构建树形结构的通用Java方法：轻松处理层级数据

最新推荐文章于 2025-03-18 11:38:22 发布

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引言

在软件开发中，我们经常需要处理具有层级关系的数据，如组织架构、评论系统、分类目录等。这些数据通常以树形结构来表示，其中每个节点可以有零个或多个子节点。然而，数据库中的层级数据往往是以扁平表的形式存储的，这就需要我们在应用层将这些数据转换成树形结构。为了解决这个问题，我编写了一个通用的Java方法，可以自动将扁平数据转换成树形结构。

方法介绍

下面，我将详细介绍这个方法，它位于一个名为BuildTree的类中，方法名为buildTree。这个方法接受四个参数：

list：包含所有节点的扁平列表。
idFieldName：节点ID的字段名。
pidFieldName：父节点ID的字段名。
childrenFieldName：子节点列表的字段名。

方法的返回类型是List<T>，表示根节点的列表。

import java.lang.reflect.Field;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
/**
 * @ClassName buildTree
 * @Description
 * @Author @rwq
 * @Date 2024/12/16 17:12 星期一
 * @Version 1.0
 */


public class BuildTree {
    public static <T> List<T> buildTree(List<T> list, String idFieldName, String pidFieldName, String childrenFieldName)
            throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
        Map<String, T> nodeMap = new HashMap<>();
        List<T> rootNodes = new ArrayList<>();

        // 将所有节点放入Map中，key为节点的id
        for (T node : list) {
            Field idField = node.getClass().getDeclaredField(idFieldName);
            idField.setAccessible(true);
            String id = (String) idField.get(node);
            nodeMap.put(id, node);
        }

        // 构建树结构
        for (T node : list) {
            Field pidField = node.getClass().getDeclaredField(pidFieldName);
            pidField.setAccessible(true);
            String pid = (String) pidField.get(node);

            T parentNode = nodeMap.get(pid);
            if (parentNode == null) {
                // 没有父节点，作为根节点
                rootNodes.add(node);
            } else {
                // 获取父节点的children字段
                Field childrenField = parentNode.getClass().getDeclaredField(childrenFieldName);
                childrenField.setAccessible(true);

                // 获取父节点的children列表，如果不存在则初始化
                @SuppressWarnings("unchecked")
                List<T> children = (List<T>) childrenField.get(parentNode);
                if (children == null) {
                    children = new ArrayList<>();
                    childrenField.set(parentNode, children);
                }
                // 将当前节点添加到父节点的children列表中
                children.add(node);
            }
        }
        return rootNodes;
    }
}

方法实现详解

节点映射：首先，我们创建一个HashMap，用于存储所有节点，其中key是节点的ID，value是节点对象本身。这样，我们可以快速通过ID查找节点。
构建树结构：然后，我们遍历扁平列表中的每个节点。对于每个节点，我们查找其父节点（通过父节点ID在映射中查找）。如果父节点不存在，说明该节点是根节点，我们将其添加到根节点列表中。如果父节点存在，我们获取父节点的子节点列表字段，如果不存在则初始化一个空列表，并将当前节点添加到该列表中。
返回根节点列表：最后，我们返回根节点列表，这些根节点及其子节点共同构成了完整的树形结构。

使用示例

假设我们有一个CommentsTreeVo类，表示评论树的节点，其中包含id、parentId和children字段。

import com.baomidou.mybatisplus.annotation.*;
import com.fhs.core.trans.anno.Trans;
import com.fhs.core.trans.constant.TransType;
import com.github.appundefined.tree.TreeElement;
import io.swagger.v3.oas.annotations.media.Schema;
import lombok.Getter;
import lombok.Setter;
import lombok.ToString;
import vip.xiaonuo.common.pojo.CommonEntity;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Date;
import java.util.List;

/**
 * 评论实体
 *
 * @author rwq
 * @date  2024/12/13 07:59
 **/
@Getter
@Setter
@ToString
public class CommentsTreeVo   {

    /** 评论id */
    @Schema(description = "评论id")
    private String id;
    
    //业务字段
    /** 收藏的用户id,（外键el_user用户表） */
    @Schema(description = "收藏的用户id,（外键el_user用户表）")
    private String userId;
    //业务字段
    /** 收藏的动态id（外键动态表） */
    @Schema(description = "收藏的动态id（外键动态表）")
    private String postId;

    /** 父评论ID,NULL表示顶级评论 */
    @Schema(description = "父评论ID,NULL表示顶级评论")
    private String parentId;
    //业务字段
    @Schema(description = "内容")
    private String content;

    private List<CommentsTreeVo> children = new ArrayList<>();
    //以下都是业务字段
    /** 创建时间（评论时间） */
    @Schema(description = "创建时间（评论时间）")
    private Date createTime;

    /** 删除标志 */
    @Schema(description = "删除标志")
    private String deleteFlag;


    /** 创建人 */
    @Schema(description = "创建人")
    private String createUser;

    /** 创建人名称 */
    @Schema(description = "创建人名称")
    private String createUserName;

    /** 更新时间 */
    @Schema(description = "更新时间")
    private Date updateTime;

    /** 更新人 */
    @Schema(description = "更新人")
    private String updateUser;

    /** 更新人名称 */
    @Schema(description = "更新人名称")
    private String updateUserName;
}

我们可以使用buildTree方法将评论列表转换成评论树：

List<CommentsTreeVo> comments = // 从数据库获取的评论列表（待处理的数据）
List<CommentsTreeVo> tree = BuildTree.buildTree(comments, "id", "parentId", "children");

这样，tree就包含了转换后的评论树形结构，我们可以轻松地进行后续操作，如遍历、展示等。

注意事项

字段访问：由于buildTree方法使用了反射来访问对象的字段，因此可能会抛出NoSuchFieldException和IllegalAccessException。在实际使用中，我们需要确保传入的字段名在节点类中确实存在，并且具有相应的访问权限。
性能考虑：反射操作相对较慢，如果数据量大或者需要频繁进行树形结构转换，可以考虑使用其他更高效的方案，如手动编写转换逻辑或使用专门的库。
泛型限制：buildTree方法使用了泛型，可以处理任意类型的节点对象。但是，这也意味着我们无法在方法内部对节点对象进行具体的操作（如设置默认值、进行校验等），这些操作需要在调用方法之前或之后进行。