Baum 是 Eloquent 模型嵌套集模式的实现。

1.5.0 2020-03-12 09:00 UTC

README

Build Status

Baum 是针对 Laravel 6 的 Eloquent ORM 实现的嵌套集模式。

对于 Laravel 4.2.x 兼容性,请检查 1.0.x 分支 或使用最新的 1.0.x 标签版本

文档

关于嵌套集

嵌套集是一种智能的方式来实现一个 有序的 树,它允许进行快速的非递归查询。例如,您可以在单个查询中获取节点的所有后代,无论树的深度如何。缺点是插入/移动/删除需要复杂的 SQL,但这个包在幕后处理了这些操作!

嵌套集适用于有序树(例如菜单、商业类别)和必须高效查询的大树(例如线程化帖子)。

有关更多信息,请参阅 嵌套集的维基百科条目。此外,这是一篇很好的入门教程: http://www.evanpetersen.com/item/nested-sets.html

背后的理论,简短版

一个直观的方式来理解嵌套集的工作原理是想象一个父实体围绕其所有子实体,其父实体围绕它,依此类推。所以这个树

root
  |_ Child 1
    |_ Child 1.1
    |_ Child 1.2
  |_ Child 2
    |_ Child 2.1
    |_ Child 2.2

可以表示为这样

 ___________________________________________________________________
|  Root                                                             |
|    ____________________________    ____________________________   |
|   |  Child 1                  |   |  Child 2                  |   |
|   |   __________   _________  |   |   __________   _________  |   |
|   |  |  C 1.1  |  |  C 1.2 |  |   |  |  C 2.1  |  |  C 2.2 |  |   |
1   2  3_________4  5________6  7   8  9_________10 11_______12 13  14
|   |___________________________|   |___________________________|   |
|___________________________________________________________________|

数字代表左边界和右边界。然后表可能看起来像这样

id | parent_id | lft  | rgt  | depth | data
 1 |           |    1 |   14 |     0 | root
 2 |         1 |    2 |    7 |     1 | Child 1
 3 |         2 |    3 |    4 |     2 | Child 1.1
 4 |         2 |    5 |    6 |     2 | Child 1.2
 5 |         1 |    8 |   13 |     1 | Child 2
 6 |         5 |    9 |   10 |     2 | Child 2.1
 7 |         5 |   11 |   12 |     2 | Child 2.2

要获取父节点的所有子节点,你可以

SELECT * WHERE lft IS BETWEEN parent.lft AND parent.rgt

要获取子节点数,它是

(right - left - 1)/2

要获取一个节点及其所有祖先节点直到根节点,你可以

SELECT * WHERE node.lft IS BETWEEN lft AND rgt

如你所见,通常在普通树上递归和慢速的查询现在变得非常快。很酷,不是吗?

安装

Baum 与 Laravel 5 及更高版本兼容。您可以使用以下命令将其添加到您的 composer.json 文件中

"baum/baum": "~1.1"

运行 composer install 以安装它。

与大多数 Laravel 5 包一样,您还需要注册 Baum 的 服务提供者。为此,请转到您的 config/app.php 文件,并将以下行添加到 providers 数组中

'Baum\Providers\BaumServiceProvider',

入门指南

安装包正确后,启动的最简单方法是运行提供的生成器

php artisan baum:install MODEL

将模型替换为您计划用于嵌套集模型的类名。

生成器将安装迁移和模型文件到您的应用程序中,配置为使用 Baum 提供的嵌套集行为。您应该查看这些文件,因为每个文件都描述了它们如何进行自定义。

接下来,您可能会运行 artisan migrate 以应用迁移。

模型配置

为了与 Baum 一起工作,您必须确保您的模型类扩展 Baum\Node

这可能是最简单的例子

class Category extends Baum\Node {

}

这是一个 稍微复杂一些 的例子,其中列出了自定义的列名

class Dictionary extends Baum\Node {

  protected $table = 'dictionary';

  // 'parent_id' column name
  protected $parentColumn = 'parent_id';

  // 'lft' column name
  protected $leftColumn = 'lidx';

  // 'rgt' column name
  protected $rightColumn = 'ridx';

  // 'depth' column name
  protected $depthColumn = 'nesting';

  // guard attributes from mass-assignment
  protected $guarded = array('id', 'parent_id', 'lidx', 'ridx', 'nesting');

