Oracle（Hierarchical Queries）层级查询

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内容来自： Oracle® Database SQL Language Reference 11g Release 2 (11.2) E41084-03。

empolyees表来自hr方案，warehouses来自oe方案。

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如果表中包含层级数据，可以使用层级查询子句按层级顺序选择数据行，形成层级树，形式如下：

下面是层级查询字句的火车图：

START WITH：指定层级的根行。即根据条件选取一些行，以这些行做最顶级行，获取子行。

CONNECT BY：指定层级中父行与子行关系。

一个层级查询的例子：

SELECT last_name, employee_id, manager_id, LEVEL
FROM employees
START WITH employee_id = 100
CONNECT BY PRIOR employee_id = manager_id
ORDER SIBLINGS BY last_name;

查询结果：

LAST_NAME                 EMPLOYEE_ID MANAGER_ID LEVEL
------------------------- ----------- ---------- ----------
King                      100                    1
Cambrault                 148          100       2
Bates                     172          148       3
Bloom                     169          148       3
Fox                       170          148       3
Kumar                     173          148       3
Ozer                      168          148       3
Smith                     171          148       3
De Haan                   102          100       2
Hunold                    103          102       3
Austin                    105          103       4
Ernst                     104          103       4
Lorentz                   107          103       4
Pataballa                 106          103       4
Errazuriz                 147          100       2
Ande                      166          147       3
Banda                     167          147       3
...

Oracle按如下方式处理层级查询：

• 如果存在连接，首先计算连接，无论连接在FROM子句中还是在WHERE子句中
• 计算CONNECT BY 条件
• 计算任何余下的WHERE子句

接下来，Oracle将使用上面计算获取的信息形成层级：

1. Oracle选择满足START WITH 条件的根记录
2. Oracle选择每条根记录的子行，每条子行满足CONNECT BY条件
3. Oracle选择上一步子行的逐代子行。即Oracle首先选择上一步子行的子行，然后在选取这些子行的子行，依次向下。Oracle总是计算当前父行的CONNECT BY条件来选择子行。什么意思呢？一个包含层级数据的表中，包含了两个具有层级关系的列，如：EMPLOYEE_ID和MANAGER_ID，EMPLOYEE_ID是当前行的标识，而MANAGER_ID是父行的标识（即父行的EMPLOYEE_ID)。如何指定这个关系呢？Oracle使用了Prior操作符，PRIOR是一元操作符，作用于紧跟在它后面的字段名，如PRIOR EMPLOYEE_ID = MANAGER_ID，把该条件用于当前父行，PRIOR操作符导致Oracle取父行的EMPLOYEE_ID列的值，然后取子行的MANAGER_ID列的值与之比较，从而选出当前父行的子行。
4. 如果查询包含一个无连接的WHERE子句，Oracle从层级中除去不满足WHERE子句的行。Oracle分别为每一行计算该条件，而不是当某一行不符合条件时，就移除它的所有子行。
5. Oracle以层序的方式返回行。如图，返回记录的次序为1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12。看来，Oracle对每一次获取的子行进行了某种处理，而不是简单的追加。

       

下面是一些层级查询的例子：

1、CONNECT BY

这个例子仅使用CONNECT BY 子句定义雇员和经理的关系

SELECT employee_id, last_name, manager_id
FROM employees
CONNECT BY PRIOR employee_id = manager_id;

查询结果（部分）：

2、LEVEL

这个例子在查询结果中使用了LEVEL伪劣显示行在树关系中的层级

SELECT employee_id, last_name, manager_id, LEVEL
FROM employees
CONNECT BY PRIOR employee_id = manager_id;

查询结果（部分）：

3、START WITH

这个例子添加了START WITH子句指定起始根行，使用SIBLINGS关键字对兄弟节点（同一父行的子行）排序

SELECT last_name, employee_id, manager_id, LEVEL
FROM employees
START WITH employee_id = 100
CONNECT BY PRIOR employee_id = manager_id
ORDER SIBLINGS BY last_name;

