-->退货通知单-->销售退货单
其中在指定连接条件时，我指定了两个条件FSID= PRIOR FTID AND FSTABLENAME =PRIOR FTTABLENAME，因为不同类型的单据各有一套自增的ID，直接用ID进行关联迭代不可行。

3、扩展：构造递归路径

Oracle中提供了SYS_CONNECT_BY_PATH函数用来进行连接路径。

SELECT TBIE.*, SUBSTR(SYS_CONNECT_BY_PATH(FTID,'->'),3)  NAME_PATH FROM T_BF_INSTANCEENTRY TBIE
START WITH (FTID=100501 AND FTTABLENAME = 'T_SAL_ORDERENTRY')
CONNECT BY  FSID= PRIOR FTID AND FSTABLENAME =PRIOR FTTABLENAME

　　

基于上个查询，增加了一列SUBSTR(SYS_CONNECT_BY_PATH(FTID,'->'),3) NAME_PATH用来拼接递归路径。

 

递归路径查询结果

4、显示当前节点的根节点

这个时候我们要用到connect_by_root函数，用来记录当前节点的根节点信息。

SELECT TBIE.*, SUBSTR(SYS_CONNECT_BY_PATH(FTID,'->'),3)NAME_PATH, (connect_by_root FTID) ROOT  FROM T_BF_INSTANCEENTRY TBIE
START WITH (FTID=100501 AND FTTABLENAME = 'T_SAL_ORDERENTRY')
CONNECT BY  FSID= PRIOR FTID AND FSTABLENAME =PRIOR FTTABLENAME

　　

 

当前节点的根节点的查询结果

5、Oracle中的with...as语句

Oracle也有with..as 查询语法，一般用来进行子查询，提高查询效率。
语法：

with tempTableName as ( select * from table1 )
select * from tempTableName

　　

拿我们的案例举例就是：

with flow_temp as (
SELECT TBIE.*, SUBSTR(SYS_CONNECT_BY_PATH(FTID,'->'),3)NAME_PATH, (connect_by_root FTID) ROOT  FROM T_BF_INSTANCEENTRY TBIE
START WITH (FTID=100501 AND FTTABLENAME = 'T_SAL_ORDERENTRY')
CONNECT BY  FSID= PRIOR FTID AND FSTABLENAME =PRIOR FTTABLENAME
)

select * from flow_temp

我们可以在oracle递归查询后进行筛选啊。

 

海量数据时不知道有没有性能问题。否则可以参见此方案：一种简单的无限深度树结构数据库设计方案:
https://my.oschina.net/drinkjava2/blog/828781 或 https://github.com/drinkjava2/Multiple-Columns-Tree 利用排好序的行号和一个深度级别字段，可以高效地插入、删除、查询子树，是查询方法最快的方案，对数据库没有压力。但不适用于节点需要经常移动的场合

 

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