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淺談MYSQL中樹形結(jié)構(gòu)表3種設(shè)計(jì)優(yōu)劣分析與分享

更新時(shí)間：2021年09月22日 10:32:33 作者：程序員小強(qiáng)

在開發(fā)中經(jīng)常遇到樹形結(jié)構(gòu)的場(chǎng)景，本文將以部門表為例對(duì)比幾種設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下

簡(jiǎn)介

在開發(fā)中經(jīng)常遇到樹形結(jié)構(gòu)的場(chǎng)景，本文將以部門表為例對(duì)比幾種設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)；

問題

需求背景：根據(jù)部門檢索人員，
問題：選擇一個(gè)頂級(jí)部門情況下，跨級(jí)展示當(dāng)前部門以及子部門下的所有人員，表怎么設(shè)計(jì)更合理？

遞歸嗎？遞歸可以解決，但是勢(shì)必消耗性能

設(shè)計(jì)1：鄰接表

注:（常見父Id設(shè)計(jì)）

表設(shè)計(jì)

CREATE TABLE `dept_info01` (
  `id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主鍵',
  `dept_id` int(10) NOT NULL COMMENT '部門id',
  `dept_name` varchar(100) NOT NULL COMMENT '部門名稱',
  `dept_parent_id` int(11) NOT NULL COMMENT '父部門id',
  `create_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '創(chuàng)建時(shí)間',
  `update_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '修改時(shí)間',
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;

這樣是最常見的設(shè)計(jì)，能正確的表達(dá)菜單的樹狀結(jié)構(gòu)且沒有冗余數(shù)據(jù)，但在跨層級(jí)查詢需要遞歸處理。

SQL示例

1.查詢某一個(gè)節(jié)點(diǎn)的直接子集

SELECT * FROM dept_info01  WHERE dept_parent_id =1001

優(yōu)點(diǎn)

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ;

缺點(diǎn)

1.不使用遞歸情況下無(wú)法查詢某節(jié)點(diǎn)所有父級(jí)，所有子集

設(shè)計(jì)2：路徑枚舉

在設(shè)計(jì)1基礎(chǔ)上新增一個(gè)父部門id集字段，用來(lái)存儲(chǔ)所有父集，多個(gè)以固定分隔符分隔，比如逗號(hào)。

表設(shè)計(jì)

CREATE TABLE `dept_info02` (
  `id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主鍵',
  `dept_id` int(10) NOT NULL COMMENT '部門id',
  `dept_name` varchar(100) NOT NULL COMMENT '部門名稱',
  `dept_parent_id` int(11) NOT NULL COMMENT '父部門id',
  `dept_parent_ids` varchar(255) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '父部門id集',
  `create_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '創(chuàng)建時(shí)間',
  `update_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '修改時(shí)間',
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;

SQL示例

1.查詢所有子集
1).通過模糊查詢

SELECT
 *
FROM
	dept_info02
WHERE
	dept_parent_ids like '%1001%'

2).推薦使用 FIND_IN_SET 函數(shù)

SELECT
	* 
FROM
	dept_info02 
WHERE
	FIND_IN_SET( '1001', dept_parent_ids )

優(yōu)點(diǎn)

方便查詢所有的子集 ;
可以因此通過比較字符串dept_parent_ids長(zhǎng)度獲取當(dāng)前節(jié)點(diǎn)層級(jí) ;

缺點(diǎn)

新增節(jié)點(diǎn)時(shí)需要將dept_parent_ids字段值處理好 ;
dept_parent_ids字段的長(zhǎng)度很難確定，無(wú)論長(zhǎng)度設(shè)為多大，都存在不能夠無(wú)限擴(kuò)展的情況 ;節(jié)
點(diǎn)移動(dòng)復(fù)雜，需要同時(shí)變更所有子集中的dept_parent_ids字段值 ;

設(shè)計(jì)3：閉包表

閉包表是解決分級(jí)存儲(chǔ)的一個(gè)簡(jiǎn)單而優(yōu)雅的解決方案，這是一種通過空間換取時(shí)間的方式 ;
需要額外創(chuàng)建了一張TreePaths表它記錄了樹中所有節(jié)點(diǎn)間的關(guān)系 ;
包含兩列，祖先列與后代列，即使這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間不是直接的父子關(guān)系；同時(shí)增加一行指向節(jié)點(diǎn)自己 ;

表設(shè)計(jì)

主表

CREATE TABLE `dept_info03` (
  `id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主鍵',
  `dept_id` int(10) NOT NULL COMMENT '部門id',
  `dept_name` varchar(100) NOT NULL COMMENT '部門名稱',
  `create_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '創(chuàng)建時(shí)間',
  `update_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '修改時(shí)間',
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;

祖先后代關(guān)系表

CREATE TABLE `dept_tree_path_info` (
  `id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主鍵',
  `ancestor` int(10) NOT NULL COMMENT '祖先id',
  `descendant` int(10) NOT NULL COMMENT '后代id',
  `depth` tinyint(4) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '層級(jí)深度',
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;

