详解SQL Server 2008中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'