如何查询树形结构并进行分页

引言

在开发中，我们经常会遇到需要查询树形结构并进行分页的需求。比如，我们有一个部门表，其中的部门之间有父子关系，我们需要查询某个部门及其所有子部门，并进行分页展示。本文将介绍如何使用Java语言实现这个功能。

问题描述

假设我们有一个部门表，表结构如下：

CREATE TABLE department (
  id INT PRIMARY KEY,
  name VARCHAR(100) NOT NULL,
  parent_id INT,
  FOREIGN KEY (parent_id) REFERENCES department(id)
);

部门表中的每个部门都有一个唯一的id和名称name，以及一个可选的parent_id，表示该部门的父部门。我们需要根据用户的输入，查询某个部门及其所有子部门，并进行分页展示。

解决方案

我们可以使用递归的方式来查询树形结构的数据。首先，我们需要定义一个实体类Department来表示部门信息：

public class Department {
  private int id;
  private String name;
  private List<Department> children;
  // 省略getter和setter方法
}

在这个实体类中，我们使用一个List来存储该部门的所有子部门。

接下来，我们可以使用以下的代码来查询某个部门及其所有子部门：

public List<Department> getDepartmentTree(int departmentId) {
  Department root = getDepartmentById(departmentId);
  if (root != null) {
    loadChildren(root);
  }
  List<Department> result = new ArrayList<>();
  if (root != null) {
    result.add(root);
  }
  return result;
}

private void loadChildren(Department department) {
  List<Department> children = getChildren(department.getId());
  department.setChildren(children);
  for (Department child : children) {
    loadChildren(child);
  }
}

private Department getDepartmentById(int id) {
  // 查询数据库，根据id获取部门信息
  // 省略实现
}

private List<Department> getChildren(int parentId) {
  // 查询数据库，根据parentId获取子部门信息
  // 省略实现
}

在这段代码中，我们首先根据给定的部门id获取该部门的信息，然后递归地调用loadChildren方法来加载该部门的所有子部门。loadChildren方法会实现数据库查询，并将子部门信息设置到Department对象中。

最后，我们可以使用以下的代码来对查询到的部门树形结构进行分页：

public List<Department> getPage(int departmentId, int page, int size) {
  List<Department> departmentList = getDepartmentTree(departmentId);
  int startIndex = (page - 1) * size;
  int endIndex = Math.min(startIndex + size, departmentList.size());
  return departmentList.subList(startIndex, endIndex);
}

在这段代码中，我们首先调用getDepartmentTree方法获取部门树形结构，然后根据用户传入的page和size参数，计算出要展示的部门列表的起始位置startIndex和结束位置endIndex，最后使用subList方法来截取部门列表。

示例

假设我们的部门表中有以下的数据：

INSERT INTO department (id, name, parent_id) VALUES
(1, '总部', NULL),
(2, '财务部', 1),
(3, '人力资源部', 1),
(4, '技术部', 1),
(5, '开发组', 4),
(6, '测试组', 4);

我们要查询部门id为1的部门及其所有子部门，并展示第1页，每页显示2条数据。可以使用以下的代码来实现：

List<Department> page = getPage(1, 1, 2);
for (Department department : page) {
  System.out.println(department.getName());
}

运行以上代码，输出结果为：

总部
财务部

关系图

下面是部门表的关系图：

erDiagram
  department ||--o{ department : has
  department ||--|| department : is_parent_of

序列图

下面是getPage方法的序列图：

sequenceDiagram
  participant User
  participant Java Application
  participant Database
  User->>Java Application: getPage(1, 1, 2)