MySQL 8.0 CTE 递归查询（Recursive CTE）的应用

各位观众老爷们，晚上好！我是你们的老朋友，江湖人称“代码诗人”的程序猿老李。今儿个咱们不聊风花雪月，也不谈人生理想，就来聊聊MySQL 8.0 里的一个神奇玩意儿：递归查询，英文名叫Recursive CTE。

先别急着打瞌睡啊！我知道一听“递归”俩字，不少小伙伴脑子里就开始冒泡，想起大学里被数据结构支配的恐惧。但老李保证，今儿个的讲解绝对通俗易懂，保证让你们听得进去，学得会，用得上！

什么是CTE？为啥要递归？

咱们先来扒一扒CTE的老底。CTE，全称Common Table Expression，中文名叫“公共表表达式”。你可以把它想象成一个临时的、有名字的结果集，就像一个变量，在你的SQL查询里可以被多次引用。

WITH my_temp_table AS (
    SELECT id, name FROM users WHERE age > 18
)
SELECT * FROM my_temp_table WHERE name LIKE '%李%';

瞧见没？my_temp_table 就是一个CTE，它定义了一个临时结果集，然后后面的SELECT语句就可以直接使用它了。

那为啥要递归呢？咳咳，重点来了！

想象一下，你有一张员工表，里面记录了每个员工的ID和TA的上级领导的ID。你想知道某个员工的所有下属，包括直接下属、间接下属、间接的间接下属……直到没有下属为止。

用普通的SQL查询，这简直就是噩梦！你要写N个JOIN，而且你根本不知道要JOIN多少次！🤯

这时候，递归查询就闪亮登场了！它可以像剥洋葱一样，一层一层地往下查，直到查到最底层为止。

递归CTE：让数据“自己调用自己”

递归CTE的语法有点特殊，但也很容易理解。它分为三个部分：

初始化部分 (Anchor Member): 这部分定义了递归的起点，就像爬楼梯的第一步。通常是一个简单的SELECT语句。
递归部分 (Recursive Member): 这部分定义了递归的规则，它会引用CTE自身，就像爬楼梯的每一步。必须使用 UNION ALL 连接初始化部分。
终止条件 (Termination Condition): 虽然没有显式的语法，但递归部分必须设计一个终止条件，否则就会无限循环，直到数据库崩溃！😱 通常是通过WHERE子句或者LIMIT子句来实现。

咱们用一个例子来说明：

WITH RECURSIVE employee_hierarchy AS (
    -- 初始化部分：找到CEO
    SELECT id, name, manager_id, 0 AS level
    FROM employees
    WHERE manager_id IS NULL

    UNION ALL

    -- 递归部分：找到所有下属
    SELECT e.id, e.name, e.manager_id, eh.level + 1 AS level
    FROM employees e
    JOIN employee_hierarchy eh ON e.manager_id = eh.id
)
SELECT * FROM employee_hierarchy;

这段代码做了什么呢？

WITH RECURSIVE employee_hierarchy AS (...): 声明了一个递归CTE，名字叫employee_hierarchy。
初始化部分: SELECT id, name, manager_id, 0 AS level FROM employees WHERE manager_id IS NULL 这部分找到了所有manager_id为空的员工，也就是CEO，并设置level为0。
递归部分: SELECT e.id, e.name, e.manager_id, eh.level + 1 AS level FROM employees e JOIN employee_hierarchy eh ON e.manager_id = eh.id 这部分通过JOIN连接了employees表和employee_hierarchy CTE。它找到了所有manager_id等于employee_hierarchy表中id的员工，也就是CEO的直接下属，并设置level为1。
UNION ALL: 把初始化部分和递归部分的结果合并在一起。
终止条件: 没有显式的终止条件，但当没有新的下属可以找到时，递归就会自动停止。

