MySQL数据库闭包ClosureTable表实现示例

1、 数据库闭包表简介

像MySQL这样的关系型数据库，比较适合存储一些类似表格的扁平化数据，但是遇到像树形结构这样有深度的数据，就很难驾驭了。

针对这种场景，闭包表（Closure Table ）是最通用的设计，它要求一张额外的表来存储关系，使用空间换时间的方案减少操作过程中由冗余的计算所造成的消耗。

闭包表，它记录了树中所有节点的关系，不仅仅只是直接父子关系，它需要使用两张表，除了节点表本身之外，还需要使用一张关系表，用来存储祖先节点和后代节点之间的关系（同时增加一行节点指向自身）,并且根据需要，可以增加一个字段，表示深度。

以下图数据举例说明：

2、创建节点表

drop table if exists node;
CREATE TABLE `node` (
`id` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`pid` int(11) unsigned NOT NULL DEFAULT '0',
`name` varchar(100) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '名称',
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='节点表';

3、创建关系表

drop table if exists node_tree_paths;
CREATE TABLE `node_tree_paths` (
`ancestor` int(11) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '祖先节点',
`descendant` int(11) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '后代节点',
`distance` int(11) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '祖先距离后代的距离',
PRIMARY KEY (`ancestor`,`descendant`),
KEY `descendant` (`descendant`),
CONSTRAINT `ancestor` FOREIGN KEY (`ancestor`) REFERENCES `node` (`id`),
CONSTRAINT `descendant` FOREIGN KEY (`descendant`) REFERENCES `node` (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='节点关系表';

4、创建存储过程添加数据

drop procedure if exists AddNode;
CREATE PROCEDURE `AddNode`(_parent_name varchar(255), _node_name varchar(255))
BEGIN
  DECLARE _ancestor INT;
  DECLARE _descendant INT;
  DECLARE _parent INT;
  IF NOT EXISTS(SELECT id From node WHERE name = _node_name)
  THEN
				-- 入库 			
      INSERT INTO node (name) VALUES(_node_name);
				-- 入库ID
				SET _descendant = (select @@IDENTITY);
				-- 自己到自己的链信息
      INSERT INTO node_tree_paths (ancestor,descendant,distance) VALUES(_descendant,_descendant,0);
				-- 上级是否存在
      IF EXISTS (SELECT id FROM node WHERE name = _parent_name)
      THEN
          SET _parent = (SELECT id FROM node WHERE name = _parent_name);
          INSERT INTO node_tree_paths (ancestor,descendant,distance) SELECT ancestor,_descendant,distance+1 from node_tree_paths where descendant = _parent;
      END IF;
  END IF;
END

5、插入测试数据

call AddNode('', '中国');
call AddNode('中国', '华东');
call AddNode('中国', '华南');
call AddNode('中国', '华西');
call AddNode('中国', '华北');

call AddNode('华东', '江苏');
call AddNode('华东', '浙江');
call AddNode('华东', '山东');
call AddNode('华东', '安徽');
call AddNode('华东', '江西');

call AddNode('江苏', '南京');
call AddNode('南京', '六合区');

6、查询 华东 下所有的子节点

SELECT
	n3.name 
FROM
	node n1
	INNER JOIN node_tree_paths n2 ON n1.id = n2.ancestor
	INNER JOIN node n3 ON n2.descendant = n3.id 
WHERE
	n1.name = '华东' 
	AND n2.distance != 0

7、查询 华东 下直属子节点

SELECT
  n3.name
FROM
  node n1
INNER JOIN node_tree_paths n2 ON n1.id = n2.ancestor
INNER JOIN node n3 ON n2.descendant = n3.id
WHERE
  n1.name = '华东'
AND n2.distance = 1

8、查询 六合区 所处的层级

SELECT
  n2.*, n3.name
FROM
  node n1
INNER JOIN node_tree_paths n2 ON n1.id = n2.descendant
INNER JOIN node n3 ON n2.ancestor = n3.id
WHERE
  n1.name = '六合区'
ORDER BY
  n2.distance DESC

9、闭包表的优缺点和适用场景

优点：在查询树形结构的任意关系时都很方便。
缺点：需要存储的数据量比较多，索引表需要的空间比较大，增加和删除节点相对麻烦。
适用场合：纵向结构不是很深，增删操作不频繁的场景比较适用。

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