使用SqlServer CTE递归查询处理树、图和层次结构

1. 什么是CTE递归查询

CTE全称为Common Table Expression，即普通表达式，可以将一次查询的结果保存在临时表中，再对临时表进行下一步操作。CTE递归查询是CTE的一种应用，适用于处理树、图和层次结构等有父子关系的复杂数据结构。

下面以一个部门表为例（注：此表结构并非实际表结构）：

CREATE TABLE [dbo].[Department](
    [DepartmentID] [int] NULL,
    [DepartmentName] [nvarchar](50) NULL,
    [ParentID] [int] NULL
) ON [PRIMARY]
INSERT INTO [dbo].[Department]([DepartmentID],[DepartmentName],[ParentID])VALUES(1,'总部',NULL)
INSERT INTO [dbo].[Department]([DepartmentID],[DepartmentName],[ParentID])VALUES(2,'财务部',1)
INSERT INTO [dbo].[Department]([DepartmentID],[DepartmentName],[ParentID])VALUES(3,'人事部',1)
INSERT INTO [dbo].[Department]([DepartmentID],[DepartmentName],[ParentID])VALUES(4,'财务一部',2)
INSERT INTO [dbo].[Department]([DepartmentID],[DepartmentName],[ParentID])VALUES(5,'财务二部',2)
INSERT INTO [dbo].[Department]([DepartmentID],[DepartmentName],[ParentID])VALUES(6,'人事一部',3)
INSERT INTO [dbo].[Department]([DepartmentID],[DepartmentName],[ParentID])VALUES(7,'人事二部',3)
INSERT INTO [dbo].[Department]([DepartmentID],[DepartmentName],[ParentID])VALUES(8,'人事三部',3)
INSERT INTO [dbo].[Department]([DepartmentID],[DepartmentName],[ParentID])VALUES(9,'行政部',1)

部门表中每个部门均有一个部门ID、部门名称和父部门ID。如果需要查询某个部门所有下属部门的信息，就可以使用CTE递归查询。

2. 如何使用CTE递归查询

2.1 定义CTE

定义CTE需要使用WITH关键字，格式如下：

WITH CTE_Name (column1, column2, ...) AS 
(
    -- 这里是子查询
)

其中CTE_Name为CTE的名称，可以自定义，column1、column2等为临时表的列名。子查询是CTE的核心部分，可以在子查询中进行递归操作。

2.2 递归查询

在子查询中，需要使用UNION ALL关键字，将子查询的结果与父查询的结果（即CTE本身）进行组合，从而实现递归操作。在每个递归步骤中，需要使用JOIN操作将临时表与原表进行连接，并且使用别名来区分其两个实例。

对于部门表，我们可以使用以下代码进行递归查询：

WITH Department_CTE (DepartmentID, DepartmentName, ParentID, Level) AS 
(
    -- 初始查询
    SELECT DepartmentID, DepartmentName, ParentID, 1 AS Level 
    FROM Department 
    WHERE DepartmentID = 1
    UNION ALL
    -- 递归查询
    SELECT d.DepartmentID, d.DepartmentName, d.ParentID, c.Level + 1 AS Level 
    FROM Department d 
    JOIN Department_CTE c ON d.ParentID = c.DepartmentID
)
SELECT * FROM Department_CTE;

上述代码中，初始查询根据条件查询出总部的信息，并设置初始Level为1。之后使用UNION ALL关键字将初始查询与递归查询结果进行组合，递归查询中使用JOIN操作连接临时表和原表，并将Level加1来标识当前部门所在的层级。最终结果为一个包含所有下属部门信息的临时表。

3. CTE递归查询的应用场景

CTE递归查询可以用于处理所有有父子关系的复杂数据结构，如二叉树、多叉树、图和层次结构等。例如，在电商网站中，商品信息和商品分类信息通常是以层次结构的形式存储的，使用CTE递归查询可以方便地对商品分类进行分级展示和查询。

4. 总结

CTE递归查询是一种在处理树、图和层次结构等复杂数据结构时非常方便和高效的方法，通过使用WITH关键字和UNION ALL关键字，可以将递归查询转化为简单的SQL代码。在实际应用中，需要根据实际情况调整递归查询的SQL代码，以满足查询要求和性能需求。