PostgreSQL 实战：一文掌握如何优雅的进行递归查询？

文章目录

    • 一、递归查询基础：CTE 与 `WITH RECURSIVE`
      • 1.1 什么是 CTE（Common Table Expression）？
      • 1.2 递归 CTE 的基本结构
      • 1.3 递归查询的建议
    • 二、经典场景实战：组织架构查询
      • 2.1 查询“技术部”及其所有子部门（向下递归）
      • 2.2 查询“后端组”的完整上级路径（向上递归）
    • 三、高级技巧：控制递归深度与防环
      • 3.1 限制递归深度（防止无限循环）
      • 3.2 检测并避免循环引用（图结构必备）
      • 3.3 反向应用：扁平数据转树形 JSON
    • 四、实战案例：商品分类树
      • 4.1 场景：电商商品分类（多级类目）
      • 4.2 查询“电子产品”下所有叶子类目（带完整路径）
      • 4.3 Python + SQLAlchemy 实战
    • 五、性能优化：索引与执行计划
      • 5.1 必建索引
      • 5.2 查看执行计划
      • 5.3 大数据量优化建议
    • 六、替代方案对比：何时不用递归？
      • 6.1 物化路径（Materialized Path）
      • 6.2 闭包表（Closure Table）
    • 七、常见陷阱与避坑指南
      • 陷阱 1：忘记 `WHERE` 条件导致无限循环
      • 陷阱 2：使用 `UNION` 而非 `UNION ALL`
      • 陷阱 3：在递归部分使用聚合函数

在实际开发中，我们经常会遇到树形结构或图结构的数据需求，比如：

  • 组织架构（部门 → 子部门）
  • 商品分类（一级类目 → 二级类目 → …）
  • 评论回复（评论 → 回复 → 回复的回复）
  • 权限继承（角色 → 子角色）
  • 路径查找（最短路径、依赖关系）

这些场景的核心问题是：如何高效查询具有层级/递归关系的数据？

PostgreSQL 提供了强大的WITH RECURSIVE（公共表表达式递归）功能，是处理此类问题的标准 SQL 解决方案。本文将从基础到实战，手把手教你掌握递归查询的精髓。

一、递归查询基础：CTE 与WITH RECURSIVE

1.1 什么是 CTE（Common Table Expression）？

CTE 是一种临时结果集，可被主查询引用，语法如下：

WITHcte_nameAS(-- 查询语句)SELECT*FROMcte_name;

优点：提升 SQL 可读性、避免重复子查询、支持递归

1.2 递归 CTE 的基本结构

WITHRECURSIVE cte_nameAS(-- 1. 初始查询（锚点成员 Anchor Member）SELECT...FROMtableWHERE...UNION[ALL]-- 2. 递归查询（递归成员 Recursive Member）SELECT...FROMtable,cte_nameWHERE...)SELECT*FROMcte_name;

核心三要素：

部分作用注意事项
初始查询定义递归起点（如根节点）必须能终止递归
UNION [ALL]合并结果集UNION去重，UNION ALL保留重复（性能更高）
递归查询引用自身 CTE，向下/向上遍历必须有连接条件，避免无限循环

1.3 递归查询的建议

场景推荐方案
标准树形查询（上下级）WITH RECURSIVE+UNION ALL
防循环记录访问路径ARRAY[id]+!= ALL(path)
限制深度添加depth字段 +WHERE depth < N
高性能读物化路径 / 闭包表（写少读多）
返回树形 JSON自底向上聚合 +jsonb_build_object
Python 集成直接执行原生 SQL（SQLAlchemy 支持 CTE）