}

请记住,显然,列名必须与数据库表中的列名匹配。

迁移配置

您必须确保支持您的 Baum 模型的数据库表具有以下列

  • parent_id:对父实体的引用(int)
  • lft:左索引边界(int)
  • rgt:右索引边界(int)
  • depth:深度或嵌套级别(int)

这里是一个示例迁移文件

class Category extends Migration {

  public function up() {
    Schema::create('categories', function(Blueprint $table) {
      $table->increments('id');

      $table->integer('parent_id')->nullable();
      $table->integer('lft')->nullable();
      $table->integer('rgt')->nullable();
      $table->integer('depth')->nullable();

      $table->string('name', 255);

      $table->timestamps();
    });
  }

  public function down() {
    Schema::drop('categories');
  }

}

您可以自由修改列名,前提是在迁移和模型中都进行更改。

用法

配置好模型并运行迁移后,您现在就可以使用Baum与模型一起使用了。下面有一些示例。

创建根节点

默认情况下,所有节点都创建为根节点

$root = Category::create(['name' => 'Root category']);

或者,您可能需要将现有的节点转换为 根节点

$node->makeRoot();

您也可以将其 parent_id 列置为NULL以实现相同的行为

// This works the same as makeRoot()
$node->parent_id = null;
$node->save();

插入节点

// Directly with a relation
$child1 = $root->children()->create(['name' => 'Child 1']);

// with the `makeChildOf` method
$child2 = Category::create(['name' => 'Child 2']);
$child2->makeChildOf($root);

删除节点

$child1->delete();

被删除节点的后代也将被删除,并且所有 lftrgt 边界将被重新计算。请注意,目前对于后代将不会触发 deletingdeleted 模型事件。

获取节点的嵌套级别

getLevel() 方法将返回节点的当前嵌套级别,或深度。

$node->getLevel() // 0 when root

移动节点

Baum提供了一些方法来移动节点。

  • moveLeft():找到左侧兄弟节点并将其移动到其左侧。
  • moveRight():找到右侧兄弟节点并将其移动到其右侧。
  • moveToLeftOf($otherNode):移动到 ... 的左侧节点。
  • moveToRightOf($otherNode):移动到 ... 的右侧节点。
  • makeNextSiblingOf($otherNode)moveToRightOf 的别名。
  • makeSiblingOf($otherNode)makeNextSiblingOf 的别名。
  • makePreviousSiblingOf($otherNode)moveToLeftOf 的别名。
  • makeChildOf($otherNode):使节点成为 ... 的子节点。
  • makeFirstChildOf($otherNode):使节点成为 ... 的第一个子节点。
  • makeLastChildOf($otherNode)makeChildOf 的别名。
  • makeRoot():将当前节点设置为根节点。

例如

$root = Creatures::create(['name' => 'The Root of All Evil']);

$dragons = Creatures::create(['name' => 'Here Be Dragons']);
$dragons->makeChildOf($root);

$monsters = new Creatures(['name' => 'Horrible Monsters']);
$monsters->save();

$monsters->makeSiblingOf($dragons);

$demons = Creatures::where('name', '=', 'demons')->first();
$demons->moveToLeftOf($dragons);

向您的节点提问

您可以向Baum节点提出一些问题

  • isRoot():如果是根节点,则返回true。
  • isLeaf():如果是叶节点(分支的末尾),则返回true。
  • isChild():如果是子节点,则返回true。
  • isDescendantOf($other):如果是其他节点的后代,则返回true。
  • isSelfOrDescendantOf($other):如果是节点自身或其后代,则返回true。
  • isAncestorOf($other):如果是其他节点的祖先,则返回true。
  • isSelfOrAncestorOf($other):如果是节点自身或其祖先,则返回true。
  • equals($node):当前节点实例等于其他节点。
  • insideSubtree($node):检查给定的节点是否在由左和右索引定义的子树中。
  • inSameScope($node):如果给定的节点与当前节点具有相同的范围,则返回true。也就是说,如果 每个scoped 属性中的列在两个节点中都有相同的值。

使用前面的示例中的节点

$demons->isRoot(); // => false

$demons->isDescendantOf($root) // => true

关系

Baum为您的节点提供了两个自引用Eloquent关系:parentchildren

$parent = $node->parent()->get();

$children = $node->children()->get();

根和叶作用域

Baum提供了一些基本的查询作用域来访问根和叶节点

// Query scope which targets all root nodes
Category::roots()

// All leaf nodes (nodes at the end of a branch)
Category:allLeaves()

