一、權限樹是什么
在寫項目的權限管理模塊、用戶系統的時候經常碰見類似的樹結構我們一般習慣稱之為權限樹，權限樹應用的地方有很多，比較常見的有：權限管理時候的樹狀圖（如上圖），頁面左側的一二三級的菜單，物品分類的樹狀菜單。
在實際項目中這種權限結構，數據庫設計一般是這樣的：
其中我們需要通過id和父id來遍歷樹狀圖，這種結構非常簡單也很好理解，但對于新手編碼來說就不是特別的友好了，特別是培訓出來的朋友可能對數據結構和算法不是特別了解，經常性會參考網上一些不是很優秀的寫法，通過遞歸的方式反復的查詢數據庫來逐層往上級遍歷，這種寫法的運行起來比較慢，網絡開銷比較大，如下圖：
二、如何遍歷權限樹
下面我們一起思考如何寫一個權限樹的遍歷并且讓其適用與大部分情況
1、設計結構
根據上文數據庫，可以設計出一個簡單有效的結構：
- data：數據庫表的任意一行權限
- childrenNode：data節點下所有的權限集合
然后添加上get、set方法，為了方便再增加兩個構造函數，用于對元素初始化（空構造函數也不忘記），因為我們無法得知data具體是什么類型，所有使用泛型讓data可以成為任何類，增加通用性。
public class TreeNode<T> {
//數據內容
private T data;
//這個節點下的子節點
private List<TreeNode<T>> childrenNode = new ArrayList<>();
public T getData() {
return data;
}
public void setData(T data) {
this.data = data;
}
public List<TreeNode<T>> getChildrenNode() {
return childrenNode;
}
public void setChildrenNode(List<TreeNode<T>> childrenNode) {
this.childrenNode = childrenNode;
}
public TreeNode(T data, List<TreeNode<T>> childrenNode) {
this.data = data;
this.childrenNode = childrenNode;
}
public TreeNode() {
}
}
2、獲取權限數據
之前說到反復的去數據庫獲取數據會讓網絡開銷變大，所以我們應該一次性將所有需要的權限數據全部取出（有的時候是取出全部的數據，有時取得某個角色的權限數據），將取到數據放入一個list中。
一個節點類應該還具有獲取自己子節點的能力，在TreeNode類中添加獲取子節點方法：
通過data的id和每條數據的父id對比相同的放入子節點的集合中，并且從數據集合中刪除（這樣做只要權限數據集合變成空了就可以算是樹遍歷完成）
public List<TreeNode<T>> childrenNode(List<T> datas, String idName, String fidName) {
ConvertTree<T> convertTree = new ConvertTree<>();
String idValue = convertTree.getFieldValue(data, idName);
List<T> collect = datas.stream()
.filter(date -> idValue.equals(convertTree.getFieldValue(date, fidName)))
.collect(Collectors.toList());
datas.removeAll(collect);
for (T node : collect) {
TreeNode<T> treeNode = new TreeNode<>();
treeNode.setData(node);
childrenNode.add(treeNode);
}
return childrenNode;
}
由于無法知道具體的類也就不知道id字段和父id字段，采用反射的方式獲取字段的值
public String getFieldValue(T o, String fieldName) {
//得到class
Class cls = o.getClass();
//得到所有屬性
Field[] fields = cls.getDeclaredFields();
for (Field field : fields) {
try {
//打開私有訪問
field.setAccessible(true);
//獲取屬性
if (field.getName().equals(fieldName)) {
Object result = field.get(o);
if (result == null) {
return null;
}
return result.toString();
}
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
}
}
throw new RuntimeException("獲取屬性值失敗");
}
3、從數據中找出根節點
我們首先需要定位一棵樹最頂端的節點，也就是根節點“祖宗節點”。
新建一個類，并添加獲取根節點方法。這個方法需要權限數據的集合，id的字段名，父id的字段名
思路：判斷權限集合是否為空，取出集合中第一個元素，用過遞歸一層一層往上找，一直到找不到父節點為止，將這個得到的根節放到我們的樹結構中，并且通過childrenNode來獲取子節點他的子節點。
private TreeNode<T> getRootNode(List<T> datas, String idName, String fidName) {
if (datas.isEmpty()) {
return null;
}
T node = datas.get(0);
T rootNode = getRootNode(datas, idName, fidName, node);
TreeNode<T> rootTreeNode = new TreeNode<>();
datas.remove(rootNode);
rootTreeNode.setData(rootNode);
rootTreeNode.childrenNode(datas, idName, fidName);
return rootTreeNode;
}
這個方法會不停的遞歸直到早不到父節點為止
private T getRootNode(List<T> datas, String idName, String fidName, T node) {
T fNode = null;
String fieldValue = getFieldValue(node, fidName);
for (T data : datas) {
if (getFieldValue(data, idName).equals(fieldValue)) {
fNode = data;
break;
}
}
if (fNode == null) {
return node;
} else {
return getRootNode(datas, idName, fidName, fNode);
}
}
4、根據根節點形成一棵樹
先獲取根節點，然后使用forChildren方法遍歷根節點的子集，一級一級的往下查找子級，最后返回樹。
private TreeNode<T> getTree(List<T> datas, String idName, String fidName) {
//獲取樹根
TreeNode<T> rootNode = getRootNode(datas, idName, fidName);
//遍歷樹根的子集
List<TreeNode<T>> childrenNode = rootNode.getChildrenNode();
forChildren(datas, idName, fidName, childrenNode);
//此時樹已經形成
return rootNode;
}
遍歷子集，將子集的子集記錄下來，存入needForList，如果needForList不為空就一直遞歸，needForList為空的時候說明這棵樹的所有相關的節點都找到了并且都通過childrenNode方法處理成TreeNode類。
private void forChildren(List<T> datas, String idName, String fidName, List<TreeNode<T>> childrenNode) {
//需要遍歷的集合
List<TreeNode<T>> needForList = new ArrayList<>();
for (TreeNode<T> tTreeNode : childrenNode) {
List<TreeNode<T>> treeNodes = tTreeNode.childrenNode(datas, idName, fidName);
needForList.addAll(treeNodes);
}
if (!needForList.isEmpty()) {
forChildren(datas, idName, fidName, needForList);
}
}
三、形成森林
很多時候權限樹并沒有一個統一的根節點，如下圖：
系統管理、軟件管理、統計分析各是一棵樹，這時候我們就需要把每一棵樹都遍歷出來，添加形成森林的方法：
只需要循環執行形成樹的方法，一直到所有的權限數據的集合為空的時候結束，將所有的遍歷出來的樹放入集合中，返回集合。
public List<TreeNode<T>> getForest(List<T> datas, String idName, String fidName) {
List<TreeNode<T>> forest = new ArrayList<>();
while (!datas.isEmpty()) {
TreeNode<T> tree = getTree(datas, idName, fidName);
forest.add(tree);
}
return forest;
}
四、使用
1.僅支持java8，id不可重復
2.調用方法就可以使用了
public List<TreeNode<AuthResource>> toTree() {
//獲取數據集合
List<AuthResource> list = authResourceRepository.findAll();
//創建工具類
ConvertTree<AuthResource> convertTree = new ConvertTree<>();
//生成森林
List<TreeNode<AuthResource>> forest = convertTree.getForest(list, "id", "parentId");
return convertTree.getForest(list);
}
3.代碼：