💡终极建议：
“90% 的树形查询，一个精心设计的WITH RECURSIVE就够了。”
只有在性能成为瓶颈时，才考虑物化路径等复杂模型。

二、经典场景实战：组织架构查询

假设有一张部门表departments：

CREATETABLEdepartments(idSERIALPRIMARYKEY,nameVARCHAR(100)NOTNULL,parent_idINTEGERREFERENCESdepartments(id));-- 插入示例数据INSERTINTOdepartments(name,parent_id)VALUES('总公司',NULL),('技术部',1),('产品部',1),('前端组',2),('后端组',2),('iOS组',2),('设计组',3);

2.1 查询“技术部”及其所有子部门（向下递归）

WITHRECURSIVE dept_treeAS(-- 锚点：找到“技术部”SELECTid,name,parent_id,0ASlevelFROMdepartmentsWHEREname='技术部'UNIONALL-- 递归：找子部门SELECTd.id,d.name,d.parent_id,dt.level+1FROMdepartments dINNERJOINdept_tree dtONd.parent_id=dt.id)SELECTLPAD('',level*4,' ')||nameAShierarchy,-- 缩进显示层级id,parent_id,levelFROMdept_treeORDERBYlevel;

输出结果：

hierarchy | id | parent_id | level -----------------|----|-----------|------ 技术部 | 2 | 1 | 0 前端组 | 4 | 2 | 1 后端组 | 5 | 2 | 1 iOS组 | 6 | 2 | 1

技巧：LPAD('', level * 4, ' ')生成缩进，直观展示树形结构

2.2 查询“后端组”的完整上级路径（向上递归）

WITHRECURSIVE dept_pathAS(-- 锚点：从“后端组”开始SELECTid,name,parent_id,0ASlevelFROMdepartmentsWHEREname='后端组'UNIONALL-- 递归：找父部门SELECTd.id,d.name,d.parent_id,dp.level+1FROMdepartments dINNERJOINdept_path dpONd.id=dp.parent_idWHEREdp.parent_idISNOTNULL-- 避免 NULL 连接)SELECTREPEAT(' → ',level)||nameASpath_from_rootFROMdept_pathORDERBYlevelDESC;-- 从根到当前节点

输出结果：

path_from_root --------------------------- 总公司 → 技术部 → 后端组

三、高级技巧：控制递归深度与防环

3.1 限制递归深度（防止无限循环）

WITHRECURSIVE dept_limitedAS(SELECTid,name,parent_id,1ASdepthFROMdepartmentsWHEREparent_idISNULL-- 从根开始UNIONALLSELECTd.id,d.name,d.parent_id,dl.depth+1FROMdepartments dINNERJOINdept_limited dlONd.parent_id=dl.idWHEREdl.depth<3-- 最多查3层)SELECT*FROMdept_limited;

3.2 检测并避免循环引用（图结构必备）

如果数据存在循环（如 A→B→C→A），递归会无限进行。解决方案：记录访问路径。

WITHRECURSIVE graph_traversalAS(-- 锚点SELECTid,name,parent_id,ARRAY[id]ASpath,-- 记录已访问节点1ASdepthFROMdepartmentsWHEREname='技术部'UNIONALL-- 递归SELECTd.id,d.name,d.parent_id,gt.path||d.id,-- 追加当前节点gt.depth+1FROMdepartments dINNERJOINgraph_traversal gtONd.parent_id=gt.idWHEREd.id!=ALL(gt.path)-- 关键：当前节点不在已访问路径中ANDgt.depth<10-- 安全兜底)SELECT*FROMgraph_traversal;

d.id != ALL(gt.path)确保不重复访问节点，彻底解决循环问题

3.3 反向应用：扁平数据转树形 JSON

PostgreSQL 支持将递归结果直接转为嵌套 JSON，适合 API 返回。如使用jsonb_build_object构建树

WITHRECURSIVE treeAS(-- 叶子节点（无子节点）SELECTid,name,parent_id,jsonb_build_object('id',id,'name',name,'children','[]'::jsonb)ASnodeFROMcategories c1WHERENOTEXISTS(SELECT1FROMcategories c2WHEREc2.parent_id=c1.id)UNIONALL-- 非叶子节点（聚合子节点）SELECTp.id,p.name,p.parent_id,jsonb_build_object('id',p.id,'name',p.name,'children',jsonb_agg(t.node))ASnodeFROMcategories pINNERJOINtree tONt.parent_id=p.idGROUPBYp.id,p.name,p.parent_id)SELECTnodeFROMtreeWHEREparent_idISNULL;-- 返回根节点