您可能还只对第一个根节点感兴趣

$firstRootNode = Category::root();

访问血统/后代链

Baum提供了几种方法来访问嵌套集树中节点的血统/后代链。需要注意的是,它们以两种方式提供

首先作为 查询作用域,返回一个 Illuminate\Database\Eloquent\Builder 实例以继续进行查询。要从这些作用域中获取 实际 结果,请记住调用 get()first()

  • ancestorsAndSelf():针对包括当前节点在内的所有祖先链节点。
  • ancestors():查询不包括当前节点的祖先链节点。
  • siblingsAndSelf():实例作用域,针对父节点的所有子节点,包括自身。
  • siblings():实例作用域,针对父节点的所有子节点,不包括自身。
  • leaves():实例作用域,针对所有没有子节点的嵌套子节点。
  • descendantsAndSelf():作用域针对自身及其所有嵌套子节点。
  • descendants():所有子节点和嵌套子节点集合。
  • immediateDescendants():所有子节点集合(非递归)。

其次,作为返回实际Baum\Node实例的方法(在适当的Collection对象内部)

  • getRoot():返回从当前节点开始的根节点。
  • getAncestorsAndSelf():检索包括当前节点的所有祖先链。
  • getAncestorsAndSelfWithoutRoot():所有祖先(包括当前节点)除了根节点。
  • getAncestors():从数据库获取所有祖先链,不包括当前节点。
  • getAncestorsWithoutRoot():所有祖先,除了当前节点和根节点。
  • getSiblingsAndSelf():获取父节点的所有子节点,包括自身。
  • getSiblings():返回父节点的所有子节点,不包括自身。
  • getLeaves():返回所有没有子节点的嵌套子节点。
  • getDescendantsAndSelf():检索所有嵌套子节点和自身。
  • getDescendants():检索所有子节点和嵌套子节点。
  • getImmediateDescendants():检索所有子节点(非递归)。

以下是一个简单的示例,用于迭代节点的子节点(假设有一个名称属性可用)

$node = Category::where('name', '=', 'Books')->first();

foreach($node->getDescendantsAndSelf() as $descendant) {
  echo "{$descendant->name}";
}

限制返回的子节点级别

在某些情况下,如果层次深度很大,可能希望限制返回的子节点级别(深度)。您可以在Baum中使用limitDepth查询作用域来这样做。

以下代码片段将获取当前节点的子节点,最多向下5个深度级别

$node->descendants()->limitDepth(5)->get();

同样,您可以通过提供所需的深度限制作为第一个参数,使用getDescendantsgetDescendantsAndSelf方法来限制子代级别。

// This will work without depth limiting
// 1. As usual
$node->getDescendants();
// 2. Selecting only some attributes
$other->getDescendants(array('id', 'parent_id', 'name'));
...
// With depth limiting
// 1. A maximum of 5 levels of children will be returned
$node->getDescendants(5);
// 2. A max. of 5 levels of children will be returned selecting only some attrs
$other->getDescendants(5, array('id', 'parent_id', 'name'));

自定义排序列

默认情况下,在Baum中,所有结果都是根据lft索引列值排序的,以确保一致性。

如果您希望更改此默认行为,您需要指定在您的模型中要用于排序结果列的名称,如下所示

protected $orderColumn = 'name';

转储层次结构树

Baum扩展了默认的Eloquent\Collection类,并为它提供了toHierarchy方法,该方法返回表示查询树的嵌套集合。

将完整的树层次结构检索到带有其正确嵌套子节点的常规Collection对象中非常简单

$tree = Category::where('name', '=', 'Books')->first()->getDescendantsAndSelf()->toHierarchy();

模型事件:movingmoved

Baum模型在每次节点在嵌套集树中移动时都会触发以下事件:movingmoved。这允许您在节点移动过程中挂钩。与正常的Eloquent模型事件一样,如果moving事件返回false,则移动操作将被取消。

挂钩到这些事件的建议方法是使用模型的boot方法

class Category extends Baum\Node {

  public static function boot() {
    parent::boot();

    static::moving(function($node) {
      // Before moving the node this function will be called.
    });

    static::moved(function($node) {
      // After the move operation is processed this function will be
      // called.
    });
  }

