SQL Server 使用 Hierarchyid 操作层次结构数据

层次结构数据定义为一组通过层次结构关系互相关联的数据项。 在层次结构关系中，一个数据项是另一个项的父级或子级。

sql server2008开始内置的 hierarchyid 数据类型使存储和查询层次结构数据变得更为容易。hierarchyid 其实是 CLR 数据类型。

废话不多说，看不明白就实际操作一把，然后再回过头来理解。

下面先创建一个表，并插入一些数据：

create table RoleMan
(
    NodeId    hierarchyid not null,
    RoleId    int not null,
    RoleName    nvarchar(32) not null,
    Par_NodeId    as NodeId.GetLevel()    -- GetLevel()用于确定当前层次的深度（级别），最顶层（根节点）为0，然后依次加1。
)
go

insert into RoleMan(NodeId,RoleId,RoleName)
select '/1/','1','超级管理员' union 
select '/1/1/','2','管理员A' union 
select '/1/2/','3','管理员B' union 
select '/1/1/1/','4','用户AA' union 
select '/1/1/2/','5','用户AB' union 
select '/1/2/1/','6','用户BA' union 
select '/1/2/2/','7','用户BB' 
go

select *,
NodeId.ToString() NodeId_Path    -- 因为 hierarchyid 类型的值是以16进制表示的，这里把他转换为字符串
from RoleMan

查询指定节点的祖先节点：

-- 查询指定节点的祖先节点
declare @NodeId    hierarchyid

select @NodeId=NodeId 
from RoleMan 
where RoleId=5

select *,NodeId.ToString() NodeId_Path 
from RoleMan 
where @NodeId.IsDescendantOf(NodeId)=1    -- IsDescendantOf(NodeId)，判断指定节点是否是另一个节点的后代，如果是，则返回1

查询指定节点的子孙节点：

-- 查询指定节点的子孙节点
declare @NodeId    hierarchyid

select @NodeId=NodeId
from RoleMan 
where RoleId=2

select *,NodeId.ToString() NodeId_Path 
from RoleMan 
where NodeId.IsDescendantOf(@NodeId)=1    -- IsDescendantOf(NodeId)，判断指定节点是否是另一个节点的后代，如果是，则返回1

返回指定层级的所有节点：

-- 返回指定层级的所有节点
declare @NodeId    hierarchyid

select @NodeId=NodeId
from RoleMan 
where Par_NodeId=1        -- 指定层级为 1 级

select @NodeId
select *,NodeId.ToString() NodeId_Path 
from RoleMan 
where NodeId.GetAncestor(0)=@NodeId    -- GetAncestor(0)，会返回当前层级当前节点的数据

select @NodeId
select *,NodeId.ToString() NodeId_Path 
from RoleMan 
where NodeId.GetAncestor(1)=@NodeId    -- GetAncestor(1)，会返回指定层级（@NodeId指定为1级）的下一级的所有节点的数据
                                    -- 数值 1 表示要在层次结构中下降的级别数。

插入新节点：

declare @PNodeId hierarchyid
declare @NodeId    hierarchyid

select @PNodeId=NodeId 
from RoleMan 
where RoleId=3        -- 获取 管理员B 的节点，即用于为添加的节点指定父级

select @NodeId=NodeId 
from RoleMan 
where RoleId=7        -- 获取 用户BB 的节点，即指定添加的节点位于哪个子节点后面

insert into RoleMan(NodeId,RoleId,RoleName)　　
values(@PNodeId.GetDescendant(@NodeId, NULL),'8','用户BC')　　--即在父节点为 '管理员B' 下面的子节点 '用户BB' 后面添加一个节点 '用户BC'

select *,
NodeId.ToString() NodeId_Path    
from RoleMan

当然，这是父节点下面存在着子节点的时候，那么当父节点下面没有子节点应该怎么添加呢？只需要将 GetDescendant(null,null) 的两个参数都设置为null就行了。如下：

declare @PNodeId hierarchyid

select @PNodeId=NodeId 
from RoleMan 
where RoleId=8        -- 获取 用户BC 的节点，即用于为添加的节点指定父级

insert into RoleMan(NodeId,RoleId,RoleName)
values(@PNodeId.GetDescendant(null, NULL),'9','用户BCA')    -- 为无子节点的父节点添加子节点

select *,
NodeId.ToString() NodeId_Path    
from RoleMan

如果需要在一个父节点下面的两个子节点之间插入一个子节点，就需要将 GetDescendant(@Child1,@Child2) 的两个参数同时指定。如下：

declare @PNodeId hierarchyid
declare @Child1    hierarchyid
declare @Child2 hierarchyid

