PostgreSQL图(graph）的递归查询实例

PostgreSQL图(graph）的递归查询实例

PostgreSQL是一个功能强大的开源对象关系数据库系统，它提供了丰富的扩展功能，其中之一就是图(graph)，在PostgreSQL中，可以使用GiST（Generalized Search Tree）和SP-GiST（Space-Partitioned Generalized Search Tree）等索引类型来存储和查询图形数据，本文将介绍如何在PostgreSQL中使用递归查询来处理图形数据。

1、安装PostgreSQL

需要在本地计算机上安装PostgreSQL，可以从官方网站下载并安装：https://www.postgresql.org/download/

2、创建图形数据库

在安装完成后，需要创建一个图形数据库，可以使用以下命令创建一个名为graph_db的数据库：

CREATE DATABASE graph_db;

3、创建图形表

接下来，需要创建一个图形表来存储数据，可以使用以下命令创建一个名为nodes的图形表：

CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS postgis;
CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS fuzzystrmatch;
CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS graph_rewrite;
CREATE TABLE nodes (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    name TEXT NOT NULL,
    parent_id INTEGER REFERENCES nodes (id),
    location GEOMETRY(Point, 4326) NOT NULL,
    search_path TEXT[] NOT NULL,
    CONSTRAINT valid_location CHECK (st_isvalid(location))
);

在这个表中，name字段存储节点的名称，parent_id字段存储父节点的ID，location字段存储节点的位置信息（使用地理坐标系），search_path字段存储节点的搜索路径。

4、插入数据

向图形表中插入一些数据，

INSERT INTO nodes (name, parent_id, location, search_path) VALUES
('北京', NULL, ST_GeomFromText('POINT(116.4074 39.9042)'), ARRAY['北京市']),
('上海', NULL, ST_GeomFromText('POINT(121.4737 31.2304)'), ARRAY['上海市']);

5、创建索引

为了提高查询性能，可以创建一个索引来加速图形数据的查询，可以使用以下命令创建一个基于位置信息的GiST索引：

CREATE INDEX nodes_location_idx ON nodes USING gist(location);

6、递归查询示例

现在，可以使用递归查询来查找与给定节点相关的所有子节点，要查找与名称为“北京”的节点相关的所有子节点，可以使用以下查询：

WITH RECURSIVE node_hierarchy AS (
    SELECT id, name, parent_id, location, search_path, 1 AS level FROM nodes WHERE name = '北京'
    UNION ALL
    SELECT n.id, n.name, n.parent_id, n.location, n.search_path, h.level + 1 AS level FROM nodes n INNER JOIN node_hierarchy h ON n.parent_id = h.id
)
SELECT * FROM node_hierarchy;

这个查询首先从名称为“北京”的节点开始，然后递归地查找所有的子节点，结果将显示与给定节点相关的所有子节点及其层级信息。

7、其他递归查询示例

除了查找子节点之外，还可以使用递归查询来查找与给定节点具有相同搜索路径的所有节点，要查找与名称为“北京”的节点具有相同搜索路径的所有节点，可以使用以下查询：

WITH RECURSIVE search_path_nodes AS (
    SELECT id, name, parent_id, location, search_path FROM nodes WHERE name = '北京' AND search_path @> ARRAY['北京市'] AND parent_id IS NULL -包括根节点自身在内，排除没有父节点的节点（如“北京市”本身）和没有搜索路径的节点（如没有父节点的节点）
    UNION ALL
    SELECT n.id, n.name, n.parent_id, n.location, n.search_path FROM nodes n INNER JOIN search_path_nodes spn ON n.parent_id = spn.id AND n.search_path @> spn.search_path -递归查找具有相同搜索路径的子节点和孙节点等，直到没有更多的子节点为止
)
SELECT * FROM search_path_nodes;

这个查询首先从名称为“北京”的节点开始，然后递归地查找具有相同搜索路径的所有子节点和孙节点等，结果将显示与给定节点具有相同搜索路径的所有节点及其相关信息。