MySQL 8.0 CTE 递归查询（Recursive CTE）的应用

好的，各位观众老爷，各位技术大拿，欢迎来到本次“MySQL 8.0 CTE 递归查询：像剥洋葱一样探索数据深处”特别讲座！我是今天的说书人（兼代码搬运工）——老码农张三。

今天咱要聊的这个 CTE 递归查询，说白了，就是让 MySQL 也能像剥洋葱一样，一层一层地深入数据内部，最终找到我们想要的宝贝。听起来是不是有点像探险寻宝？别急，咱慢慢道来，保证让您听得明白，用得溜！

一、开场白：为啥要有递归这玩意儿？

在浩瀚的数据海洋中，数据之间往往不是孤立存在的，它们可能存在着层级关系、父子关系、上下级关系等等。比如：

组织架构： 员工、部门、子公司，一层套一层，像俄罗斯套娃。
产品分类： 服装、男装、衬衫、长袖衬衫，从大类到小类，井然有序。
供应链： 原材料供应商、零件制造商、组装厂，环环相扣，缺一不可。
族谱家谱： 爷爷、爸爸、儿子、孙子，代代相传，生生不息。

如果我们要查询某个部门的所有下属部门，或者某个产品的所有子分类，传统的 SQL 查询可能就需要写一大堆复杂的 JOIN 语句，不仅代码冗长，而且效率低下，简直是程序员的噩梦！😱

这时候，递归查询就闪亮登场了！它就像一把锋利的宝剑，能轻松斩断复杂的关系链，让我们以优雅的方式遍历这些层级数据。

二、什么是 CTE？（Common Table Expression）

在深入递归查询之前，我们先来认识一下 CTE。CTE，也就是“通用表达式”，你可以把它想象成一个临时的、只在当前查询中有效的表。它能让我们的 SQL 语句更简洁、更易读，就像给代码加了注释一样。

CTE 的基本语法如下：

WITH CTE_Name AS (
  -- CTE 的定义（SELECT 语句）
)
-- 主查询，可以使用 CTE_Name 作为表名
SELECT * FROM CTE_Name;

举个例子，假设我们有一个 employees 表，包含员工的 ID、姓名和上级领导的 ID：

employee_id	employee_name	manager_id
1	张三	NULL
2	李四	1
3	王五	1
4	赵六	2
5	孙七	3

如果我们想查询所有员工的名字和他们的领导的名字，可以使用 CTE：

WITH EmployeeHierarchy AS (
  SELECT
    e.employee_id,
    e.employee_name,
    m.employee_name AS manager_name
  FROM
    employees e
  LEFT JOIN
    employees m ON e.manager_id = m.employee_id
)
SELECT * FROM EmployeeHierarchy;

这个 CTE EmployeeHierarchy 就像一个临时的视图，包含了员工的名字和他们领导的名字。然后，我们就可以像查询普通表一样查询它。

三、递归 CTE：深入数据迷宫的利器

好了，铺垫了这么多，终于要进入正题了！递归 CTE，顾名思义，就是在 CTE 的定义中调用 CTE 本身。这就像一个函数调用自身，可以无限循环下去，直到满足某个条件才停止。

递归 CTE 的语法稍微复杂一点，它由两部分组成：

锚定成员（Anchor Member）： 这是递归的起始点，通常是一个简单的 SELECT 语句，用于选择递归的根节点。
递归成员（Recursive Member）： 这是递归的核心部分，它通过 UNION ALL 连接到锚定成员，并且在 SELECT 语句中引用 CTE 本身，用于迭代地扩展结果集。

递归 CTE 的基本结构如下：

WITH RECURSIVE CTE_Name AS (
  -- 锚定成员（起始点）
  SELECT ...
  UNION ALL
  -- 递归成员（迭代扩展）
  SELECT ... FROM CTE_Name WHERE ...
)
-- 主查询，可以使用 CTE_Name 作为表名
SELECT * FROM CTE_Name;

重点： 递归成员中的 WHERE 子句非常重要，它决定了递归何时停止。如果没有 WHERE 子句，或者 WHERE 子句的条件永远无法满足，递归就会无限循环下去，导致 MySQL 服务器崩溃！💥

四、实战演练：用递归 CTE 剥洋葱

光说不练假把式，咱们来几个实际的例子，看看递归 CTE 到底有多强大。

例子 1：查询某个部门的所有下属部门

假设我们有一个 departments 表，包含部门的 ID、名称和上级部门的 ID：

department_id	department_name	parent_department_id
1	总部	NULL
2	研发部	1
3	测试部	2
4	市场部	1
5	销售部	4

现在，我们要查询研发部（department_id = 2）的所有下属部门，包括测试部。

WITH RECURSIVE SubDepartments AS (
  -- 锚定成员：选择研发部作为起始点
  SELECT department_id, department_name, parent_department_id
  FROM departments
  WHERE department_id = 2
  UNION ALL
  -- 递归成员：迭代地选择研发部的下属部门
  SELECT d.department_id, d.department_name, d.parent_department_id
  FROM departments d
  INNER JOIN SubDepartments sd ON d.parent_department_id = sd.department_id
)
-- 主查询：选择所有下属部门
SELECT * FROM SubDepartments;

