SQL——递归CTE

简介

递归公用表达式（CTE）是一个CTE，它有一个子查询，它引用CTE名称本身。

语法：

WITH RECURSIVE cte_name AS (
    initial_query  -- anchor member
    UNION ALL
    recursive_query -- 引用CTE名称的递归成员
SELECT * FROM cte_name; 

递归CTE由三个主要部分组成：

1. 初始查询，形成CTE结构的基本结果集。初始查询部分称为锚成员。
2. 递归查询部分是引用CTE名称的查询，因此，它被称为递归成员。递归成员由UNION ALL或UNION DISTINCT运算符与锚成员连接。
3. 终止条件，确保递归成员不返回任何行时停止递归。

递归CTE的执行顺序如下：
4. 首先，将成员分为两部分：锚点和递归成员。
5. 接下来，执行锚成员以形成基本结果集（R0），并将此基本结果集用于下一次迭代。
6. 然后，执行带有Ri结果集作为输入的递归成员并将其Ri+1作为输出。
7. 之后，重复第三步，直到递归成员返回空结果集，换句话说，满足终止条件。
8. 最后，使用UNION ALL运算符将结果集从R0到Rn组合。

递归成员限制：
递归成员不得包含一下结构：
9. 聚合函数，例如MAX，MIN，SUM，AVG，COUNT等。
10. GROUP BY子句
11. ORDER BY子句
12. LIMIT 子句
13. DISTINCT

注意：上述约束不适用于锚点成员。此外，禁止DISTINCT仅在您使用UNION时适用。如果您使用UNION DISTINCT，DISTINCT则允许。此外，递归成员只能在其FROM子句中引用CTE名称一次，而不能在任何子查询中引用。

MySQL递归CTE实例

WITH RECURSIVE cte_count (n) 
AS (
      SELECT 1
      UNION ALL
      SELECT n + 1 
      FROM cte_count 
      WHERE n < 3
    )
SELECT n 
FROM cte_count; 

在此实例中：

SELECT 1 

是返回1作为基本结果集的锚成员。

以下查询：

SELECT n + 1
FROM cte_count 
WHERE n < 3 

是递归成员，因为它引用了CTE的名称cte_count。

n < 3 递归成员中的表达式是终止条件。一旦n等于3，递归成员将返回一个空集，该集将停止递归。

下图说明了上述CTE的要素：

递归CTE返回以下输出：

MySQL使用递归CTE遍历分层数据

使用mysqldemo示例数据库中的employees表进行演示。

employees表有reportsTo引用employeeNumber字段的字段。reportsTo列存储管理员的ID。最高管理者不会向公司组织结构中的任何人报告，因此，reportsTo列中的值为NULL。

可以应用递归CTE以自上而下的方式查询整个组织结构，如下所示：

WITH RECURSIVE employee_paths AS
  ( SELECT employeeNumber,
           reportsTo managerNumber,
           officeCode, 
           1 lvl
   FROM employees
   WHERE reportsTo IS NULL
     UNION ALL
     SELECT e.employeeNumber,
            e.reportsTo,
            e.officeCode,
            lvl+1
     FROM employees e
     INNER JOIN employee_paths ep ON ep.employeeNumber = e.reportsTo )
SELECT employeeNumber,
       managerNumber,
       lvl,
       city
FROM employee_paths ep
INNER JOIN offices o USING (officeCode)
ORDER BY lvl, city;

首先，使用以下查询形成锚点成员：

SELECT 
    employeeNumber, reportsTo managerNumber, officeCode
FROM
    employees
WHERE
    reportsTo IS NULL 

这个查询（锚定件）返回高级经理，其reportsTo是NULL。

其次，通过引用CTE名称来创建递归成员，employee_paths在这种情况下：

SELECT 
    e.employeeNumber, e.reportsTo, e.officeCode
FROM
    employees e
        INNER JOIN
    employee_paths ep ON ep.employeeNumber = e.reportsTo 

此查询（递归成员）返回管理器的所有直接汇报，直到没有更多的直接汇报。如果递归成员没有返回直接报告，则递归停止。

第三，使用employee_pathsCTE 的查询将CTE返回的结果集与offices表连接，以生成最终结果集。

以下是查询的输出：