递归 CTE 如何逐行运行？

Question

我认为我已经很好地掌握了递归 CTE 的格式，可以编写一个，但我仍然感到沮丧，因为我无法手动处理一个（假装自己是 SQL 引擎并用笔达到结果集和纸）。 I've found this，与我要找的很接近，但不够详细。我通过 C++ 递归函数跟踪并理解它是如何运行的没有问题——但对于 SQL，我不明白引擎为什么或如何知道停止。每次都调用锚点和递归块，还是在以后的迭代中跳过锚点？ （我对此表示怀疑，但我试图表达我对它似乎跳来跳去的方式的困惑。）如果每次都调用锚点，那么锚点如何不会在最终结果中出现多次？我希望有人可以分解第 1 行第 2 行等。随着结果集的累积，会发生什么以及“内存中”是什么。

我冒昧盗用了我的example from this page，因为它似乎是最容易理解的。

DECLARE @tbl TABLE ( 
      Id INT 
    , [Name] VARCHAR(20) 
    , ParentId INT 
) 

INSERT INTO @tbl( Id, Name, ParentId ) 
VALUES 
     (1, 'Europe', NULL) 
    ,(2, 'Asia',   NULL) 
    ,(3, 'Germany',   1) 
    ,(4, 'UK',        1) 
    ,(5, 'China',     2) 
    ,(6, 'India',     2) 
    ,(7, 'Scotland',  4) 
    ,(8, 'Edinburgh', 7) 
    ,(9, 'Leith',     8)  
; 

WITH abcd 
    AS ( 
        -- anchor 
        SELECT  id, Name, ParentID, 
                CAST(Name AS VARCHAR(1000)) AS Path 
        FROM    @tbl 
        WHERE   ParentId IS NULL 
        UNION ALL 
          --recursive member 
        SELECT  t.id, t.Name, t.ParentID, 
                CAST((a.path + '/' + t.Name) AS VARCHAR(1000)) AS "Path"
        FROM    @tbl AS t 
                JOIN abcd AS a 
                  ON t.ParentId = a.id 
       )
SELECT * FROM abcd 

Answer 1

将递归的CTE 视为无穷无尽的UNION ALL：

WITH    rows AS
        (
        SELECT  *
        FROM    mytable
        WHERE   anchor_condition
        ),
        rows2 AS
        (
        SELECT  *
        FROM    set_operation(mytable, rows)
        ),
        rows3 AS
        (
        SELECT  *
        FROM    set_operation(mytable, rows2)
        ),
        …
SELECT  *
FROM    rows
UNION ALL
SELECT  *
FROM    rows2
UNION ALL
SELECT  *
FROM    rows3
UNION ALL
…

在你的情况下，那将是：

WITH    abcd1 AS
        ( 
        SELECT  *
        FROM    @tbl t
        WHERE   ParentId IS NULL 
        ),
        abcd2 AS
        ( 
        SELECT  t.*
        FROM    abcd1
        JOIN    @tbl t
        ON      t.ParentID = abcd1.id
        ),
        abcd3 AS
        ( 
        SELECT  t.*
        FROM    abcd2
        JOIN    @tbl t
        ON      t.ParentID = abcd2.id
        ),
        abcd4 AS
        ( 
        SELECT  t.*
        FROM    abcd3
        JOIN    @tbl t
        ON      t.ParentID = abcd3.id
        ),
        abcd5 AS
        ( 
        SELECT  t.*
        FROM    abcd4
        JOIN    @tbl t
        ON      t.ParentID = abcd4.id
        ),
        abcd6 AS
        ( 
        SELECT  t.*
        FROM    abcd5
        JOIN    @tbl t
        ON      t.ParentID = abcd5.id
        )
SELECT  *
FROM    abcd1
UNION ALL
SELECT  *
FROM    abcd2
UNION ALL
SELECT  *
FROM    abcd3
UNION ALL
SELECT  *
FROM    abcd4
UNION ALL
SELECT  *
FROM    abcd5
UNION ALL
SELECT  *
FROM    abcd6

由于abcd6 没有产生任何结果，这意味着一个停止条件。

理论上，递归 CTE 可以是无限的，但实际上，SQL Server 会尝试禁止会导致无限记录集的查询。

您可能想阅读这篇文章：

• SQL Server: are the recursive CTE’s really set-based?

