从概念到实践，带你掌握层次递归查询

2023-12-08 16:00 由华为云开发者联盟发表于 #数据库

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。

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