迁移到PG 递归函数没有了Level伪列怎么办

IT那活儿发布于2023-01-11 13:20 / 1227人阅读

今天又遇到一个问题，在Oracle数据库中有Connectby这类的递归SQL。结果迁移到PostgreSQL中，发现没有level伪列。

作为去O实力派，没办法只能安排。

由于开发的表比较复杂，我们这里来造一个cats表，说明一下这个问题。我们先看看Oracle中的查询结果。

create table hbdx_zhaoyou.cats(

catno number(4,0),

catname varchar2(15),

job varchar2(15),

mgr number(4,0),

constraint pk_emp primary key (catno)

);

insert into hbdx_zhaoyou.cats values (0, king, ceo, null );

insert into hbdx_zhaoyou.cats values (1, jones, cio, 0);

insert into hbdx_zhaoyou.cats values (2, blake, cfo, 0);

insert into hbdx_zhaoyou.cats values (3, clark, hr exec, 0);

insert into hbdx_zhaoyou.cats values (4, scott, it mgr, 1);

insert into hbdx_zhaoyou.cats values (5, turner, architect,1);

insert into hbdx_zhaoyou.cats values (6, adams, fin.mgr,2 );

insert into hbdx_zhaoyou.cats values (7, james, hr.mgr,3);

insert into hbdx_zhaoyou.cats values (8, ford, it support,4);

insert into hbdx_zhaoyou.cats values (9, miller, developer, 4);

insert into hbdx_zhaoyou.cats values (10, smith, accountant,6);

insert into hbdx_zhaoyou.cats values (11, allen, payroll clerk,6);

insert into hbdx_zhaoyou.cats values (12, ward, hr officer,7 );

commit;

我们在Oracle中执行层次查询得到下列结果。

SQL> SELECT catno,catname,job,level FROM hbdx_zhaoyou.cats CONNECT BY PRIOR catno = mgr START WITH mgr IS NULL order by level ;

CATNO CATNAME JOB LEVEL

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

0 king ceo 1

1 jones cio 2

2 blake cfo 2

3 clark hr exec 2

6 adams fin.mgr 3

7 james hr.mgr 3

5 turner architect 3

4 scott it mgr 3

8 ford it support 4

11 allen payroll clerk 4

12 ward hr officer 4

9 miller developer 4

10 smith accountant 4

类似于上图，我们知道King是老大，他的下面一级是经理级别，一共有三个经理，分别是jones、blake、clark，然后以此往下推。

这里Oracle的语法：

CONNECT BY ：定义了父级别和子级别之间的关系。
PRIOR：则指定了父级
START WITH：定义我们希望查询开始的记录。
level：指示层次结构级别的伪列。

那么在PostgreSQL中有两种实现的方法，第一种叫CTE（commontable expressions），简称公用表表达式。第二种是安装自带插件，使用PG的connectby函数。

CTE(common tableexpressions)实现

CTE又叫commontable expressions，它隶属于SQL:1999标准，在Oracle11gR2版本、MySQL8.0版本、PostgreSQL9.4以上版本都支持。因为是标准的语法，我们这里用mariadb官方文档（最容易懂）的图来说明一下原理。

首选我们要使用recursive关键字来表示，这是一个递归的CTE(公用表达式)。然后第一部分叫AnchorPart，翻译过来就是锚点。这个锚点我觉得就代表了树形查询的一个展开的点，比如你要从我们CATS表的ITMGR这个节点查询，那么这个条件就是锚点。

接下来就是Recursivepart，递归的部分。这里会告诉我们每个递归的步骤将要做什么。每次执行出来的结果，就会存放到结果表中，一直到整个递归结束。

下面的图详细的说明了递归到结果集这一过程。

首选查询锚点，取出name=‘Alex’的记录放入到结果表。

通过锚点查询的数据和原来的数据表关联，查询出锚点的下一层数据。比如这里查的是Alex的father和mother。

这里将上面查出来的数据Dad和Mom存到结果表中。

接下来继续根据上面查询的Dad和Mom，继续查询他们的father和mother。

这里将上面查出来的数据GrandpaBill存到结果表中

就这样一直查，直到没有结果为止。

上面的原理和语法介绍完了，我们可以在PG中写同样的SQL实现上述Oracle中connectby功能。

with recursive cte as (

select catno, catname, mgr from cats where mgr is null

union all

select e.catno, e.catname, e.mgr from cte c join cats e on e.mgr = c.catno

)

select * from cte;