Answer 2

CTE使用的算法是：

1. 执行anchor部分，得到结果r0
2. 执行递归部分，使用r0作为输入，得到结果r1（非空）
3. 执行递归部分，使用r1作为输入，得到结果r2（非空）
4. 执行递归部分，使用r3作为输入，得到结果r3（非空） ...
5. 执行递归部分，使用r(n-1)作为输入，输出rn (null)。这次 rn 为空，所以我们使用 UNION ALL 来组合 r0, r1, r2 ... r(n-1) 就是这样最终结果

举个例子：

WITH    cte ( value )
          AS (
               SELECT   1
               UNION ALL
               SELECT   value + 1
               FROM     cte
               WHERE    value < 4
             )
    SELECT  *
    FROM    cte

这个查询的结果是：

value
-----------
1
2
3
4

(4 row(s) affected)

让我们一步一步地检查它：

Execute anchor query (SELECT 1), we got:
  r0 = 1
  cte = r0 = 1

    |
    |
    V

Now we execute
SELECT value + 1 FROM cte WHERE value < 4
Since cte is r0 (only has 1), we got:
  r1 = 2
  cte = r1 = 2

    |
    |
    V

Now we execute
SELECT value + 1 FROM cte WHERE value < 4
Since cte is r1 (only has 2), we got:
  r2 = 3
  cte = r2 = 3

    |
    |
    V

Now we execute
SELECT value + 1 FROM cte WHERE value < 4
Since cte is r2 (only has 3), we got:
  r3 = 4
  cte = r3 = 4

    |
    |
    V

Now we execute
SELECT value + 1 FROM cte WHERE value < 4
Since cte is r3 (only has 4), we got:
  r4 = NULL (because r3 (4) is equal to 4, not less than 4)
Now we stop the recursion!

    |
    |
    V

Let's calculate the final result:
R = r0 union all
    r1 union all
    r2 union all
    r3 union all
  = 1 union all
    2 union all
    3 union all
    4 union all
  = 1
    2
    3
    4

Answer 3

我认为它是这样分解的：

1. 执行锚语句。这会为您提供一组结果，称为基本集或 T0。

2. 执行递归语句，使用 T0 作为执行查询的表。这会在您查询 CTE 时自动发生。

3. 如果递归成员返回一些结果，它会创建一个新集合 T1。然后再次执行递归成员，使用 T1 作为输入，如果有任何结果，则创建 T2。

4. 第 3 步继续进行，直到不再生成任何结果，或者达到了 MAX_RECURSION 选项设置的最大递归次数。

This page 可能解释得最好。它对 CTE 的执行路径进行了分步演练。

Answer 4

您可能想要this link。不，锚不会多次执行（不可能，那么union all 将要求所有结果都出现）。上一个链接的详细信息。

Answer 5

第 1 步：

1 Europe NULL Europe
2 Asia   NULL Asia

第 2 步：

1 Europe  NULL Europe
2 Asia    NULL Asia
3 Germany 1    Europe/Germany
4 UK      1    Europe/UK
5 China   2    Asia/China
6 India   2    Asia/India

第 3 步：

1 Europe   NULL Europe
2 Asia     NULL Asia
3 Germany  1    Europe/Germany
4 UK       1    Europe/UK
5 China    2    Asia/China
6 India    2    Asia/India
7 Scotland 4    Europe/UK/Scotland

第 4 步：

1 Europe    NULL Europe
2 Asia      NULL Asia
3 Germany   1    Europe/Germany
4 UK        1    Europe/UK
5 China     2    Asia/China
6 India     2    Asia/India
7 Scotland  4    Europe/UK/Scotland
8 Edinburgh 7    Europe/UK/Scotland/Edinburgh

第 5 步：

1 Europe    NULL Europe                             0
2 Asia      NULL Asia                               0
3 Germany   1    Europe/Germany                     1
4 UK        1    Europe/UK                          1
5 China     2    Asia/China                         1
6 India     2    Asia/India                         1
7 Scotland  4    Europe/UK/Scotland                 2
8 Edinburgh 7    Europe/UK/Scotland/Edinburgh       3
9 Leith     8    Europe/UK/Scotland/Edinburgh/Leith 4

第 5 步中的最后一列是级别。在每个级别中，根据已经可用的内容添加行。希望这会有所帮助。