SQL SERVER 2005 版本以上 CTE递归查询的实现

今天基本搞清楚SQL Server中递归查询的实现方式，So，先记录下来。不过呢，个人觉得SQL Server的递归查询相对于Oracle中的递归查询更加难以理解。

从SQL Server 2005开始，我们可以直接通过CTE来支持递归查询，这对查询树形或层次结构的数据很有用。CTE即公用表表达式，虽然不恰当，但你可以将它看做成一个临时命名的结果集合。

我们先建立一个示例表，名称为MENU，表示菜单的层次结构:

CREATE TABLE MENU
 (
    name nvarchar(50) NOT NULL PRIMARY KEY,
    senior nvarchar(50) NULL
);

 INSERT INTO MENU values
    ('文件',NULL),
    ('新建','文件'),
    ('项目','新建'),
    ('使用当前连接查询','新建');

表示的菜单层次如下：

文件
    新建
        项目
        使用当前连接查询

OK，先看CTE的语法：
  WITH CTE名称(字段列表)
  AS
  (
    查询语句
  )

 

例如：

WITH lmenu(name,senior)
as
(
    SELECT name,senior from menu
)

我们定义了一个名称为lmenu的CTE，这样我们后续即可直接使用lmenu来查询，如：

SELECT * FROM lmenu

如果我们在定义CTE的查询语句中直接引用CTE表本身，则会形成递归查询，当然递归查询具有自己的特殊结构，下面的SQL通过递归查询获取每个菜单的层次深度：

WITH lmenu(name,senior,level) as
 (
    SELECT NAME,SENIOR,0 level FROM MENU WHERE SENIOR IS NULL
    UNION ALL
    SELECT A.NAME,A.SENIOR,b.level+1 FROM MENU A,lmenu b
    where a.senior = b.name
)

SELECT *  from lmenu

结果：

 

name               senior              level
----------------------------------- -----------
文件                NULL                 0
新建                文件                  1
使用当前连接查询      新建                 2
项目                新建                 2

注意查询定义语句，它由两条查询语句构成，其中

SELECT NAME,SENIOR,0 level FROM MENU WHERE SENIOR IS NULL

称为定位成员，SQL Server通过此语句来判断是否继续进行递归。

SELECT A.NAME,A.SENIOR,b.level+1 FROM MENU A,lmenu b
    where a.senior = b.name

称之为递归成员，其特征为from子句中引用了CTE对象自身。

递归CTE具有一些限制条件(引自MSDN)：

至少有一个定位点成员和一个递归成员，当然，你可以定义多个定位点成员和递归成员，但所有定位点成员必须在递归成员的前面

定位点成员之间必须使用UNION ALL、UNION、INTERSECT、EXCEPT集合运算符，最后一个定位点成员与递归成员之间必须使用UNION ALL，递归成员之间也必须使用UNION ALL连接

定位点成员和递归成员中的字段数量和类型必须完全一致

递归成员的FROM子句只能引用一次CTE对象

递归成员中不允许出现下列项 

SELECT DISTINCT
GROUP BY
HAVING
标量聚合
TOP
LEFT、RIGHT、OUTER JOIN（允许出现 INNER JOIN）
子查询

CTE递归查询的执行方式：

递归的终止依赖于定位点成员的，如果理解了这一点，也就理解了递归查询的执行方式。

我们来看上例的执行执行过程：

SELECT * FROM lmenu

这条语句进入递归查询

SELECT A.NAME,A.SENIOR,b.level+1 FROM MENU A,lmenu b
    where a.senior = b.name

作为最外层的语句，显然递归的第一层应该根据MENU表的记录来循环(如果查询执行计划，这表示一个嵌套循环)，假设menu表中查询出的记录顺序如下：

name                                       senior
--- --------------------------------------------------
文件                                          NULL
新建                                            文件
使用当前连接查询                       新建
项目                                            新建

第一条记录：

首先判断是否进入递归，由于 文件包含在定位点成员结果集中，不符合递归条件，所以不进入递归，直接返回从定位点成员集合中返回记录：

select name,senior,0 level from menu where senior is null and name='文件'

 

name                    senior           level
--------------- ------------------------ -----------
文件                      NULL                0

第二条记录：

即NAME = '新建', 定位点成员结果集中没有该记录，将进入递归：

将当前行的值带入递归成员：

SELECT A.NAME,A.SENIOR,b.level+1 level FROM MENU A,lmenu b
    where a.senior = b.name
        AND a.senior = '文件'
        AND a.name='新建'

由于递归的关联条件是a.senior = b.name，所以b.name='文件'，以此条件进入下级递归,这实际上就是第一条记录的情况，由于name='文件'符合定位点条件，所以将终止递归，如果我们用子查询来替换掉lmenu递归成员，第二条记录的查询语句实际为：

SELECT a.name,a.senior,b.level+1 from menu a, (
  select name,senior,0 level  from menu
where senior is null and name='文件'
) b
where a.senior=b.name
    and a.senior = '文件'
    and a.name='新建'

name            senior                    level
--------------------- --------------------------
新建             文件                           1

第三条记录：

NAME='使用当前连接查询'，同样不符合定位点条件，将进入递归：

SELECT A.NAME,A.SENIOR,b.level+1 FROM MENU A,lmenu b
    where a.senior = b.name
          AND a.senior = '新建'
          AND a.name = '使用当前连接查询'

同样，代入当前记录条件，下级递归b.name='新建',由于'新建'还不符合定位点条件，所以还将继续递归，及lmenu b表示子查询：

select c.name,c.senior,d.level+1 level from menu c,lmenu d
where c.senior = d.name
     and c.name = '新建'
     and c.senior = '文件'

替换成上述语句后，d.name='文件'，将再次判断是否需要继续递归，由于'文件'符合终止递归条件，所以将终止递归。

我们用子查询表示第三条记录的递归过程如下：

SELECT a.name,a.senior,b.level+1 level FROM menu A,(
        select c.name,c.senior,d.level+1 level from menu c,(
          select name,senior,0 level from menu where senior is null and name='文件'
    ) d
    where c.senior = d.name
        and c.name = '新建'
        and c.senior = '文件'
) b
where a.senior = b.name
    and a.senior = '新建'
    and a.name = '使用当前连接查询'

name                                     senior                    level

--------------------------------------------------------- -----------

使用当前连接查询                    新建                       2

第四条记录与第三条记录的递归层次完全一样。