catno | catname | mgr

-------+---------+-----

0 | king |

1 | jones | 0

2 | blake | 0

3 | clark | 0

4 | scott | 1

5 | turner | 1

6 | adams | 2

7 | james | 3

8 | ford | 4

9 | miller | 4

10 | smith | 6

11 | allen | 6

12 | ward | 7

可以看到结果类似，但是缺少像Oracle中的伪列level。这个伪列是需要我们自己构造一个的。

with recursive cte as (

select catno, catname, mgr,1 AS level from cats where mgr is null

union all

select e.catno, e.catname, e.mgr,c.level + 1 from cte c join cats e on e.mgr = c.catno )

select * from cte;

catno | catname | mgr | level

-------+---------+-----+-------

0 | king | | 1

1 | jones | 0 | 2

2 | blake | 0 | 2

3 | clark | 0 | 2

4 | scott | 1 | 3

5 | turner | 1 | 3

6 | adams | 2 | 3

7 | james | 3 | 3

8 | ford | 4 | 4

9 | miller | 4 | 4

10 | smith | 6 | 4

11 | allen | 6 | 4

12 | ward | 7 | 4

手动增加了一个列，就可以把level伪列功能实现了，至此我们就解决了开发的问题。

connectby实现

上面介绍了比较标准的CTE表达式，是在各种数据库都已经兼容的语法。而PG也有他自己独有的一种方法叫connectby，PG的connectby和Oracle中的connectby使用方式有很大的不同。

首先我们要安装插件tablefunc，这个插件是软件自带的。安装很简单直接createextension tablefunc就可以了。

这个插件有很多功能，我们这里只用最后一个功能connectby。

connectby(text relname, text keyid_fld, text parent_keyid_fld

[, text orderby_fld ], text start_with, int max_depth

[, text branch_delim ])

relname	源表的名称
keyid_fld	关键字段
parent_keyid_fld	父键的关键字段
orderby_fld	排序同级别字段（可选）
start_with	起始行的键值
max_depth	要向下展开的最大深度，零表示无限深度
branch_delim	在分支输出中用于分隔键值的字符串（可选

接下来就是见证这个函数魅力的时候了。

SELECT * FROM connectby(cats, catno, mgr, 0, 0, ->)

AS t(keyid numeric, parent_keyid numeric, level int, branch text)

order by level asc;

keyid | parent_keyid | level | branch

-------+--------------+-------+-------------

0 | | 0 | 0

1 | 0 | 1 | 0->1

2 | 0 | 1 | 0->2

3 | 0 | 1 | 0->3

4 | 1 | 2 | 0->1->4

6 | 2 | 2 | 0->2->6

7 | 3 | 2 | 0->3->7

5 | 1 | 2 | 0->1->5

9 | 4 | 3 | 0->1->4->9

8 | 4 | 3 | 0->1->4->8

10 | 6 | 3 | 0->2->6->10

11 | 6 | 3 | 0->2->6->11

12 | 7 | 3 | 0->3->7->12

可以看到使用起来非常方便，直接就输入参数就行了。当然这里有一个问题是我们没办法通过connectby函数展示全部的列，它的函数参数写死了类型。如果我们要展示cats表中的catname，就需要我们把当前结果集和原表cats在做一次关联。

select keyid,catname,parent_keyid,level+1 from connectby(cats, catno, mgr, 0, 0, ->) AS t(keyid numeric, parent_keyid numeric, level int, branch text)

inner join cats on catno = keyid

order by level,mgr asc;

keyid | catname | parent_keyid | ?column?

-------+---------+--------------+----------

0 | king | | 1

1 | jones | 0 | 2

2 | blake | 0 | 2

3 | clark | 0 | 2

5 | turner | 1 | 3

4 | scott | 1 | 3

6 | adams | 2 | 3

7 | james | 3 | 3

9 | miller | 4 | 4

8 | ford | 4 | 4

10 | smith | 6 | 4

11 | allen | 6 | 4

12 | ward | 7 | 4

那么这么写就和我前面的withrecursive的结果集完全一致了。

谁的效率高？

如果拿我们想要的结果来看的话。通过执行计划来看，很明显是CTE快一些。

就算我们不取catname，取消掉关联，connecyby函数执行的效率也是比CTE低的。

终于有人喊出了口号：

CONNECTBY Is Dead,

LongLive CTE!

参考文档：

RecursiveCommon Table Expressions Overview

https://mariadb.com/kb/en/recursive-common-table-expressions-overview/

Hierarchicaland recursive queries in SQL

https://en.wikipedia.org/wiki/Hierarchical_and_recursive_queries_in_SQL#Common_table_expression

F.38.tablefunc

https://www.postgresql.org/docs/12/tablefunc.html

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