关系型数据库树形关系存储-闭包表

前言

在关系型数据库中,有一种逻辑关系比较难处理,这种就是树形结构。目前有很多主流的处理方案,比如说直接在业务表中存储上一级id,这样就可以用递归查询SQL的形式找到某一节点的父节点,子节点,或者兄弟节点。注意,是递归查询!由于这种father_id的关系键是存储在业务表中,那么递归查询肯定对性能有影响。如果业务表比较小,是可以用这种方法,表结构简单,维护起来比较简单,也很直观。但是业务表如果是百万级别的,这种方式就不太合适了。

现在有另外一种方法,新建一个维护关系的表:闭包表,这种方式是一种以空间换取时间的方法。下面解释一下闭包表如何运作的。

实战

假设,目前存在如下树形结构


树形关系

第一步,新增一个关系表Releation
create table releation(
ancestor varchar
descendant varchar
distacne int
)
其中每一条记录维护一段关系,图示中的关系可以这样维护,如下


表中记录

首先,我们来满足查询,即可以查询某一个节点的父节点,子节点,等等,以B节点为例子
B的所有子孙
select r.descendant from releation r where r.ancestor='B' and r.distacne>0
B的儿子
select r.descendant from releation r where r.ancestor='B' and r.distacne=1
B的第几代(n)孙
select r.descendant from releation r where r.ancestor='B' and r.distacne=n
B的父亲
select r.ancestor from releation r where r.descendant='B' and r.distacne=1
B的所有祖先
select r.ancestor from releation r where r.descendant='B' and r.distacne>0
B的兄弟也包括自己(找到B的父亲,就能找到他的兄弟)
select r.descendant from releation r left join releation r1 on r1.ancestor = r.descendant
and r1.descendant='B' and r1.distacne=1

查询所有的子节点
select ancestor max(distacne) dis from releation group by ancestor having dis=0

然后是新增节点
即为给某一个节点新增子节点,假设该节点还是B,现在给B节点新增一个子节点E
首先,把自己新增进去,SQL:
insert into releation values('E','E',0);
然后找到E的祖先,那么现在E的祖先是B的祖先加上B自己,然后告诉这些祖先们,他们新增了一个后代
通过找祖先的SQL,我们找到了B的祖先,A,那么E的祖先就是B和A
insert into releation values('A','E',2);
insert into releation values('B','E',1);
那么我们可以看出,新增子节点,除了新增自己以外,还需要通知祖先,并让祖先保存自己,下面提供一个伪码,实现该功能

public insert(Node a,Node b){
    //1.将自己记录下来
    conn.excuteSql(insert into releation values(a,a,0));
    //2.查找a的祖先和自己,并告知他们,他们新增的子孙b
    List<Releation> ancestors = conn.excuteSql(select r.ancestor from releation r where r.descendant=a order by distacne);
    for(Releation r : ancestors){
        conn.excuteSql(insert into releation values(r.ancestor,b,r.distacne+1))
    }
}
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