从概念到实践，带你掌握层次递归查询
本文分享自华为云社区《GaussDB数据库SQL系列-层次递归查询》，作者： Gauss松鼠会小助手2。
一、前言
层次递归查询是一种常见的SQL查询方式，特别是在一些层次化的数据存储结构中经常用到。本文主要以GaussDB数据库为实验平台，为大家讲解其使用方法。
二、GuassDB数据库层次递归查询概念
层次化结构可以理解为树状数据结构，由节点构成。举个简单的例子，如下图所示，由子节点向上查询根节点，或者由根节点遍历所有子节点：
递归查询是指查询中需要多次调用自身的查询方式。在递归查询中，查询会反复地递归进入到一个子查询中，直到查询得到满足条件的结果或遍历完整个查询范围。递归查询在数据库领域中有着重要的应用。方便数据处理，简化开发代码。
在GaussDB数据库中，递归查询可以通过使用 “select…start with…connect by…prior…” 和“WITH RECURSIVE”语法来实现。
三、GaussDB数据库层次递归查询实验示例
1、创建实验表
--创建实验表 CREATE TABLE area( a_code VARCHAR(10) ,a_name VARCHAR(10) ,p_a_code VARCHAR(10) ,a_level INT); --插入测试数据 INSERT INTO area VALUES('610000','陕西省','0','1'); INSERT INTO area VALUES('610100','西安市','610000','2'); INSERT INTO area VALUES('610101','市辖区','610100','3'); INSERT INTO area VALUES('610102','新城区','610100','3'); INSERT INTO area VALUES('610103','碑林区','610100','3'); INSERT INTO area VALUES('610104','莲湖区','610100','3'); INSERT INTO area VALUES('610111','灞桥区','610100','3'); INSERT INTO area VALUES('610112','未央区','610100','3'); INSERT INTO area VALUES('610113','雁塔区','610100','3'); INSERT INTO area VALUES('610114','阎良区','610100','3'); INSERT INTO area VALUES('610115','临潼区','610100','3'); INSERT INTO area VALUES('610116','长安区','610100','3'); INSERT INTO area VALUES('610122','蓝田县','610100','3'); INSERT INTO area VALUES('610124','周至县','610100','3'); INSERT INTO area VALUES('610125','鄠邑区','610100','3'); INSERT INTO area VALUES('610126','高陵区','610100','3'); --查看初始化结果 SELECT * FROM area;
2、sys_connect_by_path(col, separator)
描述：返回从根节点到当前行的连接路径。
参数：col为在路径中显示的列名，支持类型为CHAR/VARCHAR/NVARCHAR2/TEXT的列，参数separator为路径节点之间的分隔符。
返回值类型：text
示例：
-返回从根节点到当前行的连接路径 SELECT *, sys_connect_by_path(a_name, '-') FROM area start with a_code ='610000' connect by prior a_code = p_a_code;
3、connect_by_root(col)
描述：返回当前行的根节点值。
参数：col为输出列的名称。
返回值类型：即为所指定列col的数据类型。
示例：
--返回当前行的根节点值。 SELECT *, connect_by_root(a_name) FROM area start with a_code ='610000' connect by prior a_code = p_a_code;
4、WITH RECURSIVE
使用WITH RECURSIVE 关键字，：
--使用WITH RECURSIVE WITH RECURSIVE t_area AS ( SELECT a_level,a_code,p_a_code,a_name, a_name ::varchar(50) AS path FROM area WHERE p_a_code = '0' UNION ALL SELECT t2.a_level+1,t1.a_code,t1.p_a_code, t1.a_name,CONCAT(t2.path, ',', t1.a_name) ::varchar(50) AS path FROM area t1 JOIN t_area t2 ON t1.p_a_code=t2.a_code ) SELECT * FROM t_area;
示例说明：这个查询使用了递归表达式来遍历省级行政区域关系。表达式使用了两个 SELECT 语句：第一个 SELECT 语句选取了所有父级代码为0的行政区域信息，并将它们添加到临时表 t_area 中。它们的层级选取初始化的a_level级，并且它们的路径被设置为它们的行政区名a_name。这个 SELECT 语句是递归查询的起点。第二个 SELECT 语句连接了 area表和t_area表。它选取了area表中所有具有父级行政区，并连接到t_area表中已经存在的行政区。对于每个连接的行，它们的层级是父级的层级加1，并且它们的路径是父级的路径加上逗号和它们自己的行政区。查询结果返回t_area表中所有的行政区信息。
（“::varchar(50)” 是创建实验表时的字符长度不够，需要重新定义，二是两个SELECT 语句使用 UNION ALL 连接，需要保持类型长度一致）。
四、递归查询的优缺点
1、优点
递归查询能够简化应用程序代码，方便对数据结构的处理。在一些复杂的查询场景中，递归查询能够更快地得到结果。适用于各种类型的树形结构。
2、缺点
递归查询有时可能会产生很多次递归调用，导致性能下降。算法通常比其他方法更复杂，编写比较困难。不适合处理大型数据集。
五、总结
递归查询是一种非常实用的查询方法，在处理分层数据、树形数据等复杂查询场景中非常广泛。但是，在使用递归查询时需要注意一些问题：
• 必须合理控制递归深度，防止过度递归。
• 最好不要在递归查询中执行复杂的计算和组合操作，避免占用过多资源。
• 避免在递归查询中使用ORDER BY操作，这会大大降低性能。
• 在使用递归查询时，应该谨慎处理好死循环问题。
同样的， 在使用GaussDB等数据库时，只要正确合理的应用递归查询，就可以更好地提高查询效率和应用性能。