}

作用域支持

Baum提供了一个简单的方法来提供嵌套集“作用域”,这限制了我们认为属于嵌套集树的元素。这应该允许在同一个数据库表中存在多个嵌套集树。

为了使用作用域功能,您可以在子类中覆盖scoped模型属性。此属性应包含用于限制嵌套集查询的列名(数据库字段)数组

class Category extends Baum\Node {
  ...
  protected $scoped = array('company_id');
  ...
}

在之前的示例中,company_id有效地限制了(或“作用域”)了一个嵌套集树。因此,对于该字段的每个值,我们可能能够构建一个完整的不同树。

$root1 = Category::create(['name' => 'R1', 'company_id' => 1]);
$root2 = Category::create(['name' => 'R2', 'company_id' => 2]);

$child1 = Category::create(['name' => 'C1', 'company_id' => 1]);
$child2 = Category::create(['name' => 'C2', 'company_id' => 2]);

$child1->makeChildOf($root1);
$child2->makeChildOf($root2);

$root1->children()->get(); // <- returns $child1
$root2->children()->get(); // <- returns $child2

所有请求或遍历嵌套集树的方法都将使用scoped属性(如果提供)。

请注意,目前不支持在作用域之间移动节点。

验证

::isValidNestedSet() 静态方法允许您检查您的基础树结构是否正确。它主要检查以下3件事

  • 检查边界索引 lftrgt 是否非空,rgt 值大于 lft 且在父节点(如果设置)的范围内。
  • lftrgt 列值的重复项。
  • 由于第一个检查实际上没有检查根节点,请检查每个根节点的 lftrgt 索引是否在其子节点的范围内。

所有检查都是 作用域感知 的,并在需要时将分别检查每个作用域。

示例用法,给定一个 Category 节点类

Category::isValidNestedSet()
=> true

重建树

Baum 支持通过 ::rebuild() 静态方法完全重建树结构(或重新索引)。

此方法将重新索引所有 lftrgtdepth 列值,仅从父节点 <-> 子节点关系角度检查您的树。这意味着您只需要一个正确填充的 parent_id 列,Baum 将尽力重新计算其余部分。

当索引值出现问题或从另一个实现(可能有一个 parent_id 列)转换时,这可能会非常有用。

此操作也是 作用域感知 的,如果定义了作用域,将分别重建所有作用域。

简单示例用法,给定一个 Category 节点类

Category::rebuild()

有效的树(根据 isValidNestedSet 方法)不会重建。要强制索引重建过程,只需将重建方法的第一参数设置为 true

Category::rebuild(true);

软删除

Baum 对软删除操作的支持有限。我所说的 有限 指的是测试仍然有限,并且 软删除 功能将在框架即将发布的 4.2 版本中更改,因此请明智地使用此功能。

目前,您可以将 安全的 restore() 操作视为以下操作之一

  • 恢复叶节点
  • 恢复整个子树,其中父节点未软删除

种子/批量赋值

由于嵌套集结构通常涉及多个方法调用以构建层次结构(这会产生多个数据库查询),Baum 提供了两个方便的方法,它们将提供的节点属性数组映射到其中,并从中创建层次树

  • buildTree($nodeList): (静态方法) 将提供的节点属性数组映射到数据库中。
  • makeTree($nodeList): (实例方法) 使用当前节点实例作为提供的子树的父节点,将提供的节点属性数组映射到数据库中。

这两个方法将在主键未提供时创建新节点,如果提供,则更新或创建,并删除所有不在 影响作用域 中的节点。请理解,buildTree 静态方法的影响作用域是整个嵌套集树,而 makeTree 实例方法的影响作用域是当前节点实例的所有后代。

例如,假设我们想将以下类别层次结构映射到我们的数据库中

  • 电视 & 家庭影院
  • 平板电脑 & 电子阅读器
  • 电脑
    • 笔记本电脑
      • PC 笔记本
      • Macbook(Air/Pro)
    • 台式机
    • 显示器
  • 手机

这可以通过以下代码轻松实现

$categories = [
  ['id' => 1, 'name' => 'TV & Home Theather'],
  ['id' => 2, 'name' => 'Tablets & E-Readers'],
  ['id' => 3, 'name' => 'Computers', 'children' => [
    ['id' => 4, 'name' => 'Laptops', 'children' => [
      ['id' => 5, 'name' => 'PC Laptops'],
      ['id' => 6, 'name' => 'Macbooks (Air/Pro)']
    ]],
    ['id' => 7, 'name' => 'Desktops'],
    ['id' => 8, 'name' => 'Monitors']
  ]],
  ['id' => 9, 'name' => 'Cell Phones']
];