输出 JSON：

{"id":1,"name":"电子产品","children":[{"id":2,"name":"手机","children":[{"id":3,"name":"iPhone","children":[]},{"id":4,"name":"华为","children":[]}]},{"id":5,"name":"电脑","children":[{"id":6,"name":"笔记本","children":[]}]}]}

💡 此方法利用自底向上聚合，天然避免循环，但要求数据为严格树形（无环）

四、实战案例：商品分类树

4.1 场景：电商商品分类（多级类目）

CREATETABLEcategories(idSERIALPRIMARYKEY,nameVARCHAR(100)NOTNULL,parent_idINTEGERREFERENCEScategories(id),is_leafBOOLEANDEFAULTfalse-- 是否叶子节点);-- 插入数据INSERTINTOcategories(name,parent_id,is_leaf)VALUES('电子产品',NULL,false),('手机',1,false),('iPhone',2,true),('华为',2,true),('电脑',1,false),('笔记本',5,true);

4.2 查询“电子产品”下所有叶子类目（带完整路径）

WITHRECURSIVE category_treeAS(-- 锚点：根类目SELECTid,name,parent_id,name::TEXTASfull_path,-- 路径字符串1ASlevelFROMcategoriesWHEREname='电子产品'UNIONALL-- 递归：拼接路径SELECTc.id,c.name,c.parent_id,ct.full_path||' > '||c.name,-- 路径拼接ct.level+1FROMcategories cINNERJOINcategory_tree ctONc.parent_id=ct.id)SELECTfull_path,id,levelFROMcategory_treeWHEREis_leaf=true;-- 只查叶子节点

输出：

full_path | id | level ----------------------------|----|------ 电子产品 > 手机 > iPhone | 3 | 3 电子产品 > 手机 > 华为 | 4 | 3 电子产品 > 电脑 > 笔记本 | 6 | 3

4.3 Python + SQLAlchemy 实战

在 Python 中使用递归查询：

fromsqlalchemyimporttextfromsqlalchemy.ormimportsessionmakerdefget_dept_tree(session,root_name):query=text(""" WITH RECURSIVE dept_tree AS ( SELECT id, name, parent_id, 0 AS level FROM departments WHERE name = :root_name UNION ALL SELECT d.id, d.name, d.parent_id, dt.level + 1 FROM departments d INNER JOIN dept_tree dt ON d.parent_id = dt.id ) SELECT * FROM dept_tree ORDER BY level; """)result=session.execute(query,{"root_name":root_name})returnresult.fetchall()# 使用withSession()assession:tree=get_dept_tree(session,"技术部")forrowintree:print(f"{' '*row.level}{row.name}")

五、性能优化：索引与执行计划

5.1 必建索引

-- 对 parent_id 建索引（递归连接的关键）CREATEINDEXidx_departments_parent_idONdepartments(parent_id);-- 如果常按 name 查询根节点CREATEINDEXidx_departments_nameONdepartments(name);

5.2 查看执行计划

EXPLAIN(ANALYZE,BUFFERS)WITHRECURSIVE...;-- 你的递归查询

关键观察点：

  • 是否使用了Index Scan（而非Seq Scan）
  • 递归深度是否合理
  • 内存使用（Buffers）

5.3 大数据量优化建议

问题解决方案
递归太深（>100层）限制depth < N，业务上通常不需要过深层级
数据量大（百万级）分页查询（先查ID再关联）、物化路径（见下文）
频繁查询使用物化路径（Materialized Path）或闭包表（Closure Table）

