一、許可權樹是什麼

        在寫專案的許可權管理模組、使用者系統的時候經常碰見類似的樹結構我們一般習慣稱之為許可權樹，許可權樹應用的地方有很多，比較常見的有：許可權管理時候的樹狀圖（如上圖），頁面左側的一二三級的選單，物品分類的樹狀選單。

在實際專案中這種許可權結構，資料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，但對於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資料結構和演算法不是特別瞭解，經常性會參考網上一些不是很優秀的寫法，通過遞迴的方式反覆的查詢資料庫來逐層往上級遍歷，這種寫法的執行起來比較慢，網路開銷比較大，如下圖：

二、如何遍歷許可權樹

下面我們一起思考如何寫一個許可權樹的遍歷並且讓其適用與大部分情況

1、設計結構

根據上文資料庫，可以設計出一個簡單有效的結構：

data：資料庫表的任意一行許可權

childrenNode：data節點下所有的許可權集合

然後新增上get、set方法，為了方便再增加兩個建構函式，用於對元素初始化（空建構函式也不忘記），因為我們無法得知data具體是什麼型別，所有使用泛型讓data可以成為任何類，增加通用性。

public class TreeNode<T> {
    //資料內容
    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、獲取許可權資料

        之前說到反覆的去資料庫獲取資料會讓網路開銷變大，所以我們應該一次性將所有需要的許可權資料全部取出（有的時候是取出全部的資料，有時取得某個角色的許可權資料），將取到資料放入一個list中。

一個節點類應該還具有獲取自己子節點的能力，在TreeNode類中新增獲取子節點方法：

通過data的id和每條資料的父id對比相同的放入子節點的集合中，並且從資料集合中刪除（這樣做只要許可權資料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;
    }
 

由於無法知道具體的類也就不知道id欄位和父id欄位，採用反射的方式獲取欄位的值

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 {
                //開啟私有訪問
                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、從資料中找出根節點

        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，並新增獲取根節點方法。這個方法需要許可權資料的集合，id的欄位名，父id的欄位名

思路：判斷許可權集合是否為空，取出集合中第一個元素，用過遞迴一層一層往上找，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，並且通過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迴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，然後使用forChildren方法遍歷根節點的子集，一級一級的往下查詢子級，最後返回樹。

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不為空就一直遞迴，needForList為空的時候說明這棵樹的所有相關的節點都找到了並且都通過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

很多時候許可權樹並沒有一個統一的根節點，如下圖：

系統管理、軟體管理、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，新增形成森林的方法：

只需要迴圈執行形成樹的方法，一直到所有的許可權資料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.僅支援java8，id不可重複

2.呼叫方法就可以使用了

public List<TreeNode<AuthResource>> toTree() {
        //獲取資料集合
        List<AuthResource> list = authResourceRepository.findAll();
        //建立工具類
        ConvertTree<AuthResource> convertTree = new ConvertTree<>();
        //生成森林
        List<TreeNode<AuthResource>> forest = convertTree.getForest(list, "id", "parentId");
        return convertTree.getForest(list);
    }