递归查询级联信息

作者: 王小禾 | 来源:发表于2018-08-25 18:09 被阅读1次

    1. 需求背景

    在很多场合,我们需要对表中的数据对递归查询。如以下情况:

    1. 菜单分类中,我们往往需要由一级菜单获得对应的子菜单。
    id name pid
    1 图书 0
    2 服装 0
    3 儿童读物 1
    4 杂志 1
    5 卡通 3
    6 睡前故事 3

    我们希望得到的结果为,由图书可以查到:

    { 图书:  [ 杂志,
              儿童读物:[卡通,睡前故事]        
    }             
    
    1. 在类似上述具有依赖关系的查询时,我们将父子依赖关系抽象成以下字段:
    col col_parent
    value1 value2
    value2 value3

    由col中的value1查询到col_parent值为value2;
    再由value2作为col查询,查询到value3。
    注:父依赖或子依赖只是称呼不同而已。

    • value1的所有父依赖
      value1-->value2-->value3
    • value2的所有父依赖
      value2-->value3

    2. 实现方案

    针对上述问题,本文提出两种解决方案。

    • 使用mybatis中的collection标签
      优点:框架已经封装好了,不用深入实现原理。
      缺点:返回结果的结构固定,不能灵活处理。对结构的解析也较复杂。扩展性差
    • 只需根据一条查询语句select col_parent from table_name where col=#{col}及自己的代码即可
      优点:灵活性高。返回结构可扩展
      难点:需要理解实现原理。

    demo说明
    对于mysql中如下数据表结构:

    id code parent_code
    ... ... ...

    目标:我们要求通过code找到左右父code(包括祖辈code)

    2.1 mybatis中collection标签实现

    查询代码实现

    核心代码(其他实现代码不做展示)

    • dao
    @Mapper
    public interface RelationTreeDao {
        List<RelationTreeDTO> selectAllParentsByCode(String code);
    
    • dto
    public class RelationTreeDTO {
        private String code;
        private String parentCode;
        private List<RelationTreeDTO> parentCodeList; //List嵌套本身,装父节点信息
       // getter and setter
    }
    
    • mapper.xml
    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
    <!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd" >
    <mapper namespace="com.***.dao.RelationTreeDao">
        <!---->
        <resultMap id="relationTreeMap" type="com.***.dto.RelationTreeDTO">
            <result column="task_code" property="taskCode" jdbcType="VARCHAR" javaType="String"/>
            <result column="parent_code" property="parentCode" jdbcType="VARCHAR" javaType="String"/>
            <collection column="parent_code" property="parentCodeList"
                    select="selectAllParentsByCode">
             </collection>
        </resultMap>
    
        <!-- relation表中选择所有的父节点 -->
        <select id="selectAllParentsByCode"  parameterType="java.lang.String" resultMap="relationTreeMap">
            SELECT
                `code`,`parent_code`
            FROM
                `relation`
            WHERE
                `code` = #{code}
            AND
                `parent_code` is not NULL
        </select>
    </mapper>
    

    说明:

    • RelationTreeDTO作为查询结果的映射对象,其中需要定义自嵌套的List
    • mapper中的select也为简单查询,但是其映射结果resultMap中有collection标签。会将column="parent_code"再作为参数#{code}循环查询。

    结果:

    • relationTreeDao.selectAllParentsByCode("yourCode");查询结果将会以RelationTreeDTO对象返回,若有多条父依赖,将显示在List的嵌套中。
    [
        {
            "code": ***,
            "parentCode": ***,
            "parentCodeList": [
                {
                   "code": ***,
                    "parentCode": ***,
                    "parentCodeList": []
                },
                ...
               ]
        }
    ]
    

    结果解析

    对于上述结果,我们往往需要进一步获取有用信息。如只需要一个List:

    [code, parentCode, parentCode, parentCode,...]
    

    由于RelationTreeDTO是一个树结构,这就涉及到树的遍历。在此,以树的深度优先搜索算法,获得上述list。

    /**
         * description:深度优先搜索DTO中的所有父节点
         * @author wanghongbing whbing1991@gmail.com
         * @param treeDTO RelationTreeDTO待解析的树结构对象
         * @return list [0]存code, [1]开始存parents
         * 一定会有一个父节点,list长度>=2
         */
        @Override
        public List<String> depthFirst(RelationTreeDTO treeDTO) {
    
            //list [0]存code, [1]开始存parents
            List<String> list = new ArrayList<>();
            list.add(treeDTO.getCode()); //list[0]
            
            ArrayDeque<RelationTreeDTO> stack = new ArrayDeque();
            stack.push(treeDTO);
    
            while (!stack.isEmpty()){
                RelationTreeDTO node =stack.pop();
                list.add(node.getParentCode());
                //获取嵌套节点
                List<RelationTreeDTO> parents = node.getParentCodeList();
                if(parents !=null && parents.size() >0){
                    for (int i = parents.size()-1; i >=0 ; i--) {
                        stack.push(parents.get(i));
                    }
                }
            }
            return list;
        }
    

