MySQL的递归查询太慢？

椰子

2021 年 05 月 28 日

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MySQL

最近参与了公司的一个项目，其中有一个网盘的模块，在查询给定目录下所有子文件和子目录的时候，使用的递归的方法。

我们使用的是MySQL数据库，不像Oracle，MySQL是不支持递归的，但是我们可以通过函数自己来实现递归查询。

写在最前

是我错怪了MySQL，是我的查询方式错了，说的具体点就是WHERE FIND_IN_SET(id, getChilds('1001'))这个子句是有问题的，每次比较都会调用getChilds(str)这个函数，自然速度就慢了。所以解决方案就是缓存查询到的结果就好了，看下面的SQL语句。可能你要看完文章再回来看，才会比较清楚。

SELECT *
FROM
    netdisk_file,
    ( SELECT getAllChilds ( '188b30f7a50c43cb9a6c83e1c549bdbf' ) AS ids ) tmp
WHERE
    FIND_IN_SET( id, tmp.ids );

MySQL的递归方法

只需要了解一下MySQL函数的定义方法，还有几个内置函数的用法即可。

1、 FIND_IN_SET(str,strlist)

str代表要查询的字符串，strlist是给定的一个以逗号分隔的字符串；此函数用于查询str字符串在strlist中的位置，下标从1开始，如果没有找到，则返回0。

例如执行下面的子句，将返回2，因为MySQL在给定逗号分隔字符串的第二个位置。

SELECT FIND_IN_SET('MySQL', 'Oracle, MySQL, MariaDB, PostgreSQL');

而在对表的查询中，FIND_IN_SET还有另一种用法。例如下面的子句，将返回用户表中所有id在给定的逗号分隔字符串中的用户记录。

SELECT * FROM user WHERE FIND_IN_SET(id, '1921, 1231, 5654');

2、 CONCAT(str1,str2,...)

这是最基本的字符串拼接函数，用于连接N个子串，例如下面的语句，执行后将返回MySQL。

SELECT CONCAT('My', 'SQL');

3、 CONCAT_WS(separator,str1,str2,...)

CONCAT拼接的时候是直接将字符串连在一起的，并没有分隔符，如果需要指定分隔符，就需要用到CONCAT_WS函数。

第一个参数separator传入分隔符，后面传入需要拼接的N个子串。例如下面的语句，执行后将返回My_SQL。

SELECT CONCAT_WS('_', 'My', 'SQL');

4、 GROUP_CONCAT(expr)

GROUP_CONCAT函数可以分组的同时，把字段以特定分隔符拼接成字符串。

直接看下面这个例子，结果将返回user表中所有id，并以逗号分隔的字符串1921, 1231, 5654。

SELECT GROUP_CONCAT(id) FROM user;

看完了上面几个函数，我想你大概知道怎么实现递归查询了吧？

我们需要使用GROUP_CONCAT函数，查询当前节点下所有子节点的ID，并且拼接成逗号分隔字符串，然后传递给FIND_IN_SET函数。

CREATE FUNCTION `getAllChilds` (
    `rootId` VARCHAR ( 36 )) RETURNS VARCHAR ( 1000 ) CHARSET utf8 BEGIN
    DECLARE
        sTemp VARCHAR ( 1000 );
    DECLARE
        sTempChd VARCHAR ( 1000 );
    
    SET sTemp = '$';
    
    SET sTempChd = CAST( rootId AS CHAR );
    WHILE
            sTempChd IS NOT NULL DO
            
            SET sTemp = CONCAT_WS( ',', sTemp, sTempChd );
        SELECT
            GROUP_CONCAT( id ) INTO sTempChd 
        FROM
            nd_person_file 
        WHERE
            FIND_IN_SET( parent_id, sTempChd ) > 0;
        
    END WHILE;
    RETURN sTemp;

END

来理解一下这个函数：

CREATE FUNCTION getAllChilds创建一个函数，并且指定传入的参数为rootId 类型为VARCHAR(36)，

RETURNS VARCHAR(1000)用来定义返回值参数类型。

BEGIN和END中间是函数体，写具体的逻辑。
declare 用来声明变量，这里定义的sTemp即作为整个函数的返回值，是用来拼接成最终我们需要的以逗号分隔的递归串的；而sTempChd是为了记录下边WHILE循环中临时生成的所有子节点以逗号拼接成的字符串。
SET用来给变量赋值。此处把传进来的根节点rootId赋值给sTempChd。
WHILE DO, END WHILE为循环语句，循环逻辑包含在内。循环体内，先用CONCAT_WS函数将临时生成的sTempChd拼接到最终结果sTemp中。然后以FIND_IN_SET(parent_id, sTempChd) > 0为条件，遍历在sTempChd中的所有parent_id，寻找以此为父节点的所有子节点id，并且通过GROUP_CONCAT(id) INTO sTempChd把这些子节点id都用逗号拼接起来，并覆盖更新sTempChd。

等下次循环进来时，就会再次拼接sTemp，并再次查找所有子节点的所有子节点。循环往复，一层一层的向下递归遍历子节点。直到判断sTempChd为空，说明所有子节点都已经遍历完了，就结束整个循环。

RETURN sTemp将sTemp作为函数返回值返回。

事实上，我们一直都是这么做的，但是在后来的测试中，暴露出了致命的问题。

我们的数据库使用的主键UUID长度为36位，我们用到了GROUP_CONCAT函数拼接字符串，但是，在MySQL中，这个函数能拼接的字符串长度是有限制的，默认为1024字节。

通过 show variables like "group_concat_max_len";

这个对于递归查询还是非常致命的。如果递归的子节点数量较多，尤其是我们的ID长度为36位，很容易超过最大长度。事实上也确实如此，递归出的文件列表并不完整。

所以解决方法就是修改group_concat_max_len的数值，以支持更大长度的字符串，方法有以下两种。

执行语句SET GLOBAL group_concat_max_len=102400;，这种方式会在MySQL重启后失效。
将上述参数写入SQL配置文件my.cnf，增加group_concat_max_len=102400。

按照估算，对于36位的ID，最多可以支持2844个子节点的查询。

另一种递归思路

上述问题是开发过程中没有发现的，因为没有测试那么多的文件查询，问题暴露出来之后，我索性进行了更暴力的实验。使用shell脚本创建1000个文本文件，上传到网盘系统内，然后使用递归查询这1000个文件。

结果是正确的，但是耗时居然达50S！

而后我想起当初在编写回收站相关逻辑的时候，加入了存储文件逻辑路径的字段path（我们底层使用对象存储，用户看到的文件路径只是逻辑上的关系），当初只是为了还原文件的时候，能够还原到原来的位置。但是这个不经意的字段，在这里起到了巨大的作用！

因为网盘系统是不允许有重名文件存在的，所以文件的路径path也就是唯一的值，所以我们查询子集的操作就变成了下面这样：

SELECT * FROM netdisk_file 
WHERE path 
LIKE CONCAT(( 
    SELECT path FROM netdisk_file WHERE id = '188b30f7a50c43cb9a6c83e1c549bdbf' ),
    '%' 
) 
AND id != '188b30f7a50c43cb9a6c83e1c549bdbf';

类比到其他的树结构，我们可以使用ID来构建path，这样在查询子集的时候的效率只需要遍历一次全表。

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