这段代码会输出所有员工的信息，包括他们的ID、姓名、上级领导的ID以及他们在组织结构中的层级level。

更复杂的例子：查找所有上级领导

刚才我们查了下属，现在咱们反过来，查一下所有上级领导。

WITH RECURSIVE superior_chain AS (
    -- 初始化部分：从指定的员工开始
    SELECT id, name, manager_id, name AS path
    FROM employees
    WHERE id = 123 -- 假设我们要查ID为123的员工的上级领导

    UNION ALL

    -- 递归部分：找到所有上级领导
    SELECT e.id, e.name, e.manager_id, CONCAT(e.name, ' -> ', sc.path) AS path
    FROM employees e
    JOIN superior_chain sc ON e.id = sc.manager_id
)
SELECT * FROM superior_chain;

这段代码和上面的例子类似，只不过方向相反。

初始化部分: SELECT id, name, manager_id, name AS path FROM employees WHERE id = 123 这部分找到了ID为123的员工，并设置path为TA的名字。
递归部分: SELECT e.id, e.name, e.manager_id, CONCAT(e.name, ' -> ', sc.path) AS path FROM employees e JOIN superior_chain sc ON e.id = sc.manager_id 这部分通过JOIN连接了employees表和superior_chain CTE。它找到了所有id等于superior_chain表中manager_id的员工，也就是123号员工的上级领导，并将上级领导的名字添加到path中。
CONCAT(e.name, ' -> ', sc.path) AS path: 这部分代码将上级领导的名字和之前的path连接起来，形成一个完整的路径。

这段代码会输出123号员工以及TA的所有上级领导的信息，包括他们的ID、姓名、上级领导的ID以及从最高领导到123号员工的完整路径path。

递归CTE的应用场景：远不止于此！

递归CTE的应用场景非常广泛，除了组织结构，还可以用来处理：

树形结构: 例如文件系统、目录结构。
图结构: 例如社交网络、路线规划。
层级关系: 例如产品分类、地理区域。
物料清单 (BOM): 例如产品零件之间的依赖关系。

递归CTE的注意事项：避免无限循环！

递归CTE虽然强大，但也需要小心使用，否则很容易陷入无限循环。

确保有终止条件: 递归部分必须设计一个终止条件，否则就会无限循环，直到数据库崩溃！😱 通常是通过WHERE子句或者LIMIT子句来实现。
注意性能问题: 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递归深度很深的时候。可以考虑使用索引或者优化SQL语句来提高性能。
MySQL 8.0 的限制: MySQL 8.0对递归深度有限制 (默认是1000)，可以通过设置max_execution_time变量来调整。

用表格总结一下:

特性	说明
语法结构	`WITH RECURSIVE cte_name AS ( 初始化部分 UNION ALL 递归部分)`
初始化部分	定义递归的起点，通常是一个简单的`SELECT`语句。
递归部分	定义递归的规则，引用CTE自身。必须使用 `UNION ALL` 连接初始化部分。
终止条件	递归部分必须设计一个终止条件，否则就会无限循环。通常是通过`WHERE`子句或者`LIMIT`子句来实现。
应用场景	组织结构、树形结构、图结构、层级关系、物料清单等。
注意事项	确保有终止条件，注意性能问题，MySQL 8.0对递归深度有限制。

优化技巧：让递归飞起来！

除了避免无限循环，我们还可以通过一些技巧来优化递归查询的性能：

使用索引: 在JOIN条件中使用的列上创建索引，可以加快查询速度。
限制递归深度: 使用LIMIT子句限制递归的深度，避免查询过多无用的数据。
使用物化视图: 如果递归查询的结果经常被使用，可以考虑创建物化视图，将结果缓存起来，提高查询效率。

总结：递归CTE，你值得拥有！

总而言之，递归CTE是MySQL 8.0提供的一个非常强大的工具，它可以让你轻松处理层级关系、树形结构和图结构等复杂的数据。只要掌握了它的语法和注意事项，你就可以用它来解决各种各样的问题。

希望今天的讲解对大家有所帮助。如果大家还有什么疑问，欢迎在评论区留言，老李会尽力解答。

最后，祝大家编程愉快，代码无Bug！ 🍻

(老李深深鞠躬，结束讲座)

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