注：depth 層級(jí)深度字段，自我引用為 1，直接子節(jié)點(diǎn)為 2，再一下層為 3，一次類推，第幾層就是幾。

SQL示例

插入新節(jié)點(diǎn)

INSERT INTO dept_tree_path_info (ancestor, descendant,depth)
SELECT t.ancestor, 3001,t.depth+1 FROM dept_tree_path_info AS t 
WHERE t.descendant = 2001
UNION ALL
SELECT 3001,3001,1

查詢所有祖先

SELECT
	c.*
FROM
	dept_info03 AS c
INNER JOIN dept_tree_path_info t ON c.dept_id = t.ancestor
WHERE
	t.descendant = 3001

查詢所有后代

SELECT
	c.*
FROM
	dept_info03 AS c
INNER JOIN dept_tree_path_info t ON c.dept_id = t.descendant
WHERE
t.ancestor = 1001

刪除所有子樹

DELETE 
FROM
	dept_tree_path_info 
WHERE
	descendant IN 
	( 
		SELECT
			a.dept_id 
		FROM
		( SELECT descendant dept_id FROM dept_tree_path_info WHERE  ancestor = 1001 ) a
	)

刪除葉子節(jié)點(diǎn)

DELETE 
FROM
	dept_tree_path_info 
WHERE
	descendant = 2001

移動(dòng)節(jié)點(diǎn)

刪除所有子樹(先斷開與原祖先的關(guān)系)
建立新的關(guān)系

優(yōu)點(diǎn)

非遞歸查詢減少冗余的計(jì)算時(shí)間 ;
方便非遞歸查詢?nèi)我夤?jié)點(diǎn)所有的父集 ;
方便查詢?nèi)我夤?jié)點(diǎn)所有的子集 ;
可以實(shí)現(xiàn)無(wú)限層級(jí) ;
支持移動(dòng)節(jié)點(diǎn) ;

缺點(diǎn)

層級(jí)太多情況下移動(dòng)樹節(jié)點(diǎn)會(huì)帶來(lái)關(guān)系表多條操作 ;
需要單獨(dú)一張表存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)關(guān)系，在新增與編輯節(jié)點(diǎn)時(shí)操作相對(duì)復(fù)雜 ;

結(jié)合使用

可以將鄰接表方式與閉包表方式相結(jié)合使用。實(shí)際上就是將父id冗余到主表中，在一些只需要查詢直接關(guān)系的業(yè)務(wù)中就可以直接查詢主表，而不需要關(guān)聯(lián)2張表了。在需要跨級(jí)查詢時(shí)祖先后代關(guān)系表就顯得尤為重要。

表設(shè)計(jì)

主表

CREATE TABLE `dept_info04` (
  `id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主鍵',
  `dept_id` int(10) NOT NULL COMMENT '部門id',
  `dept_name` varchar(100) NOT NULL COMMENT '部門名稱',
  `dept_parent_id` int(11) NOT NULL COMMENT '父部門id',
  `create_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '創(chuàng)建時(shí)間',
  `update_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '修改時(shí)間',
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;

祖先后代關(guān)系表

CREATE TABLE `dept_tree_path_info` (
  `id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主鍵',
  `ancestor` int(10) NOT NULL COMMENT '祖先id',
  `descendant` int(10) NOT NULL COMMENT '后代id',
  `depth` tinyint(4) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '層級(jí)深度',
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;

總結(jié)

其實(shí)，在以往的工作中，曾見過不同類型的設(shè)計(jì)，鄰接表，路徑枚舉，鄰接表路徑枚舉一起來(lái)的都見過。每種設(shè)計(jì)都各有優(yōu)劣，如果選擇設(shè)計(jì)依賴于應(yīng)用程序中哪種操作最需要性能上的優(yōu)化。

設(shè)計(jì)	表數(shù)量	查詢直接子	查詢子樹	同時(shí)查詢多個(gè)節(jié)點(diǎn)子樹	插入	刪除	移動(dòng)
鄰接表	1	簡(jiǎn)單	需要遞歸	需要遞歸	簡(jiǎn)單	簡(jiǎn)單	簡(jiǎn)單
枚舉路徑	1	簡(jiǎn)單	簡(jiǎn)單	查多次	相對(duì)復(fù)雜	簡(jiǎn)單	復(fù)雜
閉包表	2	簡(jiǎn)單	簡(jiǎn)單	簡(jiǎn)單	相對(duì)復(fù)雜	簡(jiǎn)單	復(fù)雜

綜上所述

只需要建立子父集關(guān)系中可以使用鄰接表方式 ;
涉及向上查找，向下查找的需要建議使用閉包表方式 ;

到此這篇關(guān)于淺談MYSQL中樹形結(jié)構(gòu)表3種設(shè)計(jì)優(yōu)劣分析與分享的文章就介紹到這了,更多相關(guān)MYSQL 樹形結(jié)構(gòu)表內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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