MySQL递归：深入解析

一、递归概述

递归是一种在编程领域中非常常见的算法。它是指函数直接或间接地调用自己，从而实现函数复用，简化代码逻辑。递归将大问题分解成小问题，解决小问题后将结果组合在一起得到大问题答案。

在MySQL中，递归是指利用WITH RECURSIVE关键字从已有的数据中生成新的数据。

二、递归的基本语法

递归在MySQL中的基本语法如下：

WITH RECURSIVE cte_name (column_name1, column_name2, ...) AS (
  initial_query  -- 初始查询
  UNION [ALL]
  recursive_query -- 递归查询
)
SELECT * FROM cte_name;

其中：

cte_name：递归公共表达式名称。
column_name：递归查询结果中需要保留的列名。
initial_query：初始查询，定义递归起点。
recursive_query：递归查询，定义递归到达递归终点的方式。

三、递归的实现方式

1. 嵌套查询实现递归

递归的实现方式有很多种，其中一种方式是利用嵌套查询实现递归。具体来说，就是用内部查询生成中间结果集，再用外部查询递归处理中间结果集。

下面是一个简单的例子，展示如何使用嵌套查询实现一个简单的递归查询：

WITH RECURSIVE test(n) AS (
  SELECT 1
  UNION ALL
  SELECT n + 1 FROM test WHERE n < 5
)
SELECT * FROM test;

这个递归查询的初始查询是SELECT 1，即n的初始值为1，递归查询是SELECT n + 1 FROM test WHERE n < 5，即在n < 5的条件下，每次将n的值加1。如果不加条件，则会一直递归下去。

2. 递归函数实现递归

另一种递归的实现方式是利用递归函数实现递归。这种方式通常更加灵活，允许开发者自定义函数逻辑。

下面是一个例子，展示如何使用递归函数实现递归查询：

DELIMITER //

CREATE FUNCTION get_employee_path (emp_id INT) 
RETURNS VARCHAR(255) DETERMINISTIC
BEGIN
  DECLARE emp_path VARCHAR(255);
  SELECT CONCAT_WS(',', name, get_employee_path(manager_id)) INTO emp_path
  FROM employees WHERE id = emp_id;
  RETURN emp_path;
END //

SELECT get_employee_path(100) AS path;

这个递归函数的作用是返回员工和他的上级之间的关系链。它的递归查询是SELECT CONCAT_WS(‘,’, name, get_employee_path(manager_id)) INTO emp_path FROM employees WHERE id = emp_id。注意，在递归函数内部，调用了自身，实现了递归的过程。

四、深度优先遍历和广度优先遍历

1. 深度优先遍历

深度优先遍历是一种遍历树或图的算法，其思想是从根结点出发，先深度遍历完一条子树，再返回根结点，再遍历下一棵子树。

下面是一个例子，展示如何使用深度优先遍历实现递归查询：

WITH RECURSIVE test_dfs(id, name, parent_id, level, path) AS (
  SELECT id, name, parent_id, 0, CAST(id AS CHAR(200))
  FROM test WHERE id = 1
  UNION ALL
  SELECT t.id, t.name, t.parent_id, level + 1, CONCAT(path, ',', t.id)
  FROM test t, test_dfs td
  WHERE t.parent_id = td.id
)
SELECT id, name, parent_id, level, path
FROM test_dfs
ORDER BY path;

这个递归查询是从初始查询SELECT id, name, parent_id, 0, CAST(id AS CHAR(200)) FROM test WHERE id = 1开始，递归查询是SELECT t.id, t.name, t.parent_id, level + 1, CONCAT(path, ‘,’, t.id) FROM test t, test_dfs td WHERE t.parent_id = td.id。在递归查询中，每次将level加1，并将当前结点的id添加到path中。

这个递归查询实现了深度优先遍历的效果，按照从根结点到叶子结点的顺序，遍历整个树。

2. 广度优先遍历

广度优先遍历是一种遍历树或图的算法，其思想是从根结点出发，依次遍历每一层结点，直到遍历完所有结点。

下面是一个例子，展示如何使用广度优先遍历实现递归查询：

WITH RECURSIVE test_bfs(id, name, parent_id, level, path) AS (
  SELECT id, name, parent_id, 0, CAST(id AS CHAR(200))
  FROM test WHERE id = 1
  UNION ALL
  SELECT t.id, t.name, t.parent_id, level + 1, CONCAT(path, ',', t.id)
  FROM test t, test_bfs td
  WHERE t.parent_id = td.id
)
SELECT id, name, parent_id, level, path
FROM test_bfs
ORDER BY length(path), path;

这个递归查询与深度优先遍历的递归查询十分类似，只有在最后一个SELECT语句中，将结果按照length(path)和path进行排序。这个递归查询实现了广度优先遍历，按照从根结点到叶子结点每层依次遍历的顺序，遍历整个树。

五、递归的注意事项

在使用递归查询时，需要注意以下几点：

递归层数不能过多，否则会导致性能问题。可以使用MySQL的MAX_RECURSION_DEPTH限制递归深度。
递归查询需要谨慎使用，不当使用会导致死循环的问题。可以使用结束条件避免死循环。

六、总结

MySQL递归是一种非常有用的功能，它可以帮助开发者解决很多复杂的查询问题。在使用递归查询时，需要根据具体的场景选择不同的实现方式，以实现最优的效果。

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