    至此,该方式级联查询结束。
    上述实现,collection结果为固定的树结构,在解析时,要使用算法(如DFS)获取树种的节点信息。虽然在mapper查询时,一次性获得了级联结构,后续解析仍然复杂。下面介绍推荐方式。

    2.2 自定义实现级联查询

    • dao
    @Mapper
    public interface RelationDao {
        List<TaskRelationDTO> selectParentByCode(String code);
       // 其他表
        List<TaskRelationDTO> selectOtherParentByCode(String code);
    }
    
    • dto(或entity,如数据库对应的话)
    public class TaskRelationDTO {
        private String code;
        private String parentCode;
        // getter and setter
    }
    
    • mapper.xml(假设有relation表和other_relation表,其字段相同。两个表完全为了展示扩展)
    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
    <!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd" >
    <!-- recommended not modified but can be added -->
    <mapper namespace="com.***.dao.RelationDao">
        <!--tag-->
        <resultMap id="relationMap" type="com.***.dto.RelationDTO">
            <result column="code" property="code" jdbcType="VARCHAR" javaType="String"/>
            <result column="parent_code" property="parentCode" jdbcType="VARCHAR" javaType="String"/>
        </resultMap>
    
        <!-- a_relation表中选择当前code的父节点 -->
        <select id="selectParentByCode"  parameterType="java.lang.String" resultMap="relationMap">
            SELECT
                `code`,`parent_code`
            FROM
                `relation`
            WHERE
                `code` = #{code}
            AND
                `parent_code` is not NULL
        </select>
        <!-- other_relation表中选择当前code的父节点 -->
        <select id="selectOtherParentByCode"  parameterType="java.lang.String" resultMap="relationMap">
            SELECT
                `code`,`parent_code`
            FROM
                `other_relation`
            WHERE
                `code` = #{code}
            AND
                `parent_code` is not NULL
        </select>
    </mapper>
    

    说明:上述查询仅为最简单的sql查询,我们将递归查询写在业务方法中。

    • service
       /**
         *
         * @param code 待查找父任务的子任务
         * @return 返回的list.size()>=2 list[0]当前code,[1]以后去重后的无序parentsCode
         *         如:[tag-depend-2, path-depend-0-p, path-depend-2, tag-depend-0, path-depend-0]
         */
        @Override
        public List<String> getAllParentsByCode(String code) {
            List<String> list = new ArrayList<>();
            Set<String> parentSet = new HashSet<>();
            ArrayDeque<String> stack = new ArrayDeque();
            int count = 0;
            final int MAX_LOOP_COUNT = 50;
    
            // 初始化stack,将code放入stack
            stack.push(code);
            // 将code加入list。如果最终list.isEmpty(),表明没有父节点,将其清空。故list长度最短为2
            list.add(code);
    
            while (!stack.isEmpty()){
                // 如果入栈次数太多,表明可能出现环形依赖。强行终止
                if(count++ > MAX_LOOP_COUNT){
                    LOGGER.error("code为["+code+"]任务其父任务超过"+MAX_LOOP_COUNT+"个,请检查是否有环形依赖");
                    list.addAll(parentSet);
                    // 仅有taskCode,无parentCode时,将list清空
                    if(list.size() == 1){
                        list.clear();
                    }
                    return list;
                }
                String childCode = stack.pop();
    /**
    可能会出现两个表交叉依赖情况,故有otherRelation
    */
                List<RelationDTO> relation =relationDao.selectTagParentByCode(childCode);
                List<TaskRelationDTO> otherRelation =relationDao.selectOtherParentByCode(childCode);
    
                // 从relation表中查找pop()元素的父任务,将其加入stack
                if(!relation.isEmpty()){
                    for (int i = 0; i < relation.size(); i++) {
                        String parent = relation.get(i).getParentCode();
                        //这个parent是需要的,同时要将其放入stack
                        parentSet.add(parent);
                        stack.push(parent);
                    }
                }
                // 从otherRelation表中查找pop()元素的父任务,将其加入stack
                if(!otherRelation.isEmpty()){
                    for (int i = 0; i < otherRelation.size(); i++) {
                        String parent = otherRelation.get(i).getParentCode();
                        //这个parent是需要的,同时要将其放入stack
                        parentSet.add(parent);
                        stack.push(parent);
                    }
                }
            }
            list.addAll(parentSet);
            // 仅有taskCode,无parentCode时,将list清空
            if(list.size() == 1){
                list.clear();
            }
            return list;
        }
    

    原理

    说明:上述原理,使用(递归亦可,所谓递归,无非进栈出栈)来循环查询。初始化时,将待查询的code入栈,第一次查询时,该code出栈,作为参数查询,如有查询结果(一条或多条),将查询到的结果进栈(放入栈中,下次循环计就可以取出作为参数输入了!)。
    如上述进行了两个表的查询,灵活。


    总结

    1. mybatis中的collection标签,不推荐使用。本人在项目实践中已由该方式更改为方式2。
    2. 循环将查询到的结果parentCode作为code再次查询,看似复杂,理解原理就简单。
    3. 栈的使用。可以代替递归,思路清晰。
    4. 上述代码为项目代码,已经去除敏感信息。可能不能直接运行。如不能解决问题,可联系代码中邮箱。

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