在PostgreSQL中实现递归查询的教程

在PostgreSQL中，可以通过使用递归查询来处理具有树形结构的数据。递归查询通常用于查询一个表中与某个特定行相关联的所有行，或者用于搜索多层级的数据结构，如组织架构、论坛帖子等。以下是实现递归查询的完整攻略。

第一步：创建包含树形结构数据的表

为了演示递归查询的用法，首先需要创建一个包含树形结构数据的表。例如，以下是一个包含员工信息的表，其中某些员工具有经理：

CREATE TABLE employees (
  id SERIAL PRIMARY KEY,
  name TEXT NOT NULL,
  manager_id INT REFERENCES employees(id)
);

INSERT INTO employees (name, manager_id) VALUES
  ('Alice', NULL),
  ('Bob', 1),
  ('Charlie', 2),
  ('Dave', 1),
  ('Eve', 4);

在这个示例表中，每个员工都有一个唯一的ID和姓名，还有一个指向该员工的经理的ID。如果一个员工没有经理，那么manager_id的值为NULL。

第二步：使用WITH RECURSIVE创建递归查询

PostgreSQL中使用WITH RECURSIVE语句来创建递归查询。WITH子句定义I类似于”子查询”的视图，可以在查询中多次引用。下面是简单的递归查询示例：

WITH RECURSIVE cte AS (
    SELECT 1 AS level, name, manager_id
    FROM employees
    WHERE manager_id IS NULL
    UNION ALL
    SELECT cte.level + 1, employees.name, employees.manager_id
    FROM cte
    JOIN employees ON cte.id = employees.manager_id
)
SELECT * FROM cte;

在这个查询中，首先在递归链的顶部选择一个初始行，也就是没有经理的行。这个查询中，这一步是通过WHERE子句中的过滤条件来完成的。

然后，在递归查询的下一次迭代中，使用UNION ALL将一个SELECT语句的结果集与上一个结果集连接起来。每个SELECT语句都必须返回相同的列，以便与其他结果集连接起来。

下面的语句使用递归查询来返回每个经理及其直接和间接下属的姓名：

WITH RECURSIVE cte AS (
    SELECT id, name, manager_id
    FROM employees
    WHERE manager_id IS NULL
    UNION ALL
    SELECT employees.id, employees.name, employees.manager_id
    FROM cte
    JOIN employees ON cte.id = employees.manager_id
)
SELECT * FROM cte;

这个查询会返回以下结果：

id |   name   | manager_id
---+----------+-----------
 1 | Alice    |           
 2 | Bob      |         1
 4 | Dave     |         1
 3 | Charlie  |         2
 5 | Eve      |         4

示例说明

示例一

假如公司中每个员工都有一个唯一的ID和姓名，并且有一个manager_id字段指向该员工的经理的ID，没有经理的员工的manager_id字段为NULL。我们可以通过递归查询找出每个员工的直接和间接下属。

首先创建一个employees表来存储员工数据：

CREATE TABLE employees (
  id SERIAL PRIMARY KEY,
  name TEXT NOT NULL,
  manager_id INT REFERENCES employees(id)
);

INSERT INTO employees (name, manager_id) VALUES
  ('Alice', NULL),
  ('Bob', 1),
  ('Charlie', 2),
  ('Dave', 1),
  ('Eve', 4);

然后，我们使用以下查询来检索每个员工及其下属：

WITH RECURSIVE cte AS (
    SELECT id, name, manager_id
    FROM employees
    WHERE manager_id IS NULL
    UNION ALL
    SELECT employees.id, employees.name, employees.manager_id
    FROM cte
    JOIN employees ON cte.id = employees.manager_id
)
SELECT * FROM cte;

这个查询的结果如下：

id |   name   | manager_id
---+----------+-----------
 1 | Alice    |           
 2 | Bob      |         1
 4 | Dave     |         1
 3 | Charlie  |         2
 5 | Eve      |         4

示例二

假设我们有一个包含目录和文件的文件系统，每个目录都包含零个或多个文件或子目录。我们可以使用递归查询来检索某个目录及其所有子目录和文件中的所有项目。

首先，我们需要创建一个包含目录和文件信息的表：

CREATE TABLE files (
  id SERIAL PRIMARY KEY,
  name TEXT NOT NULL,
  parent_id INT REFERENCES files(id)
);

INSERT INTO files (name, parent_id) VALUES
  ('/', NULL),
  ('home', 1),
  ('etc', 1),
  ('passwd', 2),
  ('nginx.conf', 3),
  ('hosts', 3);

然后，我们使用以下查询来检索根目录“/”下的所有文件和目录：

WITH RECURSIVE cte AS (
    SELECT id, name, parent_id
    FROM files
    WHERE parent_id IS NULL
    UNION ALL
    SELECT files.id, files.name, files.parent_id
    FROM cte
    JOIN files ON cte.id = files.parent_id
)
SELECT * FROM cte;

这个查询会返回以下结果：

 id |  name   | parent_id
----+---------+-----------
  1 | /       |          
  2 | home    |         1
  3 | etc     |         1
  4 | passwd  |         2
  5 | nginx   |         3
  6 | hosts   |         3

这个查询返回的是一个递归结构，代表树形的文件系统目录结构。在这个结果集中，每个项目包含它的ID、名称和父项目的ID，从而构建了整个目录树。