深入 PostgreSQL:递归 CTE 查询组织树

查询一个部门及其所有下级,固定写几层 join 无法覆盖不确定深度。

edyang · 2017-05-15

查询一个部门及其所有下级,固定写几层 join 无法覆盖不确定深度。递归查询可以表达层级扩展。

本文使用PostgreSQL 9.6 与独立演示库。PostgreSQL(关系数据库)的类型、事务和执行计划需要按版本理解。本文使用九点六时期已经存在的能力,不把后续大版本的 SQL 语法提前放入示例。

1. 从现象推到机制

递归 CTE(公共表表达式)先提供起始集合,再反复从上一轮结果扩展。树数据如果存在环,递归可能无法自然结束,因此需要路径记录或业务约束。输出顺序也要显式指定,不凭递归执行顺序猜测。

深入 PostgreSQL:递归 CTE 查询组织树的处理、反馈与观察关系

图中的四个节点分别表示起始节点、递归扩展、路径约束、结果排序。顺着实线检查输入如何变成输出,再沿虚线核对反馈条件。图示表达的是本文讨论的关系,不是实测曲线或现场截图。

2. 最小实现与输入条件

使用匿名部门表,路径数组记录已经经过的编号。九点六没有后续版本的 SEARCH/CYCLE 语法,环检测在查询中显式表达。

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WITH RECURSIVE tree AS (
 SELECT id,parent_id,ARRAY[id] AS path FROM demo.dept WHERE id=1
 UNION ALL
 SELECT d.id,d.parent_id,t.path||d.id
 FROM demo.dept d JOIN tree t ON d.parent_id=t.id
 WHERE NOT d.id=ANY(t.path)
) SELECT * FROM tree ORDER BY path;

先确认服务器版本、连接身份和 schema(模式),再在演示表中执行。涉及并发时使用两个独立会话;执行计划可能真正运行语句,写操作应在可回滚的测试事务内观察。

3. 用对照区分原因

下表列出需要主动改变的条件。预期行为来自机制分析,复现时还需记录运行环境和原始输出,不能将预期当作已经测得的结果。

改变的条件 需要验证的行为
部门层级超过预期 递归可继续扩展而非固定层数
数据意外形成环 路径条件应防止重复进入
希望按树顺序展示 需要明确排序规则

对照 1:部门层级超过预期

递归可继续扩展而非固定层数。观察时记录每轮新增节点与路径。把这个条件与基准情形分开,有助于判断变化来自哪一层;若得到相反结果,应先核对前提,再修改实现。

对照 2:数据意外形成环

路径条件应防止重复进入。观察时记录当前编号是否已在路径中。把这个条件与基准情形分开,有助于判断变化来自哪一层;若得到相反结果,应先核对前提,再修改实现。

对照 3:希望按树顺序展示

需要明确排序规则。观察时记录最终 ORDER BY 而非执行偶然顺序。把这个条件与基准情形分开,有助于判断变化来自哪一层;若得到相反结果,应先核对前提,再修改实现。

4. 适用条件与取舍

递归查询不能替代写入时的数据治理。修改父节点前也要防止建立环,深树和宽树还需评估返回规模。

一次正常运行只覆盖了这组输入。继续扩展前,应把上面的异常对照保留下来,尤其关注“希望按树顺序展示”这一分支。后续方案若改变了图中任意一处依赖,原来的判断就要重新验证,不能仅凭界面相似或返回值相同沿用结论。

同月延伸

参考资料

  1. PostgreSQL 9.6 文档
  2. PostgreSQL 9.6 发布记录