Web中树形数据(层级关系数据)的实现—以行政区树为例

在Web开发中常常遇到树形数据的操作，如菜单、组织机构、行政区(省、市、县)等具有层级关系的数据。

以下以行政区为例说明树形数据(层级关系数据)的存储以及实现，效果如图所看到的。

1 数据库表结构设计

树形数据一般通过父节点和子节点实现数据之间的层级关联，层级关系在数据库中主要通过主键和外键来实现。

--使用Oracle数据库
--创建行政区表
create table TB_XZQ
(
  code         NUMBER not null,  --行政区编码，主键
  parent_code  NUMBER,           --上级行政区编码，假设没有上级行政区。则为空
  name         VARCHAR2(50)      --行政区名称  
);

--设置CODE为主键
alter table TB_XZQ add constraint PK_TB_XZQ primary key (CODE) using index;

--设置外键
alter table TB_XZQ
  add constraint FK_TB_XZQ_PARENT_CODE foreign key (PARENT_CODE)
  references TB_XZQ (CODE) on delete set null;

--插入行政区数据
INSERT INTO TB_XZQ (CODE,PARENT_CODE,NAME) VALUES (420000, NULL, '湖北省');

INSERT INTO TB_XZQ (CODE,PARENT_CODE,NAME) VALUES (420100, 420000, '武汉市');
INSERT INTO TB_XZQ (CODE,PARENT_CODE,NAME) VALUES (420101, 420100, '市辖区');
INSERT INTO TB_XZQ (CODE,PARENT_CODE,NAME) VALUES (420102, 420100, '江岸区');
INSERT INTO TB_XZQ (CODE,PARENT_CODE,NAME) VALUES (420103, 420100, '江汉区');
INSERT INTO TB_XZQ (CODE,PARENT_CODE,NAME) VALUES (420104, 420100, '硚口区');
INSERT INTO TB_XZQ (CODE,PARENT_CODE,NAME) VALUES (420105, 420100, '汉阳区');

INSERT INTO TB_XZQ (CODE,PARENT_CODE,NAME) VALUES (421000, 420000, '荆州市');
INSERT INTO TB_XZQ (CODE,PARENT_CODE,NAME) VALUES (421001, 421000, '市辖区');
INSERT INTO TB_XZQ (CODE,PARENT_CODE,NAME) VALUES (421002, 421000, '沙市区');
INSERT INTO TB_XZQ (CODE,PARENT_CODE,NAME) VALUES (421003, 421000, '荆州区');

INSERT INTO TB_XZQ (CODE,PARENT_CODE,NAME) VALUES (430000, NULL, '湖南省');

INSERT INTO TB_XZQ (CODE,PARENT_CODE,NAME) VALUES (430100, 430000, '长沙市');
INSERT INTO TB_XZQ (CODE,PARENT_CODE,NAME) VALUES (430101, 430100, '市辖区');
INSERT INTO TB_XZQ (CODE,PARENT_CODE,NAME) VALUES (430102, 430100, '芙蓉区');
INSERT INTO TB_XZQ (CODE,PARENT_CODE,NAME) VALUES (430103, 430100, '天心区');
INSERT INTO TB_XZQ (CODE,PARENT_CODE,NAME) VALUES (430104, 430100, '岳麓区');

插入后数据例如以下图所看到的

2 树形数据Java实现

通常情况下，从数据库中读取的数据须要转换为树形结构。TreeNode是一个Java树形数据实现类。通过静态方法buildTree能够方便的把TreeNode构建成树。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 树节点。支持Ext、zTree等Web控件
 * 
 * @author accountwcx@qq.com
 * @param <T> 树节点的绑定数据类
 */
public class TreeNode<T> {
	/**
	 * 树节点id
	 * 为了兼容多种情况，使用String类型
	 */
	private String id;
	
	/**
	 * 树节点上级id
	 */
	private String parentId;
	
	/**
	 * 树节点显示文本
	 */
	private String text;
	
	/**
	 * 树节点名称。内容和text一样
	 * 该字段主要是为了兼容Ext和zTree
	 */
	private String name;
	
	/**
	 * 是否为叶子节点
	 */
	private Boolean leaf = true;
	private Boolean expanded = false;
	private T nodeData;
	
	/**
	 * 是否为父节点，该字段和leaf反复，主要是为了兼容Ext和zTree
	 */
	private Boolean isParent = false;
	
	/**
	 * 子节点。假设没有子节点，则列表长度为0
	 */
	private List<TreeNode<T>> children = new ArrayList<TreeNode<T>>();

	public String getId() {
		return id;
	}

	public void setId(String id) {
		this.id = id;
	}

	public String getParentId() {
		return parentId;
	}

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

	public String getText() {
		return text;
	}

	public void setText(String text) {
		this.name = text;
		this.text = text;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
		this.text = name;
	}

	public Boolean getExpanded() {
		return expanded;
	}

	public void setExpanded(Boolean expanded) {
		this.expanded = expanded;
	}

	public List<TreeNode<T>> getChildren() {
		return children;
	}

	public void setLeaf(Boolean leaf) {
		this.leaf = leaf;
		this.isParent = !leaf;
	}

	public Boolean getLeaf() {
		return this.leaf;
	}

	public Boolean getIsParent() {
		return isParent;
	}

	public void setIsParent(Boolean isParent) {
		this.isParent = isParent;
		this.leaf = !isParent;
	}

	public T getNodeData() {
		return nodeData;
	}

	public void setNodeData(T nodeData) {
		this.nodeData = nodeData;
	}
	
	/**
	 * 把树节点列表构造成树，最后返回树的根节点，假设传入的列表有多个根节点，会动态创建一个根节点。

	 * @param nodes 树节点列表
	 * @return 根节点
	 */
	public static <T> TreeNode<T> buildTree(List<TreeNode<T>> nodes){
		if(nodes == null || nodes.size() == 0){
			return null;
		}
		
		if(nodes.size() == 1){
			return nodes.get(0);
		}
		
		//用来存放nodes里面的顶级树节点
		//也就是把没有父节点的节点都放到tops里面去
		List<TreeNode<T>> tops = new ArrayList<TreeNode<T>>();
		
		boolean hasParent = false;
		//第一次遍历，获取一个节点作为子节点
		for(TreeNode<T> child : nodes){
			hasParent = false;
			