select @PNodeId=NodeId 
from RoleMan 
where RoleId=2        -- 获取 管理员A 的节点，即用于为添加的节点指定父级

select @Child1=NodeId  
from RoleMan 
where RoleId=4        -- 获取第一个子节点

select @Child2=NodeId  
from RoleMan 
where RoleId=5        -- 获取第二个子节点

insert into RoleMan(NodeId,RoleId,RoleName)
values(@PNodeId.GetDescendant(@Child1, @Child2),'10','用户A插队')-- 在父节点 管理员A 的子节点 用户AA 和 用户AB 之间插入一个节点 用户A插队

select *,
NodeId.ToString() NodeId_Path    
from RoleMan

变更节点位置：

变更节点位置应当使用 GetReparentedValue 方法，该方法接受两个参数，一个是原节点的 hierarchyid，另一个是目标节点 hierarchyid。

-- 把 管理员B 节点下面的子节点 用户BA 移动到 管理员A 节点的子节点 用户AB 后面
declare @RawNodePath hierarchyid
declare @NewNodePath hierarchyid

select @RawNodePath=NodeId  
from RoleMan 
where RoleId=6        -- 获取节点 用户BA 

select @NewNodePath=NodeId 
from RoleMan 
where RoleId=2        -- 获取节点 管理员A

select @NewNodePath=@NewNodePath.GetDescendant(MAX(NodeId), NULL)    -- 获取节点 管理员A 下面的最大的子节点，即最后一个子节点
from RoleMan 
where NodeId.GetAncestor(1)=@NewNodePath    -- 获取父节点 管理员A 下面的所有子级

update RoleMan 
set NodeId=NodeId.GetReparentedValue(@RawNodePath, @NewNodePath)
where NodeId.IsDescendantOf(@RawNodePath) = 1 

select *,
NodeId.ToString() NodeId_Path    
from RoleMan

go

hierarchyid 函数：

GetLevel()：用于确定当前层次的深度（级别），最顶层（根节点）为0，然后依次加1。

ToString()：因为 hierarchyid 类型的值是以16进制表示的，ToString()用于将 hierarchyid 类型转换为字符串类型。

IsDescendantOf()：判断指定节点是否是另一个节点的后代，如果是，则返回1。一个参数，为指定的节点。

GetAncestor(n)：n=0时，会返回当前层级当前节点的数据。否则，会返回指定层级的下 n 级的所有节点。

GetDescendant(null,null) ：用于添加节点，该方法接受两个参数，可为空，第一个子节点，第二个子节点。如果第一个参数不为空，表示在指定的父节点下面的子节点后面添加节点，如果两个参数皆为空，则表示要在没有子节点的节点添加节点。

GetReparentedValue()：用于变更节点位置，该方法接受两个参数，一个是原节点的hierarchyid，另一个是目标节点hierarchyid。

GetRoot()：获取节点的根。

Parse()：将字符串转换为 hierarchyid 。该字符串的格式通常都是/1/这样的。

Read()：Read 从传入的 BinaryReader 读取 SqlHierarchyId 的二进制表示形式，并将 SqlHierarchyId 对象设置为该值。不能使用 Transact-SQL 调用 Read。请改为使用 CAST 或 CONVERT。

Write()：Write 将 SqlHierarchyId 的二进制表示形式写出到传入的 BinaryWriter 中。无法通过使用 Transact-SQL 来调用 Write。请改为使用 CAST 或 CONVERT。

hierarchyid 索引策略：

用于对层次结构数据进行索引的策略有两种：深度优先和广度优先。

深度优先索引，子树中各行的存储位置相邻，简而言之，就是以 hierarchyid 值排序的方式存储。

创建深度优先索引：

--创建深度优先索引
create unique index Role_Depth_First 
on RoleMan(NodeId) 
 
go

select *,NodeId.ToString() NodeId_Path
from RoleMan 
order by NodeId

广度优先索引，是将层次结构中每个级别的各行存储在一起，简而言之，就是按层级排序的方式存储。

创建广度优先索引：

--创建广度优先索引
create clustered index Role_Breadth_First   
on RoleMan(Par_NodeId,NodeId) ;  
go  

select *,NodeId.ToString() NodeId_Path
from RoleMan 
order by Par_NodeId,NodeId

参考：

http://blog.csdn.net/zhanghongju/article/details/42584643

https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/bb677173.aspx