六、替代方案对比：何时不用递归？

虽然WITH RECURSIVE很强大，但在某些场景下，其他模型更高效：

6.1 物化路径（Materialized Path）

在每条记录中存储完整路径：

ALTERTABLEcategoriesADDCOLUMNpathTEXT;-- 如 "/1/2/3/"-- 查询“手机”下所有子类目SELECT*FROMcategoriesWHEREpathLIKE'/1/2/%';

✅ 优点：查询极快（走索引）
❌ 缺点：移动节点时需更新大量 path

6.2 闭包表（Closure Table）

额外建一张表存储所有祖先-后代关系：

CREATETABLEcategory_closure(ancestor_idINT,descendant_idINT,depthINT);-- 查询“手机”(id=2)的所有后代SELECTc.*FROMcategories cJOINcategory_closure clONc.id=cl.descendant_idWHEREcl.ancestor_id=2;

✅ 优点：查询快，支持任意深度
❌ 缺点：写操作复杂，存储空间大

📌选择建议：

  • 读多写少 + 深度固定→ 物化路径
  • 频繁查询全路径→ 闭包表
  • 通用场景 + 中小数据量→WITH RECURSIVE

七、常见陷阱与避坑指南

陷阱 1：忘记WHERE条件导致无限循环

-- 错误：缺少终止条件SELECT...FROMtable,cteWHEREtable.parent_id=cte.id-- 如果存在循环引用，永远停不下来！

✅ 解决：始终加上depth < N或路径检测

陷阱 2：使用UNION而非UNION ALL

  • UNION会去重，但递归中通常不需要（父子ID唯一）
  • 性能损失高达 30%+

✅ 解决：除非明确需要去重，否则用UNION ALL

陷阱 3：在递归部分使用聚合函数

-- 错误：递归成员不能包含聚合SELECT...,COUNT(*)FROM...JOINcte...

✅ 解决：先递归，再在外层聚合

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.mzph.cn/news/1214615.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

PostgreSQL 实战：详解 UPSERT（INSERT ON CONFLICT）

PostgreSQL 实战：详解 UPSERT（INSERT ON CONFLICT）

文章目录 一、UPSERT 基础1.1 为什么需要UPSERT&#xff1f;- 传统方案的缺陷1.2 替代方案对比1.3 跨数据库兼容性1.4 UPSERT 使用建议 二、基本使用2.1 核心语法&#xff1a;INSERT ... ON CONFLICT2.2 突目标&#xff08;Conflict Target&#xff09;详解2.3 返回结果&#x…
阅读更多...
爬虫部署：从零到一讲述 Supervisor 的详细使用

爬虫部署：从零到一讲述 Supervisor 的详细使用

更多内容请见： 《爬虫和逆向教程》 - 专栏介绍和目录 文章目录 一、为什么需要 Supervisor？ 1.1 爬虫运行的典型痛点 1.2 Supervisor 的核心价值 1.3 替代方案对比 1.4 Supervisor 部署建议 二、安装与基础配置 2.1 安装 Supervisor 2.2 主配置文件结构 2.3 启动 Supervisor …
阅读更多...
函数指针的初级学习

函数指针的初级学习

函数指针 函数指针是什么？ 函数指针即为结合函数和指针，让函数也存在地址，并且让函数指针来存储函数的地址 函数指针有什么用？ 注：（AI生成，仅供参考，目前我还没有用到函数指针）灵活切换执行逻辑：不用修改核心…
阅读更多...
2026年第一季度专业的长沙GEO运营团队哪家权威

2026年第一季度专业的长沙GEO运营团队哪家权威

一、行业背景与市场趋势 随着短视频平台流量红利见顶，企业线上获客的成本与难度日益攀升。在此背景下，一种名为GEO（地理定位）的精细化运营策略正成为企业，尤其是依赖本地市场或特定区域客户的企业，实现高效获客的…
阅读更多...
2026 年1月 geo 优化公司标杆企业观察：技术创新驱动下的增长赋能能力解析

