MySQL中的上下层级关系详解（mysql上下层级关系）

MySQL中的上下层级关系详解

在MySQL中，经常需要处理层级关系。例如，组织架构、分类目录、商品类别、评论回复等都是典型的层级关系。本文将深入介绍MySQL中的上下层级关系及实现方法。

一、上下层级关系的定义

上下层级关系（Hierarchical relationship）是指，数据中存在跨越多层的关系，其中包含有从父节点到子节点的关系、兄弟节点间的关系，以及祖先节点到后代节点的关系。上下层级关系存在于很多应用场景中，如：

1. 组织架构：公司或政府机构多为上下层级结构；

2. 产品分类：产品分为若干级别，一般情况下为明细级-小类-大类-总类；

3. 评论回复：一个评论可以有多个回复，回复之间也可能存在层级关系。

二、实现上下层级关系的方法

MySQL中实现上下层级关系的方法，主要有两种：1.嵌套集合模型(Nested Set Model)，2.邻接表模型(Adjacency List Model)

1. 嵌套集合模型

嵌套集合模型是一种以树形结构作为基础的实现方法，它的主要思想是将所有节点转化为树形结构，每个节点都有左右区间，左右区间值的大小代表树的层次关系，如下图所示：


上图是一个简单的嵌套集合模型，其中1~9为节点，左右区间的值代表其在树中的层次关系。使用嵌套集合模型时，我们需要为每个节点添加以下列:

– id: 节点id，用于标识每个节点；

– name: 节点名称，用于描述节点；

– lft: 左区间值，代表节点在树中的左侧位置；

– rgt: 右区间值，代表节点在树中的右侧位置；

对于查询节点及其所有后代节点，使用下列SQL语句：

SELECT node.*
FROM tree AS node
JOIN tree AS parent ON node.lft BETWEEN parent.lft AND parent.rgt
WHERE parent.id = 123

这种方式的优点是易于实现，支持节点移动，查询效率较高，缺点是增删改操作代价大。

2. 邻接表模型

邻接表模型是一种基于网状结构的实现方法，该方法将每个节点用一条记录存储，每条记录包含一个id字段和一个表示父节点的pid字段，如下图所示：


上图是一个简单的邻接表模型，其中，节点id为1、2、…、9，pid表示节点的父亲节点ID。使用邻接表模型时，我们需要为每个节点添加以下列：

– id: 节点id，用于标识每个节点；

– name: 节点名称，用于描述节点；

– parent_id: 父亲节点的id，表示当前节点的父节点；

查询所有子孙节点时，使用下列SQL语句：

SELECT id, name 
FROM tree 
WHERE parent_id = 123

这种方式的优点是易于实现，数据增删操作代价较小，缺点是查询效率不高，只能支持单向查询。

三、如何选择实现方法

选择实现方法可以根据需求灵活变换。如果应用中很少需要增删改操作，但是查询操作比较频繁，那么嵌套集合模型是一个不错的选择；如果应用中频繁涉及增删改操作，但查询操作次数不多，那么可以考虑采用邻接表模型。

对于上下层级关系的处理，选择合适的实现方法一定能提高应用的性能和稳定性。

本文中介绍的仅仅是两种常用的实现方法，实际应用中还有其他方法，如物化路径模型(Materialized Path Model)、闭包表模型(Closure Table Model)等。针对不同应用场景选用不同的实现方式进行结构设计，是一项非常有挑战性的任务。

代码：

本文中的代码演示了如何使用邻接表模型实现一个小型的文章分类功能。

1. 创建分类表，结构如下：

CREATE TABLE `t_category` (
  `id` int unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '分类ID',
  `name` varchar(32) NOT NULL COMMENT '分类名称',
  `parent_id` int unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '父分类ID',
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_parent_id` (`parent_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='文章分类表';

2. 添加分类数据：

INSERT INTO `t_category` (`id`, `name`, `parent_id`) VALUES
(1, '新闻资讯', 0),
(2, '国内新闻', 1),
(3, '国际新闻', 1),
(4, '体育资讯', 0),
(5, '足球新闻', 4),
(6, '篮球新闻', 4),
(7, '娱乐资讯', 0),
(8, '明星八卦', 7),
(9, '电影资讯', 7);

3. 查询某个分类的所有子孙分类：

SELECT id, name 
FROM t_category 
WHERE parent_id = 1;

以上是一个基于邻接表模型的小例子，使用高效的查询方式来处理分类，大大提高了应用性能。

附:

– 本文中的两种实现方式及其他几种实现方式的优缺点详解，请参考我所写的 MySQL 面试必备——层级结构的设计及优化。

– 本文所使用的 SQL 片段均在 MySQL 5.6 版本测试通过。