			//当前节点child的父节点id
			String pid = child.getParentId();
			
			//假设pid不存在或为空
			//则当前节点为顶级节点
			if(pid == null || pid.equals("")){
				//把当前节点加入到tops中作为顶级节点
				tops.add(child);
				//跳过当前节点，进入下一轮
				continue;
			}
			
			//遍历nodes上的全部节点，推断是否有child的父节点
			for(TreeNode<T> parent : nodes){
				String id = parent.getId();
				
				//假设parent节点的id等于child节点的pid，则parent节点是child节点的父节点
				if(id != null && id.equals(pid)){
					
					//把child加到parent下
					parent.getChildren().add(child);
					parent.setLeaf(false);
					
					//child节点有父节点
					hasParent = true;
					
					continue;
				}
			}
			
			//假设child节点没有父节点。则child是顶级节点
			//把child加入到tops中
			if(!hasParent){
				tops.add(child);
			}
		}
		
		TreeNode<T> root;
		if(tops.size() == 1){
			//假设顶级节点仅仅有一个。该顶级节点是根节点
			root = tops.get(0);
		}else{
			//假设顶级节点有多个，创建一个根节点，把顶级节点放到根节点下
			root = new TreeNode<T>();
			root.setLeaf(false);
			root.setId("-1");
			root.setName("root");
			root.setParentId("");
			
			root.getChildren().addAll(tops);
		}
		
		return root;
	}
}

3 生成行政区树

Dao(仅仅列出主要代码)

@Repository("xzqDao")
public class XzqDaoImpl implements XzqDao {
	@Resource
	private JdbcTemplate jdbcTemplate;
	
	public List<XzqEntity> select() {
		String sql = "SELECT CODE,PARENT_CODE,NAME FROM TB_XZQ";
		
		//用Spring JDBC进行数据库操作
		return jdbcTemplate.query(sql, new RowMapper<XzqEntity>(){
			
			public XzqEntity mapRow(ResultSet rs, int index) throws SQLException {
				XzqEntity xzq = new XzqEntity();
				xzq.setCode(rs.getInt("CODE"));
				xzq.setName(rs.getString("NAME"));
				xzq.setParentCode(rs.getInt("PARENT_CODE"));
				
				return xzq;
			}
			
		});
	}
}

Service(仅仅列主要代码)

@Service("xzqService")
public class XzqServiceImpl implements XzqService {
	@Resource
	private XzqDao xzqDao;
	
	public TreeNode<XzqEntity> tree(){
		List<XzqEntity> list = xzqDao.select();
		
		List<TreeNode<XzqEntity>> nodes = new ArrayList<TreeNode<XzqEntity>>();
		
		//把行政区类转为树节点
		for(XzqEntity xzq : list){
			TreeNode<XzqEntity> node = new TreeNode<XzqEntity>();
			
			//节点id
			node.setId(xzq.getCode().toString());
			
			//节点上级id
			node.setParentId(xzq.getParentCode().toString());
			
			node.setText(xzq.getName());
			
			//把行政区类放到节点数据中，以备使用
			node.setNodeData(xzq);
			
			nodes.add(node);
		}
		
		return TreeNode.buildTree(nodes);
	}
}

Controller(仅仅列出主要代码)

@Controller
@RequestMapping("/xzq")
public class XzqController {
	@Resource
	private XzqService xzqService;

	/**
	 * 行政区树，返回JSON格式
	 * 
	 * @param response
	 */
	@RequestMapping("/tree.mvc")
	public void tree(HttpServletResponse response) {
		String json = "";
		try {
			json = JSON.toJSONString(xzqService.tree());
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}

		//输出JSON数据
		//这里直接通过response输出JSON字符串
		//Spring MVC也提供了输出JSON数据的方法
		
		// 设置编码格式
		response.setContentType("text/plain;charset=utf-8");
		response.setCharacterEncoding("utf-8");

		PrintWriter out = null;
		try {
			out = response.getWriter();
			out.write(json);
			out.flush();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

ztree显示行政区树

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>
<%
String context = request.getContextPath();
%>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
<link type="text/css" rel="stylesheet" href="./lib/ztree/zTreeStyle.css" />

<script type="text/javascript" src="./lib/jquery/jquery-1.11.2.min.js"></script>
<script type="text/javascript" src="./lib/ztree/jquery.ztree.all-3.5.min.js"></script>
<title>行政区</title>
</head>
<body>
<!-- 行政区树 -->
<ul class="ztree" id="xzqtree" style="180px;height:350px;margin:10px;border:1px solid blue;overflow:auto;"></ul>
<script type="text/javascript">
$(function(){
	
	//获取行政区数据
	$.ajax({
		url: './xzq/tree.mvc',
		dataType: 'json'
	}).done(function(data){
		if(!data){
			return;
		}
		
		//初始化行政区树
		$.fn.zTree.init($('#xzqtree'), {}, data);
	});
});
</script>
</body>
</html>