2026 年1月 geo 优化公司标杆企业观察：技术创新驱动下的增长赋能能力解析

报告出品方参考：易观分析 核心定位：基于GEO行业的发展现状，梳理市场特性、技术走向以及落地场景，输出契合不同需求的核心品牌推荐。 一、行业概况 1.1 市场规模与增长态势 2025年，我国GEO市场规模达到2.5亿元，采…
阅读更多...
新手如何用Python调用中转API搭建ChatGPT聊天应用？

新手如何用Python调用中转API搭建ChatGPT聊天应用？

新手如何用Python调用中转API搭建ChatGPT聊天应用？你是否遇到过这样的场景？想把 ChatGPT 接入自己的应用，却被模型限制、价格波动、接口差异搞得一头雾水；刚写好的代码，换一个模型就要重构一遍；好不容易跑通了，…
阅读更多...
面试官：Git 如何撤回已 Push 的代码？问倒一大片。。。

面试官：Git 如何撤回已 Push 的代码？问倒一大片。。。

面试官问&#xff1a;Git 如何撤回已 Push 的代码&#xff1f;如果问你&#xff0c;你会吗&#xff1f; 在日常的开发中&#xff0c;我们经常使用Git来进行版本控制。有时候&#xff0c;我们可能会不小心将错误的代码 Push 到远程仓库&#xff0c;或者想要在本地回退到之前的某…
阅读更多...
抖音代运营源头厂家推荐，2026年合作的不二之选，短视频代运营/抖音推广/短视频获客，抖音代运营老牌公司哪家好

抖音代运营源头厂家推荐，2026年合作的不二之选，短视频代运营/抖音推广/短视频获客，抖音代运营老牌公司哪家好

在短视频营销成为企业核心获客渠道的当下，抖音代运营服务的质量直接影响品牌曝光、用户转化及长期运营效能。作为第三方专业评测机构，我们基于行业权威机构近期数据，从资质认证、技术实力、产品性能实测、项目案例、…
阅读更多...
瞧瞧别人家的优惠券过期方案，那叫一个优雅！

瞧瞧别人家的优惠券过期方案，那叫一个优雅！

前言如何在今晚零点&#xff0c;让1000万张优惠券在同一瞬间准时失效&#xff0c;同时保证系统平稳运行、用户无感知&#xff1f;这看似简单的需求背后&#xff0c;隐藏着对高并发架构设计的深刻考验。电商大促活动结束后&#xff0c;如何处理海量优惠券的集中过期&#xff0c;…
阅读更多...
2026年1月geo优化服务商Top10：从本地化优化到全域增长的核心竞争力

2026年1月geo优化服务商Top10：从本地化优化到全域增长的核心竞争力

当生成式AI重构搜索生态，GEO（生成式引擎优化）已从可选营销补充升级为企业全域增长的核心基建。2026年，全球GEO服务市场规模预计突破78亿美元，年增长率超85%，行业竞争从单一技术比拼转向“本地化深度适配+全域增长…
阅读更多...
学长亲荐10个一键生成论文工具，自考本科毕业论文轻松搞定！

学长亲荐10个一键生成论文工具，自考本科毕业论文轻松搞定！

学长亲荐10个一键生成论文工具&#xff0c;自考本科毕业论文轻松搞定&#xff01; AI 工具的崛起&#xff0c;让论文写作不再难 在自考本科的道路上&#xff0c;毕业论文无疑是一道难以逾越的难关。面对繁杂的选题、漫长的写作过程以及反复的修改要求&#xff0c;许多学生常常感…
阅读更多...
2026专业的通过式抛丸机公司推荐，哪个口碑好？