Category::buildTree($categories) // => true

之后,我们可以根据需要更新层次结构

$categories = [
  ['id' => 1, 'name' => 'TV & Home Theather'],
  ['id' => 2, 'name' => 'Tablets & E-Readers'],
  ['id' => 3, 'name' => 'Computers', 'children' => [
    ['id' => 4, 'name' => 'Laptops', 'children' => [
      ['id' => 5, 'name' => 'PC Laptops'],
      ['id' => 6, 'name' => 'Macbooks (Air/Pro)']
    ]],
    ['id' => 7, 'name' => 'Desktops', 'children' => [
      // These will be created
      ['name' => 'Towers Only'],
      ['name' => 'Desktop Packages'],
      ['name' => 'All-in-One Computers'],
      ['name' => 'Gaming Desktops']
    ]]
    // This one, as it's not present, will be deleted
    // ['id' => 8, 'name' => 'Monitors'],
  ]],
  ['id' => 9, 'name' => 'Cell Phones']
];

Category::buildTree($categories); // => true

makeTree 实例方法的工作方式类似。唯一的区别是它只对调用节点实例的 后代 执行操作。

因此,现在假设我们已经在数据库中有了以下层次结构

  • 电子产品
  • 健康健身 & 美容
  • 小家电
  • 大家电

如果执行以下代码

$children = [
  ['name' => 'TV & Home Theather'],
  ['name' => 'Tablets & E-Readers'],
  ['name' => 'Computers', 'children' => [
    ['name' => 'Laptops', 'children' => [
      ['name' => 'PC Laptops'],
      ['name' => 'Macbooks (Air/Pro)']
    ]],
    ['name' => 'Desktops'],
    ['name' => 'Monitors']
  ]],
  ['name' => 'Cell Phones']
];

$electronics = Category::where('name', '=', 'Electronics')->first();
$electronics->makeTree($children); // => true

将会得到以下结果

  • 电子产品
    • 电视 & 家庭影院
    • 平板电脑 & 电子阅读器
    • 电脑
      • 笔记本电脑
        • PC 笔记本
        • Macbook(Air/Pro)
      • 台式机
      • 显示器
    • 手机
  • 健康健身 & 美容
  • 小家电
  • 大家电

更新和删除子树中的节点的方式相同。

杂项/实用函数

节点提取查询范围

Baum提供了一些查询范围,可用于从当前结果集中提取(删除)选定的节点。

  • withoutNode(node):从当前结果集中提取指定的节点。
  • withoutSelf():从当前结果集中提取自身。
  • withoutRoot():从结果集中提取当前根节点。
$node = Category::where('name', '=', 'Some category I do not want to see.')->first();

$root = Category::where('name', '=', 'Old boooks')->first();
var_dump($root->descendantsAndSelf()->withoutNode($node)->get());
... // <- This result set will not contain $node

获取嵌套列表的列值

静态方法::getNestedList()返回一个键值对数组,指示节点的深度。对于填充select元素等很有用。

它期望返回列名,并可选地:用于数组键的列(如果没有提供,将使用id)和/或分隔符

public static function getNestedList($column, $key = null, $seperator = ' ');

一个示例用例

$nestedList = Category::getNestedList('name');
// $nestedList will contain an array like the following:
// array(
//   1 => 'Root 1',
//   2 => ' Child 1',
//   3 => ' Child 2',
//   4 => '  Child 2.1',
//   5 => ' Child 3',
//   6 => 'Root 2'
// );

更多信息

您可以在wiki中找到有关Baum的更多信息、使用示例和/或常见问题。

完成此README后,请随意浏览wiki。

https://github.com/etrepat/baum/wiki

贡献

想要贡献?也许你发现了一些讨厌的bug?这是一个好消息!

  1. 分叉并克隆项目:git clone git@github.com:your-username/baum.git
  2. 运行测试并确保它们在您的设置中通过:phpunit
  3. 创建您的bug修复/功能分支,并开始编写代码。为您的更改添加测试。
  4. 确保所有测试仍然通过:phpunit
  5. 将更改推送到您的分叉并提交新的pull request。

有关更详细的指南和建议,请参阅CONTRIBUTING.md文件。

许可协议

Baum根据MIT许可协议许可(有关详细信息,请参阅LICENSE文件)。

Estanislau Trepat (etrepat)编写。我还在twitter上@etrepat