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“老码农的深夜茶话会”。今天咱不聊八卦，不谈人生，就来掰扯掰扯 MySQL 8.0 里面那个既神秘又实用的小玩意儿：递归 CTE！

你是不是也遇到过这样的场景：组织架构层级关系、省市县行政区划、族谱家谱… 数据之间层层嵌套，想一口气查出来？传统的 SQL 查询，那叫一个痛苦！几张表 left join 来 left join 去，写到眼花缭乱，性能还一塌糊涂。

这时候，递归 CTE 就像一道救命稻草，嗖的一下，从天而降！它能像孙悟空一样，拔一根毫毛，变出无数个自己，一层一层地帮你把数据扒出来！

一、啥是 CTE？别跟我说你不知道！

在深入递归 CTE 之前，咱们先简单回顾一下 CTE (Common Table Expression)，也就是“公共表表达式”。别被这个名字吓到，其实它就是一个临时的命名结果集，只在当前查询语句中有效。你可以把它看作一个“临时表”，但它不是真的表，查完就消失了。

WITH employee_info AS (
    SELECT employee_id, employee_name, department_id
    FROM employees
    WHERE salary > 50000
)
SELECT ei.employee_name, d.department_name
FROM employee_info ei
JOIN departments d ON ei.department_id = d.department_id;

这段代码里，employee_info 就是一个 CTE。它先筛选出工资大于 50000 的员工信息，然后在后面的查询中就可以直接使用这个 CTE 了，省去了重复写 WHERE salary > 50000 的麻烦。

CTE 的优点：

提高可读性： 把复杂的查询分解成小块，更容易理解。
代码复用： 在同一个查询中多次使用，避免重复代码。
简化嵌套查询： 替代子查询，让 SQL 语句更简洁。

二、递归 CTE：层层递进的魔法！

好，铺垫完毕，主角登场！递归 CTE，顾名思义，就是 CTE 里面调用了自己！它就像一个俄罗斯套娃，一层套一层，直到满足某个条件才停止。

递归 CTE 的基本结构：

WITH RECURSIVE cte_name AS (
    -- 初始成员 (initial member)：定义递归的起点
    SELECT ...
    UNION ALL
    -- 递归成员 (recursive member)：定义递归的规则，引用 cte_name
    SELECT ...
    FROM cte_name
    WHERE ... -- 递归终止条件
)
-- 主查询：从 CTE 中查询结果
SELECT * FROM cte_name;

WITH RECURSIVE: 声明这是一个递归 CTE。
初始成员 (Initial Member): 这是递归的起点，通常是一个简单的 SELECT 语句，用于初始化递归的数据。就像你堆积木，第一块积木放哪儿，决定了你整个塔的形状。
递归成员 (Recursive Member): 这是递归的核心，它通过 UNION ALL 连接到初始成员，并且在 FROM 子句中引用 CTE 自身 (cte_name)！这里定义了递归的规则，也就是每一层递归如何从上一层的数据中生成新的数据。就像多米诺骨牌，推倒一个，会引发连锁反应。
递归终止条件 (Termination Condition): WHERE 子句中的条件，用于控制递归的深度。当满足条件时，递归就会停止。如果没有终止条件，就会陷入无限循环，数据库就崩溃了！😱 所以这个条件至关重要！
主查询 (Main Query): 最后，从 CTE 中查询结果。

三、实战演练：组织架构查询

咱们来一个最常见的例子：组织架构查询。假设我们有一张 employees 表，记录了员工的 ID、姓名和上级领导的 ID。

CREATE TABLE employees (
    employee_id INT PRIMARY KEY,
    employee_name VARCHAR(255),
    manager_id INT,
    FOREIGN KEY (manager_id) REFERENCES employees(employee_id)
);

INSERT INTO employees (employee_id, employee_name, manager_id) VALUES
(1, '张三', NULL), -- 张三是 CEO，没有上级
(2, '李四', 1),   -- 李四的领导是张三
(3, '王五', 2),   -- 王五的领导是李四
(4, '赵六', 2),   -- 赵六的领导也是李四
(5, '孙七', 3),   -- 孙七的领导是王五
(6, '周八', 5);   -- 周八的领导是孙七