2026专业的通过式抛丸机公司推荐，哪个口碑好？

2026年工业制造智能化升级加速，通过式抛丸机作为金属工件表面处理的核心设备，已成为汽车零部件、钢结构、工程机械等行业提升生产效率、保障产品质量的关键支撑。无论是解决传统人工打磨的低效污染问题，还是适配新能…
阅读更多...
探讨美酒瑶商贸评价如何，详细了解其合作品牌情况

探讨美酒瑶商贸评价如何，详细了解其合作品牌情况

本榜单依托酒水行业全维度市场调研与真实消费者口碑，深度筛选出五家标杆酒水商贸企业，为酒友甄选靠谱采购渠道提供客观依据，助力精准匹配适配的酒水服务伙伴。 TOP1 推荐：杭州美酒瑶商贸有限公司 推荐指数：★★★…
阅读更多...
2026年专业的宣传片拍摄企业排名，南昌地区哪家好

2026年专业的宣传片拍摄企业排名，南昌地区哪家好

2026年企业品牌竞争加剧，专业宣传片已成为企业传递实力、促进商业转化的核心载体。无论是适配招商洽谈的精准内容输出、覆盖会展发布会的场景化展示，还是助力品牌形象升级的全链路传播，优质宣传片拍摄企业的专业能力…
阅读更多...
2026年实力强的叉车租赁公司排名，尚雅机械值得关注

2026年实力强的叉车租赁公司排名，尚雅机械值得关注

在物流仓储与工业生产的核心场景中，叉车作为搬运利器的重要性不言而喻，而专业的叉车租赁服务则是企业降本增效的关键支撑。面对市场上良莠不齐的叉车租赁商，如何找到口碑好、实力强的合作伙伴？以下结合行业类型与服…
阅读更多...
2026年长沙短视频运营服务商深度评测与选型指南

2026年长沙短视频运营服务商深度评测与选型指南

在2026年的当下，短视频已成为企业营销的“必争之地”。对于长沙及湖南地区的企业而言，选择一个技术扎实、效果可视的短视频运营服务商，是撬动线上增长的关键一步。面对市场上林林总总的服务商，决策者常常陷入困惑：…
阅读更多...
2026年北京热门旅行社盘点，启程国际旅行社国内游线路多不多？

2026年北京热门旅行社盘点，启程国际旅行社国内游线路多不多？

在文旅融合与科技赋能成为行业主流的当下，选择一家专业可靠的旅行社，直接关系到出行体验的品质与安全。面对市场上良莠不齐的旅游服务提供商，游客往往会产生XX旅行社怎么样？线路是否丰富？工作人员是否专业？的疑问…
阅读更多...
2026年长沙短视频精准引流服务商综合评测与选型指南

2026年长沙短视频精准引流服务商综合评测与选型指南

随着短视频平台商业生态的日益成熟，利用短视频进行精准引流获客已成为企业营销的标配。特别是在长沙这座“中国媒体艺术之都”，新媒体营销氛围浓厚，服务商林立。面对2026年上半年的市场机遇，企业如何从众多服务商中…
阅读更多...
2026上半年长沙IP打造机构综合实力榜与深度解析

2026上半年长沙IP打造机构综合实力榜与深度解析

面对短视频流量红利逐渐转向“留量”运营的今天，企业IP化已成为品牌突围、高效获客的核心战略。尤其在长沙这座“中国媒体艺术之都”，IP打造服务商如雨后春笋，选择哪家合作伙伴，直接关系到企业数字化营销的成败。本…
阅读更多...
2026年成都地区整体无缝旗杆制造实力厂商综合评估

2026年成都地区整体无缝旗杆制造实力厂商综合评估

在市政形象升级、企事业单位文化标识需求精细化及重大活动保障标准日益提升的背景下，整体无缝旗杆制造技术已成为城市风貌与机构形象建设的核心驱动力之一。整体无缝工艺不仅关乎旗杆的美观度与耐久性，更直接影响到升…
阅读更多...
最新文章

Copyright @ 2022~2023