我是靠谱客的博主 文静世界,最近开发中收集的这篇文章主要介绍数据库中的树形结构 - JAVA 设计 (通用),觉得挺不错的,现在分享给大家,希望可以做个参考。

概述

我们通常会在应用中碰到树形结构的内容,比如 文件夹/文件模型, 部门组织结构,目录树等等,通常在设计模式中叫做 compose 模式。

在数据库中常常这样表示: 我们以Catalog (分级目录) 为例子

Catalog (分级目录)

字段名称

字段

类型

备注

目录ID

catalog_id

varchar(36)

pk, not null

目录名称

catalog_name

varchar(50)

not null

父目录ID

parent_id

varchar(36)

fk

创建时间

create_datetime

datetime

not null

目录描述

description

varchar(200)

 


我们考虑在数据库中一次将所有数据读入内存,然后在内存中生成一个Tree,这样可以减少数据库的访问,增加性能,并且只有的数据方式改变的时候,全部重新从数据库中生成Tree,否则一直保持在内存中。

我们使用标准的DAO模式先生成 POJO类(Catalog)和DAO类(CatalogDAO)。

然后我们建立相对通用的 Tree 和 TreeNode 类。

Tree.java

package com.humpic.helper.tree;

import java.util.*;

import org.apache.commons.lang.StringUtils;
import org.apache.commons.logging.Log;
import org.apache.commons.logging.LogFactory;

public abstract class Tree {
    
protected static Log log = LogFactory.getLog(Tree.class);

    
private Map treeNodeMaps = new Hashtable();
    
private TreeNode root;

    
/**
     * root if it's parent is empty
     
*/
    
protected void reload(List nodes) {
        log.info(
"tree will start reload all data");
        
        
synchronized (this) {
            
// initialize
            treeNodeMaps.clear();
            root 
= null;

            List treeNodes 
= new Vector(nodes.size());
            
for (int i = 0; i < nodes.size(); i++) {
                TreeNode node 
= this.transform(nodes.get(i)); // transform
                treeNodes.add(node);
                node.setTree(
this);
                treeNodeMaps.put(node.getNodeId(), node);
            }
            
            
for (int i = 0; i < treeNodes.size(); i++) {
                TreeNode node 
= (TreeNode) treeNodes.get(i);
                String parentId 
= node.getParentId();
                
if (this.isRootNode(node)) {
                    if (root == null) {
                        root 
= node;
                    } 
else {
                        log.error(
"find more then one root node. ignore.");
                    }

                } 
else {
                    
TreeNode parent = (TreeNode) treeNodeMaps.get(parentId);
                    
if (parent != null) {
                        parent.addChild(node);
                        node.setParent(parent);
                    } 
else {
                        log.warn(
"node [id=" + node.getNodeId() + "]: missing parent node.");
                    }

                }
            }
        }

        
if (root == null) {
            log.error(
"the root node is not be defined");
        }
    }

    protected boolean isRootNode(TreeNode node) {
        
return StringUtils.isBlank(node.getParentId());
    }

    public TreeNode getRootNode() {
        
return root;
    }

    
public TreeNode getTreeNode(String nodeId) {
        
return (TreeNode) treeNodeMaps.get(nodeId);
    }

    
public void addTreeNode(TreeNode node) {
        
synchronized (this) {
            treeNodeMaps.put(node.getNodeId(), node);

            String parentId 
= node.getParentId();
            
if (StringUtils.isNotBlank(parentId)) {
                TreeNode parent 
= getTreeNode(parentId);
                
if (parent != null) {
                    parent.addChild(node);
                    node.setParent(parent);
                } 
else {
                    log.error(
"parent cannot be found: " + node.getParentId());
                }
            } 
else {
                
if (root == null) {
                    root 
= node;
                } 
else {
                    log.error(
"find more then one root node. ignore.");
                }
            }
        }
    }

    
public void deleteTreeNode(String nodeId) {
        
synchronized (this) {
            TreeNode node 
= getTreeNode(nodeId);
            
if (node == null)
                
throw new IllegalArgumentException(nodeId + " cannot be found.");

            
if (node.getParent() == null) {
                root 
= null;
                treeNodeMaps.clear();
                log.warn(
"the root node has been removed.");
            } 
else {
                node.getParent().getChildren().remove(node);

                treeNodeMaps.remove(nodeId);
                List children 
= node.getAllChildren();
                
for (int i = 0; i < children.size(); i++) {
                    TreeNode n 
= (TreeNode) children.get(i);
                    treeNodeMaps.remove(n.getNodeId());
                }
            }
        }
    }

    
/**
     * <pre>
     * Usage: Office -&gt;
     * 
     * public TreeNode transform(Object info) {
     *     OfficeInfo office_info = (OfficeInfo) info;
     *     TreeNode node = new TreeNode();
     *     node.setNodeId(office_info.getOfficeId());
     *     node.setParentId(office_info.getParentId());
     *     node.setBindData(office_info);
     *     return node;
     * }
     * </pre>
     