这个查询的结果如下：

department_id	department_name	parent_department_id
2	研发部	1
3	测试部	2

解释：

锚定成员： 选择了 department_id = 2 的研发部作为起始点。
递归成员： 通过 INNER JOIN 连接 departments 表和 SubDepartments CTE，找到所有 parent_department_id 等于 SubDepartments 中 department_id 的部门，也就是研发部的下属部门。
UNION ALL： 将锚定成员和递归成员的结果合并起来，形成最终的结果集。
递归停止条件： 当找不到任何下属部门时，递归就会停止。

例子 2：计算员工的层级关系

回到之前的 employees 表，我们想知道每个员工距离最高领导（张三，employee_id = 1）有多少层级。

WITH RECURSIVE EmployeeHierarchy AS (
  -- 锚定成员：选择最高领导作为起始点，层级为 0
  SELECT employee_id, employee_name, manager_id, 0 AS level
  FROM employees
  WHERE employee_id = 1
  UNION ALL
  -- 递归成员：迭代地选择下属员工，层级加 1
  SELECT e.employee_id, e.employee_name, e.manager_id, eh.level + 1 AS level
  FROM employees e
  INNER JOIN EmployeeHierarchy eh ON e.manager_id = eh.employee_id
)
-- 主查询：选择所有员工的姓名和层级
SELECT employee_name, level FROM EmployeeHierarchy;

这个查询的结果如下：

employee_name	level
张三	0
李四	1
王五	1
赵六	2
孙七	2

解释：

锚定成员： 选择了 employee_id = 1 的张三作为起始点，层级设置为 0。
递归成员： 通过 INNER JOIN 连接 employees 表和 EmployeeHierarchy CTE，找到所有 manager_id 等于 EmployeeHierarchy 中 employee_id 的员工，也就是张三的下属员工，并将层级加 1。
UNION ALL： 将锚定成员和递归成员的结果合并起来，形成最终的结果集。
递归停止条件： 当找不到任何下属员工时，递归就会停止。

例子 3：构建产品分类树

假设我们有一个 categories 表，包含产品的分类 ID、名称和父分类的 ID：

category_id	category_name	parent_category_id
1	服装	NULL
2	男装	1
3	衬衫	2
4	长袖衬衫	3
5	女装	1
6	连衣裙	5

现在，我们要构建一个完整的分类树，显示每个分类的层级关系。

WITH RECURSIVE CategoryTree AS (
  -- 锚定成员：选择所有根分类（parent_category_id 为 NULL）
  SELECT category_id, category_name, parent_category_id, category_name AS path
  FROM categories
  WHERE parent_category_id IS NULL
  UNION ALL
  -- 递归成员：迭代地选择子分类，并将路径连接起来
  SELECT c.category_id, c.category_name, c.parent_category_id, CONCAT(ct.path, ' > ', c.category_name) AS path
  FROM categories c
  INNER JOIN CategoryTree ct ON c.parent_category_id = ct.category_id
)
-- 主查询：选择所有分类的名称和路径
SELECT category_name, path FROM CategoryTree;

这个查询的结果如下：

category_name	path
服装	服装
男装	服装 > 男装
衬衫	服装 > 男装 > 衬衫
长袖衬衫	服装 > 男装 > 衬衫 > 长袖衬衫
女装	服装 > 女装
连衣裙	服装 > 女装 > 连衣裙

解释：

锚定成员： 选择了所有 parent_category_id 为 NULL 的根分类，并将它们的名称作为路径的起始点。
递归成员： 通过 INNER JOIN 连接 categories 表和 CategoryTree CTE，找到所有 parent_category_id 等于 CategoryTree 中 category_id 的子分类，并将它们的名称添加到路径中。
CONCAT 函数： 用于将父分类的路径和子分类的名称连接起来，形成完整的路径。
UNION ALL： 将锚定成员和递归成员的结果合并起来，形成最终的结果集。
递归停止条件： 当找不到任何子分类时，递归就会停止。

五、注意事项：避免踩坑！

虽然递归 CTE 很强大，但也需要注意一些事项，避免踩坑：

递归停止条件： 务必确保递归成员中存在 WHERE 子句，并且 WHERE 子句的条件最终能够满足，否则递归会无限循环下去，导致服务器崩溃。
性能问题： 递归查询可能会消耗大量的资源，特别是当数据量很大或者层级很深时。因此，要尽量优化查询语句，避免不必要的计算。
MySQL 限制： MySQL 8.0 对递归 CTE 的层级深度有限制，默认是 1000 层。如果你的数据层级超过了这个限制，需要修改 max_sp_recursion_depth 系统变量。
避免死循环： 确保你的数据中没有循环引用，例如 A 是 B 的上级，B 又是 A 的上级，这种情况会导致递归无限循环。

六、总结：递归 CTE，数据探索的瑞士军刀

总而言之，递归 CTE 是 MySQL 8.0 中一个非常强大的功能，它可以让我们以优雅的方式处理层级数据，简化复杂的 SQL 查询，提高开发效率。就像一把瑞士军刀，在数据探索的道路上，总能帮我们解决各种难题。

希望今天的讲座能让您对递归 CTE 有更深入的了解。记住，熟能生巧，多练习，多实践，才能真正掌握这门技术。

最后，祝各位观众老爷技术越来越牛，早日升职加薪！我们下次再见！👋

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