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MySQL 教程

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MySQL 递归 CTE


简介:在本教程中,您将了解MySQL递归CTE以及如何使用它来遍历分层数据。

注意:公用表表达式  或CTE仅在MySQL 8.0或更高版本中可用。因此,您应该安装正确版本的MySQL,以便使用本教程中的语句。


MySQL递归CTE简介

递归公用表表达式  (CTE)是一个CTE,它有一个子查询,它引用CTE名称本身。以下说明了递归CTE的语法

WITH RECURSIVE cte_name AS (
    initial_query  -- anchor member
    UNION ALL
    recursive_query -- 引用CTE名称的递归成员
SELECT * FROM cte_name;

递归CTE由三个主要部分组成:

  • 初始查询,形成CTE结构的基本结果集。初始查询部分称为锚成员。
  • 递归查询部分是引用CTE名称的查询,因此,它被称为递归成员。递归成员由UNION ALLUNION DISTINCT运算符与锚成员连接。
  • 终止条件,确保递归成员不返回任何行时停止递归。

递归CTE的执行顺序如下:

  1. 首先,将成员分为两部分:锚点和递归成员。
  2. 接下来,执行锚成员以形成基本结果集(R0),并将此基本结果集用于下一次迭代。
  3. 然后,执行带有Ri结果集作为输入的递归成员并将其Ri+1作为输出。
  4. 之后,重复第三步,直到递归成员返回空结果集,换句话说,满足终止条件。
  5. 最后,使用UNION ALL运算符将结果集从R0到Rn组合。

递归成员限制

递归成员不得包含以下结构:

注意:上述约束不适用于锚点成员。此外,禁止DISTINCT仅在您使用UNION时适用。如果您使用UNION DISTINCTDISTINCT则允许。

此外,递归成员只能在其FROM子句中引用CTE名称一次,而不能在任何子查询中引用。


MySQL递归CTE实例

请参阅以下简单的递归CTE示例:

WITH RECURSIVE cte_count (n) 
AS (
      SELECT 1
      UNION ALL
      SELECT n + 1 
      FROM cte_count 
      WHERE n < 3
    )
SELECT n 
FROM cte_count;

在此实例中,以下查询:

SELECT 1

是返回1作为基本结果集的锚成员。

以下查询

SELECT n + 1
FROM cte_count 
WHERE n < 3

是递归成员,因为它引用了CTE的名称cte_count

n < 3 递归成员中的表达式是终止条件。一旦n等于3,递归成员将返回一个空集,该集将停止递归。

下图说明了上述CTE的要素:

递归CTE返回以下输出:

+---+
| n |
+---+
| 1 |
| 2 |
| 3 |
+---+
3 rows in set (0.01 sec)

递归CTE的执行步骤如下:

  1. 首先,分离锚和递归成员。
  2. 接下来,锚成员形成初始行(SELECT 1),因此第一次迭代产生1 + 1 = 2,其中n = 1。
  3. 然后,第二次迭代对第一次迭代(2)的输出进行操作,并产生2 + 1 = 3,其中n = 2。
  4. 之后,在第三次操作(n = 3)之前,满足终止条件(n < 3),因此查询停止。
  5. 最后,使用UNION ALL运算符组合所有结果集1,2和3

MySQL使用递归CTE遍历分层数据

我们将使用mysqldemo示例数据库中employees表进行演示。

+----------------+
| employees      |
+----------------+
| employeeNumber |
| lastName       |
| firstName      |
| extension      |
| email          |
| officeCode     |
| reportsTo      |
| jobTitle       |
+----------------+
8 rows in set (0.07 sec)

employees表有reportsTo引用employeeNumber字段的字段。reportsTo列存储管理员的ID。最高管理者不会向公司组织结构中的任何人报告,因此,reportsTo列中的值为NULL

您可以应用递归CTE以自上而下的方式查询整个组织结构,如下所示:

WITH RECURSIVE employee_paths AS
  ( SELECT employeeNumber,
           reportsTo managerNumber,
           officeCode, 
           1 lvl
   FROM employees
   WHERE reportsTo IS NULL
     UNION ALL
     SELECT e.employeeNumber,
            e.reportsTo,
            e.officeCode,
            lvl+1
     FROM employees e
     INNER JOIN employee_paths ep ON ep.employeeNumber = e.reportsTo )
SELECT employeeNumber,
       managerNumber,
       lvl,
       city
FROM employee_paths ep
INNER JOIN offices o USING (officeCode)
ORDER BY lvl, city;

让我们将查询分解为更小的部分,以便更容易理解。

首先,使用以下查询形成锚点成员:

SELECT 
    employeeNumber, reportsTo managerNumber, officeCode
FROM
    employees
WHERE
    reportsTo IS NULL

这个查询(锚定件)返回高级经理,其reportsToNULL

其次,通过引用CTE名称来创建递归成员,employee_paths在这种情况下:

SELECT 
    e.employeeNumber, e.reportsTo, e.officeCode
FROM
    employees e
        INNER JOIN
    employee_paths ep ON ep.employeeNumber = e.reportsTo

此查询(递归成员)返回管理器的所有直接汇报,直到没有更多的直接汇报。如果递归成员没有返回直接报告,则递归停止。

第三,使用employee_pathsCTE 的查询将CTE返回的结果集与offices表连接,以生成最终结果集。

以下是查询的输出:

+----------------+---------------+------------+-----+---------------+
| employeeNumber | managerNumber | officeCode | lvl | city          |
+----------------+---------------+------------+-----+---------------+
|           1002 |          NULL | 1          |   1 | San Francisco |
|           1056 |          1002 | 1          |   2 | San Francisco |
|           1076 |          1002 | 1          |   2 | San Francisco |
|           1143 |          1056 | 1          |   3 | San Francisco |
|           1102 |          1056 | 4          |   3 | Paris         |
|           1621 |          1056 | 5          |   3 | Beijing       |
|           1088 |          1056 | 6          |   3 | Sydney        |
...

在本教程中,您已经了解了MySQL递归CTE以及如何使用它来分层遍历数据。