*/
    
protected abstract TreeNode transform(Object info);
}

TreeNode.java

package com.humpic.helper.tree;

import java.util.List;
import java.util.Vector;

import org.apache.commons.collections.Predicate;
import org.apache.commons.lang.ObjectUtils;

public class TreeNode {

    
private Tree tree;
    
private TreeNode parent;
    
private List children = new Vector();
    
private List childrenGroup = new Vector();
    
private String nodeId;
    
private String parentId;
    
private Object bindData;

    
public String getNodeId() {
        
return nodeId;
    }

    
public void setNodeId(String nodeId) {
        
this.nodeId = nodeId;
    }

    
public String getParentId() {
        
return parentId;
    }

    
public void setParentId(String parentId) {
        
this.parentId = parentId;
    }

    
public Object getBindData() {
        
return bindData;
    }

    
public void setBindData(Object bindData) {
        
this.bindData = bindData;
    }

    
public Tree getTree() {
        
return tree;
    }

    
public void setTree(Tree tree) {
        
this.tree = tree;
    }

    
public void setParent(TreeNode parent) {
        
this.parent = parent;
    }

    
public TreeNode getParent() {
        
return this.parent;
    }

    
public List getChildren() {
        
return this.children;
    }

    
public void addChild(TreeNode node) {
        children.add(node);
    }

    
/**
     * get all children, and chilren's children
     
*/
    
public List getAllChildren() {
        
if (this.childrenGroup.isEmpty()) {
            
synchronized (this.tree) {
                
for (int i = 0; i < this.children.size(); i++) {
                    TreeNode node 
= (TreeNode) this.children.get(i);
                    
this.childrenGroup.add(node);
                    
this.childrenGroup.addAll(node.getAllChildren());
                }
            }
        }
        
return this.childrenGroup;
    }

    
/**
     * get all children, and chilren's children
     
*/
   
 public List getAllChildren(Predicate predicate) {
        List groups 
= new Vector();
        fillAllChildren(groups, predicate);
        
return groups;
    }

    
private void fillAllChildren(List groups, Predicate predicate) {
        
for (int i = 0; i < this.children.size(); i++) {
            TreeNode node 
= (TreeNode) this.children.get(i);
            
if (predicate.evaluate(node)) {
                groups.add(node);
                node.fillAllChildren(groups, predicate);
            }
        }
    }

    /**
     * get all parents, and parent's parent
     */

   
public List getParents() {
        List results =
new Vector();
        TreeNode parent =
this.getParent();
       
while (parent != null) {
            results.add(parent);
            parent = parent.getParent();
        }
       
return results;
    }

    
/**
     * A.isMyParent(B) == B is A' parent ? <br>
     * root.isMyParent(null) == true; <br>
     * root.isMyParent(*) == false <br>
     * *.isMyParent(null) == false
     
*/
    
public boolean isMyParent(String nodeId) {
        TreeNode target 
= tree.getTreeNode(nodeId);
        TreeNode parent 
= this.getParent();
        
if (parent == null) {
            
return target == null;
        } 
else {
            
return parent.equals(target);
        }
    }

    
/**
     * A.isMyAncestor(B) == B is A' ancestor ? <br>
     * *.isMyAncestor(null) == true;
     
*/
    
public boolean isMyAncestor(String nodeId) {
        TreeNode target 
= tree.getTreeNode(nodeId);
        
if (target == null)
            
return true;

        
return target.getAllChildren().contains(this);
    }

    
/**
     * A.isMyBrother(B) == B is A' brother ? <br>
     * *.isMyBrother(null) == false
     
*/
    
public boolean isMyBrother(String nodeId) {
        TreeNode target 
= tree.getTreeNode(nodeId);
        
if (target == null)
            
return false;

        TreeNode p1 
= this.getParent();
        TreeNode p2 
= target.getParent();
        
return ObjectUtils.equals(p1, p2);
    }

}

然后建立业务 Tree

CatalogTree.java

package  com.humpic.helper.tree;

import  java.util.List;
import  org.apache.commons.collections.Predicate;

public   class  CatalogTree  extends  Tree {
    
private   static  CatalogTree instance  =   null ;

    
private  CatalogTree() {}
    
    
public   static synchronized CatalogTree getInstance() {
        
if  (instance  ==   null ) {
            instance  =   new  CatalogTree();
            instance.reloadCatalogs();
        }
        
return  instance;
    }

    
protected  TreeNode transform(Object info) {
        Catalog catalog 
=  (Catalog) info;
        TreeNode node 
=   new  TreeNode();
        node.setNodeId(catalog.getCatalogId());
        node.setParentId(catalog.getParentId());
        node.setBindData(catalog);
        
return  node;
    }

    
public   void  reloadCatalogs() {
        List nodes 
=  CatalogDAO.getInstance().findAll();
        
super .reload(nodes);
    }

    
public  Catalog getCatalogNode(String catalogId) {
        TreeNode node 
=   super .getTreeNode(catalogId);
        
return  node  ==   null   ?   null  : (Catalog) node.getBindData();
    }
}

最后,我们只要使用以下的语句就可以了:

1. CatalogTree.getInstance().getTreeNode(...)
2. CatalogTree.getInstance().getCatalogNode(...)
3. CatalogTree.getInstance().getRootNode()

然后通过 TreeNode,就可以得到 parent, parents 和 children, allChildren

 

最后

以上就是文静世界为你收集整理的数据库中的树形结构 - JAVA 设计 (通用)的全部内容,希望文章能够帮你解决数据库中的树形结构 - JAVA 设计 (通用)所遇到的程序开发问题。

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