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树结构(即无限级分类),使用左右值的树模型——优化方案

树结构(即无限级分类),使用左右值的树模型——优化方案

作者: chichoyi | 来源:发表于2018-02-07 10:35 被阅读0次

    前言:

    “子又生孙,孙又生子;子又有子,子又有孙。子子孙孙,无穷匮也”——《愚公移山》

    树是由根而来,繁衍出来的称之为节点,根也是节点。如下图,使用左右序号对每一个节点进行标志。根节点的左序是树的最小序号,根节点的右序是树的最大序号,且高度是0。

    常见树模型结构

    数据表设计:

    看懂上图节点的表示之后,我们来看看数据表的设计。上图的每个节点的号码是id,left_no, right_no不必解释,与上图示图一一对应,high表示该节点的高度,0只有一个节点,那就是根节点。p_id字段表示当前节点的父级id,有人觉得这个p_id有点冗余,其实这个p_id大有用处。

    数据表设计

    1. 查询操作:

    1.1 查询某个节点的后代

    在上图的模型,观察任意节点,其后代的左序一定比当前节点左序大,后代的右序一定比当前节点右序小,那么依据这个条件我们就可以查出当前节点的后代,sql语句如下:

    查询后代sql语句

    在实际开发中,查出来的数据,我们需要对其组成树结构。也就是嵌套成数组或者对象的结构。讲一下表字段的作用, high这个字段可以控制查询树的高度,例如我们只需要三层(不包括当前节点,即四层),sql语句如下:

    查询指定层级后代sql语句

    查出来的每一条数据都带有p_id字段,这个字段对于组成对象或者数组结构起着至关重要的作用。遍历数据,每一个节点的子对象或数组都要依据父节点的id来获取p_id对应的子节点,至于代码如何具体的实现,这里不做展示,心领神会即可。

    1.2 查询某个节点的祖先

    在上图的模型,观察任意节点,其祖先的左序一定比当前节点左序小,其祖先的右序一定比当前节点右序大,sql语句如下:

    查询祖先sql语句

    high字段对于控制查询多少层祖先也有作用,与上面相似,不做赘述。

    1.3 查询某个节点的兄弟节点

    此处举例两条sql示例:

    查询兄弟节点sql语句 查询兄弟节点sql语句

    2. 添加、移动操作

    2.1 在任意节点添加一个新节点

    步骤一(腾位):左序大于当前节点右序的左右序号都自增2,sql如下:

    腾位sql语句

    步骤二(入位):新节点的左序等于当前节点的右序,新节点的右序等于当前节点的右序+1,sql如下:

    入位sql语句

    同时,也要把当前节点的序号自增2

    自增sql语句

    2.2 移动操作

    常见树模型

    注意:

    1. 更换操作相对复杂,为保证更换操作不出错,建议在新增节点的地方设置开关,比如在redis设置某个值,是否允许新增节点,0表示不允许,表示当前有正在更换操作,1表示允许,表示当前没有更换操作在进行,所以在开始更换操作之前先设置0

    2. 补充设计表,数据表多加一个字段,表示该数据是否已经删除,status 0-删除,1-正常。


    需要将id=6的节点整个团队更换到id=5的节点下,

    步骤一: 将id为6的团队从树结构删除,即设置status=0

    删除指定团队

    步骤二:将左节点大于id=6节点右序自减团队人数*2,(请注意看各节点的左右序变化)

    回位一

    步骤三:id=6的祖先的右序自减团队人数的两倍,

    回位二

    步骤四:

        腾位,左节点大于id=5的右序,且status=1,左右序自增新团队人数*2

    腾位一

    id=5的祖先的右序自增新团队人数*2

    腾位二

    步骤五:

    归位,新团队人员左右序编号,这里的编号有技巧,因为前面删除id=6的团队,只是标志status=0,被删除的团队各个节点的左右序还保留,现在只需要计算新父节点的右序与id=6的节点左序,然后id=6的节点和其团队成员自增或自减差值、将status设置为1。

    归位

    步骤六:

        新父级节点更新

    更新父节点

    至此,整个更换的过程就完成了。


    可是,每次一更换需要更新大量的节点,所以此处提出优化方案

    树结构模型

    我们可以先观察一下上图,将id=6团队更换到id=5的节点下,更换后,id=2, id=3, id=2, id=4, id=5, id=6, id=7, id=8, id=10的左右序是没有变化的,因为控制了这个过程不会有新的节点进来,数量是一定的,id=2这个节点是id=5,id=6的公共祖先节点,我们只需要更新该公共祖先节点下面的各个节点左右序即可,当这棵树庞大的时候,这种节制的操作可以大大减少不相关的数据操作了。

    楼主在业务上实践这个方案的时候,已经做过建模并且测试,如果你有采用这种方案的话,建议多多建模,考虑多种情况,并且更换节点的时候需要多层判断,比如不允许id=6的节点更换到id=9的节点下。


    具体的sql语句不展示,毕竟这篇文章不是教新手如何写sql。

    本文章仅是个人的总结,不好的地方还请多多指正。

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