查询结果（部分）：

4、LOOP

在上一个例子中，King没有上级领导，在他的员工中，有一个叫John Russell的部门（代码80）领导，现在更新King的领导为John Russell

UPDATE employees SET manager_id = 145
WHERE employee_id = 100;

执行语句：

SELECT last_name "Employee",
LEVEL, SYS_CONNECT_BY_PATH(last_name, '/') "Path"
FROM employees
WHERE level <= 3 AND department_id = 80
START WITH last_name = 'King'
CONNECT BY PRIOR employee_id = manager_id AND LEVEL <= 4

报告错误：

ORA-01436: 用户数据中的 CONNECT BY 循环

错误的原因是King即是John Russell的领导又是他的员工，这就产生了一个循环，遇到这种情况Oracle会报告错误。但是，如果在CONNECT BY子句中使用NOCYCLE参数让Oracle返回结果。使用CONNECT_BY_ISCYCLE伪列可以显示哪些行包含循环。

执行语句：

SELECT last_name "Employee", CONNECT_BY_ISCYCLE "Cycle",
LEVEL, SYS_CONNECT_BY_PATH(last_name, '/') "Path"
FROM employees
WHERE  department_id = 80
START WITH last_name = 'King'
CONNECT BY NOCYCLE PRIOR employee_id = manager_id AND LEVEL <= 3
ORDER BY "Employee", "Cycle", LEVEL, "Path";

查询结果：

可见，Oracle去掉了无限循环的部分。

5、CONNECT_BY_ISLEAF

这是一个伪列，显示行在层级树中是否为叶子节点，1代表叶子节点，非1代表非叶子节点。

执行语句：

SELECT last_name "Employee",
LEVEL, SYS_CONNECT_BY_PATH(last_name, '/') "Path"
FROM employees
WHERE department_id=80  and CONNECT_BY_ISLEAF=1
START WITH last_name = 'King'
CONNECT BY PRIOR employee_id = manager_id AND LEVEL <= 3;

查询结果：

这些3级节点全部为叶子节点，King出现在查询结果中，是因为我们在START WITH中指定了起始根行。

Oracle文档中给出了一个有趣的例子，展示如何使用层级查询把表中的一列数据转换为用逗号分隔的列表。执行语句：

SELECT LTRIM(SYS_CONNECT_BY_PATH (warehouse_id,','),',') FROM
(SELECT ROWNUM r, warehouse_id FROM warehouses)
WHERE CONNECT_BY_ISLEAF = 1
START WITH r = 1
CONNECT BY r = PRIOR r + 1
ORDER BY warehouse_id;

查询结果：

CONNECT BY r = PRIOR r + 1 子句指定了行的父子关系，如在当前父行中，PRIOR运算符取出r值，然后加1，查询满足r的值等于r+1的行，即从第一行开始，紧邻的两行均形成父子关系，前一行为父行，后一行为子行，由于r的特殊性（单向有序列表1,2,3,4…），实际上形成的树就是一个列表。运用SYS_CONNECT_BY_PATH显示每个节点的路径，使用CONNECT_BY_ISLEAF = 1条件仅选择叶子节点。

在这个例子中，每行的warehouse_id 恰好等于ROWNUM，可以换成其他列，形成不同的列表。

6、CONNECT_BY_ROOT 操作符

该操作符显示每一级父行的指定列值。

这个例子显示部门110的每个雇员的姓、每个雇员所有上级经理、雇员与经理的层级数、雇员与经理之间的路径。

执行语句：

SELECT last_name "Employee", CONNECT_BY_ROOT last_name "Manager",
LEVEL-1 "Pathlen", SYS_CONNECT_BY_PATH(last_name, '/') "Path"
FROM employees
WHERE LEVEL > 1 and department_id = 110
CONNECT BY PRIOR employee_id = manager_id
ORDER BY "Employee", "Manager", "Pathlen", "Path";

查询结果：