PostgreSQL中怎么實現遞歸查詢

本篇文章給大家分享的是有關PostgreSQL中怎么實現遞歸查詢，小編覺得挺實用的，因此分享給大家學習，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲，話不多說，跟著小編一起來看看吧。

在內部，它是這樣表示滴： 

 一個調查包括了許多問題（question）。一系列問題可以歸到（可選）一個分類（category）中。我們實際的數據結構會復雜一點（特別是子問題sub-question部分），但先當它就只有question跟category吧。

我們是這樣保存question跟category的。

每個question和category都有一個order_number字段。是個整型，用來指定它自己與其它兄弟的相對關系。

舉個例子，比如對于上面這個調查： 

 Bar的order_number比Baz的小。

這樣一個分類下的問題就能按正確的順序出現：
 

# In category.rb
 
def sub_questions_in_order
 questions.order('order_number')
end

實際上一開始我們就是這樣fetch整個調查的。每個category會按順序獲取到全部其下的子問題，依此類推遍歷整個實體樹。

這就給出了整棵樹的深度優先的順序： 

 對于有5層以上的內嵌、多于100個問題的調查，這樣搞跑起來奇慢無比。

遞歸查詢

哥也用過那些awesome_nested_set之類的gem，但據我所知，它們沒一個是支持跨多model來fetch的。

后來哥無意中發現了一個文檔說PostgreSQL有對遞歸查詢的支持！唔，這個可以有。

那就試下用遞歸查詢搞搞這個問題吧（此時哥對它的了解還很水，有不到位，勿噴）。

要在Postgres做遞歸查詢，得先定義一個初始化查詢，就是非遞歸部分。

本例里，就是最上層的question跟category。最上層的元素不會有父分類，所以它們的category_id是空的。
 

(
 SELECT id, content, order_number, type, category_id FROM questions
 WHERE questions.survey_id = 2 AND questions.category_id IS NULL
)
UNION
(
 SELECT id, content, order_number, type, category_id FROM categories
 WHERE categories.survey_id = 2 AND categories.category_id IS NULL
)

(這個查詢和接下來的查詢假定要獲取的是id為2的調查)

這就獲取到了最上層的元素。

下面要寫遞歸的部分了。根據下面這個Postgres文檔： 

 遞歸部分就是要獲取到前面初始化部分拿到的元素的全部子項。
 

WITH RECURSIVE first_level_elements AS (
 -- Non-recursive term
 (
  (
   SELECT id, content, order_number, category_id FROM questions
   WHERE questions.survey_id = 2 AND questions.category_id IS NULL
  UNION
   SELECT id, content, order_number, category_id FROM categories
   WHERE categories.survey_id = 2 AND categories.category_id IS NULL
  )
 )
 UNION
 -- Recursive Term
 SELECT q.id, q.content, q.order_number, q.category_id
 FROM first_level_elements fle, questions q
 WHERE q.survey_id = 2 AND q.category_id = fle.id
)
SELECT * from first_level_elements;

等等，遞歸部分只能獲取question。如果一個子項的第一個子分類是個分類呢？Postgres不給引用非遞歸項超過一次。所以在question跟category結果集上做UNION是不行的。這里得搞個改造一下：

WITH RECURSIVE first_level_elements AS (
 (
  (
   SELECT id, content, order_number, category_id FROM questions
   WHERE questions.survey_id = 2 AND questions.category_id IS NULL
  UNION
   SELECT id, content, order_number, category_id FROM categories
   WHERE categories.survey_id = 2 AND categories.category_id IS NULL
  )
 )
 UNION
 (
   SELECT e.id, e.content, e.order_number, e.category_id
   FROM
   (
    -- Fetch questions AND categories
    SELECT id, content, order_number, category_id FROM questions WHERE survey_id = 2
    UNION
    SELECT id, content, order_number, category_id FROM categories WHERE survey_id = 2
   ) e, first_level_elements fle
   WHERE e.category_id = fle.id
 )
)
SELECT * from first_level_elements;