现在，我们要查询出每个员工及其所有下属，以及下属的层级关系。

WITH RECURSIVE employee_hierarchy AS (
    -- 初始成员：找到 CEO (没有上级领导的员工)
    SELECT
        employee_id,
        employee_name,
        manager_id,
        1 AS level,
        CAST(employee_name AS CHAR(255)) AS path --记录路径
    FROM
        employees
    WHERE
        manager_id IS NULL

    UNION ALL

    -- 递归成员：找到每个员工的下属
    SELECT
        e.employee_id,
        e.employee_name,
        e.manager_id,
        eh.level + 1 AS level,
        concat(eh.path, ' -> ', e.employee_name) AS path
    FROM
        employees e
    JOIN
        employee_hierarchy eh ON e.manager_id = eh.employee_id
)
SELECT * FROM employee_hierarchy;

这段代码的解释：

初始成员： SELECT ... WHERE manager_id IS NULL 找到 CEO (张三)，作为递归的起点。层级设为 1，路径设为 CEO 的姓名。
递归成员： SELECT ... JOIN employee_hierarchy eh ON e.manager_id = eh.employee_id 连接 employees 表和 employee_hierarchy CTE，找到每个员工的下属。层级在上一层的基础上加 1，路径在上一层的路径基础上拼接当前员工的姓名。
没有终止条件： 由于我们最终会遍历到所有员工，所以这里不需要显式的终止条件。当没有更多下属时，递归自然停止。
主查询： SELECT * FROM employee_hierarchy 查询出所有员工及其层级关系。

查询结果：

employee_id	employee_name	manager_id	level	path
1	张三	NULL	1	张三
2	李四	1	2	张三 -> 李四
3	王五	2	3	张三 -> 李四 -> 王五
4	赵六	2	3	张三 -> 李四 -> 赵六
5	孙七	3	4	张三 -> 李四 -> 王五 -> 孙七
6	周八	5	5	张三 -> 李四 -> 王五 -> 孙七 -> 周八

看，是不是很清晰地展示了整个组织架构的层级关系？就像一棵树，从根节点 (CEO) 一层一层地向下生长。

四、更多应用场景

除了组织架构，递归 CTE 还能用于解决很多其他问题：

省市县行政区划： 查询某个省份的所有下属市县。
族谱家谱： 查询某个人的所有祖先或后代。
商品分类： 查询某个商品的所有父分类或子分类。
网络拓扑： 查询某个节点的所有邻居节点。
权限系统： 查询某个角色的所有父角色或子角色。

五、注意事项

递归终止条件： 一定要设置递归终止条件，否则会陷入无限循环！
性能问题： 递归 CTE 可能会影响性能，特别是当数据量很大时。可以考虑使用其他优化方法，比如物化视图。
MySQL 版本限制： 递归 CTE 是 MySQL 8.0 的新特性，低版本不支持。
数据一致性： 递归 CTE 在并发环境下，可能会出现数据不一致的问题，需要谨慎使用。

六、高级技巧

控制递归深度: 可以使用LIMIT子句限制递归的深度，防止无限递归。
使用MAXRECURSION: 某些数据库系统(如SQL Server)提供了MAXRECURSION选项来限制递归深度。MySQL没有直接提供此选项，但可以通过其他方式间接实现类似功能。
优化查询: 尽量在递归成员中使用索引，减少数据扫描量。
物化 CTE: 如果递归 CTE 的结果集被多次使用，可以考虑将其物化成临时表，提高性能。

七、总结

递归 CTE 是 MySQL 8.0 提供的强大工具，可以轻松解决层级关系数据的查询问题。它就像一把瑞士军刀，功能强大，使用灵活。但也要注意它的局限性，避免滥用。

记住：

递归 CTE = 初始成员 + 递归成员 + 终止条件 + 主查询
终止条件很重要！
性能要注意！

好了，今天的“老码农的深夜茶话会”就到这里。希望大家能掌握递归 CTE 这个技能，在工作中大显身手！如果觉得有用，别忘了点赞、收藏、分享哦！ 👍

(插入一个表情：😎)

下次有机会，咱们再聊聊其他有趣的数据库技术！晚安！🌙

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