TSQL脚本能实现递归查询,用户使用共用表表达式 CTE(Common Table Expression),只需要编写少量的代码,就能实现递归查询。

本文详细介绍CTE递归调用的特性和使用示例,递归查询主要用于层次结构的查询,从叶级(Leaf Level)向顶层(Root Level)查询,或从顶层向叶级查询,或递归的路径(Path)。

一、递归查询原理

递归调用是指自己调用自己,使用CTE实现递归查询必须满足三个条件:初始条件,递归调用表达式,终止条件。

CTE 递归查询的伪代码如下:

WITH  recursive  cte_name ( column_name [,...n]) AS (
CTE_query_definition
UNION ALL
CTE_query_definition
)
SELECT * FROM cte_name

1,递归查询至少包含两个子查询:

第一个子查询称作定点(Anchor)子查询:定点查询只是一个返回有效表的查询,用于设置递归的初始值;

第二个子查询称作递归子查询:该子查询调用CTE名称,触发递归查询,实际上是递归子查询调用递归子查询;

两个子查询使用union all,求并集;

2,CTE的递归终止条件

递归查询没有显式的递归终止条件,只有当递归子查询返回空结果集(没有数据行返回)或是超出了递归次数的最大限制时,才停止递归。

默认的递归查询次数是100,可以使用查询提示(hint):MAXRECURSION 控制递归的最大次数:OPTION( MAXRECURSION 16);如果允许无限制的递归次数,使用查询提示:option(maxrecursion 0);当递归查询达到指定或默认的 MAXRECURSION 数量限制时,SQL Server将结束查询并返回错误,如下:

The statement terminated. The maximum recursion 10 has been exhausted before statement completion.

事务执行失败,该事务包含的所有操作都被回滚。在产品环境中,慎用maxrecursion 查询提示,推荐通过 where 条件限制递归的次数。

3,递归步骤

step1:定点子查询设置CTE的初始值,即CTE的初始值Set0;

递归调用的子查询过程:递归子查询调用递归子查询;

step2:递归子查询第一次调用CTE名称,CTE名称是指CTE的初始值Set0,第一次执行递归子查询之后,CTE名称是指结果集Set1;

step3:递归子查询第二次调用CTE名称,CTE名称是指Set1,第二次执行递归子查询之后,CTE名称是指结果集Set2;

step4:在第N次执行递归子查询时,CTE名称是指Set(N-1),递归子查询都引用前一个递归子查询的结果集;

Step5:如果递归子查询返回空数据行,或超出递归次数的最大限制,停止递归;

二、递归查询演示

创建表:

CREATE TABLE `test_child_parent` (
`id` int NOT NULL,
`name` varchar(255) DEFAULT NULL,
`parent_id` int DEFAULT NULL,
`parent_name` varchar(255) DEFAULT NULL
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci;

插入数据:

INSERT INTO `test_child_parent`(`id`, `name`, `parent_id`, `parent_name`) VALUES (1, '一级', NULL, NULL);
INSERT INTO `test_child_parent`(`id`, `name`, `parent_id`, `parent_name`) VALUES (2, '二级', 1, '一级');
INSERT INTO `test_child_parent`(`id`, `name`, `parent_id`, `parent_name`) VALUES (3, '二级', 1, '一级');
INSERT INTO `test_child_parent`(`id`, `name`, `parent_id`, `parent_name`) VALUES (4, '三级', 2, '二级');
INSERT INTO `test_child_parent`(`id`, `name`, `parent_id`, `parent_name`) VALUES (5, '四级', 3, '二级');
INSERT INTO `test_child_parent`(`id`, `name`, `parent_id`, `parent_name`) VALUES (6, '五级', 5, '四级');
INSERT INTO `test_child_parent`(`id`, `name`, `parent_id`, `parent_name`) VALUES (7, '五级', 5, '四级');
INSERT INTO `test_child_parent`(`id`, `name`, `parent_id`, `parent_name`) VALUES (8, '五级', 5, '四级');

查询数据:

select  *  from  test_child_parent ;

向上递归查询

 with recursive temp as (
select * from test_child_parent p where id = 8
union all
select t.* from test_child_parent t inner join temp t2 on t2.parent_id = t.id
)
select * from temp;

查询结果:

向下递归:

--查询下游节点(包含自己)
with recursive temp as (
select * from test_child_parent p where id = 3
union all
select t.* from test_child_parent t inner join temp t2 on t2.id = t.parent_id
)
select * from temp ;

查询结果:

、特殊情况(死循环)

如果数据出现异常,比如 A -> B , B -> C , C -> A ,出现这样的情况,查询时就会出现死循环。

INSERT INTO `test_child_parent`(`id`, `name`, `parent_id`, `parent_name`) VALUES (3, '二级', 8, '五级');

这样再查询时就会报错:

Recursive query aborted after 1001 iterations. Try increasing @@cte_max_recursion_depth to a larger value.

遇到这种死循环的递归查询,如何避免呢?

在MYSQL 8.109 引入了 LIMIT 语句,通过LIMIT 来限制输出数据的数量。

 with recursive temp as (
select * from test_child_parent p where id = 8
union all
select t.* from test_child_parent t inner join temp t2 on t2.parent_id = t.id limit 10
)
select * from temp ;

查询结果:

 此时可以很快查询出结果,但是存在如下问题:

1、limit 返回行数,需要合理设置,否则返回的数据可以缺少;

2、查询的结果是重复的,需要进行去重处理,比如:在查询时加上distinct,或者使用group  by 等方式。

 with recursive temp as (
select * from test_child_parent p where id = 8
union all
select t.* from test_child_parent t inner join temp t2 on t2.parent_id = t.id limit 1000
)
select distinct * from temp ;

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