在與非遞歸部分join之前就將category和question結果集UNION了。

這就產生了所有的調查元素： 

 不幸的是，順序好像不對。
 
在遞歸查詢內排序

這問題出在雖然有效的為一級元素獲取到了全部二級元素，但這做的是廣度優先的查找，實際上需要的是深度優先。

這可怎么搞呢？

Postgres有能在查詢時建array的功能。

那就就建一個存放fetch到的元素的序號的array吧。將這array叫做path好了。一個元素的path就是：

    父分類的path（如果有的話）+自己的order_number

如果用path對結果集排序，就可以將查詢變成深度優先的啦！
 

WITH RECURSIVE first_level_elements AS (
 (
  (
   SELECT id, content, category_id, array[id] AS path FROM questions
   WHERE questions.survey_id = 2 AND questions.category_id IS NULL
  UNION
   SELECT id, content, category_id, array[id] AS path FROM categories
   WHERE categories.survey_id = 2 AND categories.category_id IS NULL
  )
 )
 UNION
 (
   SELECT e.id, e.content, e.category_id, (fle.path || e.id)
   FROM
   (
    SELECT id, content, category_id, order_number FROM questions WHERE survey_id = 2
    UNION
    SELECT id, content, category_id, order_number FROM categories WHERE survey_id = 2
   ) e, first_level_elements fle
   WHERE e.category_id = fle.id
 )
)
SELECT * from first_level_elements ORDER BY path;

這很接近成功了。但有兩個 What's your favourite song?

這是由比較ID來查找子項引起的：
 

WHERE e.category_id = fle.id

fle同時包含question和category。但需要的是只匹配category（因為question不會有子項）。

那就給每個這樣的查詢硬編碼一個類型(type)吧，這樣就不用試著檢查question有沒有子項了：

WITH RECURSIVE first_level_elements AS (
 (
  (
   SELECT id, content, category_id, 'questions' as type, array[id] AS path FROM questions
   WHERE questions.survey_id = 2 AND questions.category_id IS NULL
  UNION
   SELECT id, content, category_id, 'categories' as type, array[id] AS path FROM categories
   WHERE categories.survey_id = 2 AND categories.category_id IS NULL
  )
 )
 UNION
 (
   SELECT e.id, e.content, e.category_id, e.type, (fle.path || e.id)
   FROM
   (
    SELECT id, content, category_id, 'questions' as type, order_number FROM questions WHERE survey_id = 2
    UNION
    SELECT id, content, category_id, 'categories' as type, order_number FROM categories WHERE survey_id = 2
   ) e, first_level_elements fle
   -- Look for children only if the type is 'categories'
   WHERE e.category_id = fle.id AND fle.type = 'categories'
 )
)
SELECT * from first_level_elements ORDER BY path;

 這看起來就ok了。搞定！

下面就看看這樣搞的性能如何。

用下面這個腳本（在界面上創建了一個調查之后），哥生成了10個子問題序列，每個都有6層那么深。
 

survey = Survey.find(9)
10.times do
 category = FactoryGirl.create(:category, :survey => survey)
 6.times do
  category = FactoryGirl.create(:category, :category => category, :survey => survey)
 end
 FactoryGirl.create(:single_line_question, :category_id => category.id, :survey_id => survey.id)
end

每個問題序列看起來是這樣滴： 

 那就來看看遞歸查詢有沒有比一開始的那個快一點吧。
 

pry(main)> Benchmark.ms { 5.times { Survey.find(9).sub_questions_using_recursive_queries }}
=> 36.839999999999996
 
pry(main)> Benchmark.ms { 5.times { Survey.find(9).sub_questions_in_order } }
=> 1145.1309999999999

以上就是PostgreSQL中怎么實現遞歸查詢，小編相信有部分知識點可能是我們日常工作會見到或用到的。希望你能通過這篇文章學到更多知識。更多詳情敬請關注億速云行業資訊頻道。