F.22. ltree
该模块实现了一种数据类型ltree，用于表示存储在分层树状结构中的数据的标签。提供了用于搜索标签树的广泛工具。
F.22.1. Definitions
- label *是字母数字字符和下划线的序列(例如，在 C 语言环境中，允许字符
A-Za-z0-9_)。标签长度必须少于 256 个字符。
范例：42，Personal_Services
- label path *是零个或多个由点分隔的标签的序列，例如
L1.L2.L3，代表从层次树的根到特定节点的路径。标签路径的长度不能超过 65535 个标签。
示例：Top.Countries.Europe.Russia
ltree模块提供了几种数据类型：
-
ltree存储标签路径。 -
lquery表示用于匹配ltree值的类似正则表达式的模式。一个简单的单词与路径中的标签匹配。星号(*)匹配零个或多个标签。例如：
foo Match the exact label path foo
*.foo.* Match any label path containing the label foo
*.foo Match any label path whose last label is foo
还可以量化星号以限制它们可以匹配多少个标签：
*{n} Match exactly n labels
*{n,} Match at least n labels
*{n,m} Match at least n but not more than m labels
*{,m} Match at most m labels — same as *{0,m}
可以将多个修饰符放在lquery的非星号标签的末尾，以使其比完全匹配更匹配：
@ Match case-insensitively, for example a@ matches A
* Match any label with this prefix, for example foo* matches foobar
% Match initial underscore-separated words
%的行为有点复杂。它尝试匹配单词而不是整个标签。例如foo_bar%匹配foo_bar_baz而不匹配foo_barbaz。如果与*结合使用，则前缀匹配分别应用于每个单词，例如foo_bar%*匹配foo1_bar2_baz但不匹配foo1_br2_baz。
另外，您可以编写几个可能经过修改的标签，并以|(OR)分隔以匹配这些标签中的任何一个，也可以在开头放置!(NOT)以匹配与其他替代品不匹配的任何标签。
这是lquery的带 Comments 的示例：
Top.*{0,2}.sport*@.!football|tennis.Russ*|Spain
a. b. c. d. e.
该查询将匹配以下任何标签路径：
-
以标签
Top开头 -
下一个之前有零到两个标签
-
以不区分大小写的前缀
sport开头的标签 -
然后标签不匹配
football或tennis -
然后以以
Russ开头或完全匹配Spain的标签结尾。 -
ltxtquery表示用于匹配ltree值的类似全文搜索的模式。ltxtquery值包含单词，可能在末尾带有修饰符@，*，%；修饰符的含义与lquery中的含义相同。单词可以与&(AND)，|(OR)，!(NOT)和括号组合。与lquery的主要区别在于ltxtquery匹配单词而不管它们在标签路径中的位置。
这是ltxtquery的示例：
Europe & Russia*@ & !Transportation
这将匹配包含标签Europe的路径和以Russia开头的任何标签(不区分大小写)，但不匹配包含标签Transportation的路径。这些单词在路径中的位置并不重要。同样，当使用%时，该单词可以与标签内任何下划线分隔的单词匹配，而与位置无关。
注意：ltxtquery允许符号之间有空格，但ltree和lquery不允许。
F.22.2. 运算符和功能
类型ltree具有通常的比较运算符=，<>，<，>，<=，>=。比较按树遍历的 Sequences 排序，节点的子级按标签文本排序。另外，Table F.14中显示的专业操作员也可用。
表 F.14.ltree个运算符
| Operator | Returns | Description |
|---|---|---|
ltree @> ltree | boolean | 左参数是右(或相等)的祖先吗？ |
ltree <@ ltree | boolean | 左参数是右(或相等)的后代吗？ |
ltree ~ lquery | boolean | ltree匹配lquery吗？ |
lquery ~ ltree | boolean | ltree匹配lquery吗？ |
ltree ? lquery[] | boolean | ltree匹配数组中的任何lquery吗？ |
lquery[] ? ltree | boolean | ltree匹配数组中的任何lquery吗？ |
ltree @ ltxtquery | boolean | ltree匹配ltxtquery吗？ |
ltxtquery @ ltree | boolean | ltree匹配ltxtquery吗？ |
ltree || ltree | ltree | 串联ltree条路径 |
ltree || text | ltree | 将文本转换为ltree并连接 |
text || ltree | ltree | 将文本转换为ltree并连接 |
ltree[] @> ltree | boolean | 数组是否包含ltree的祖先？ |
ltree <@ ltree[] | boolean | 数组是否包含ltree的祖先？ |
ltree[] <@ ltree | boolean | 数组是否包含ltree的后代？ |
ltree @> ltree[] | boolean | 数组是否包含ltree的后代？ |
ltree[] ~ lquery | boolean | 数组是否包含任何与lquery匹配的路径？ |
lquery ~ ltree[] | boolean | 数组是否包含任何与lquery匹配的路径？ |
ltree[] ? lquery[] | boolean | ltree数组是否包含与任何lquery匹配的路径？ |
lquery[] ? ltree[] | boolean | ltree数组是否包含与任何lquery匹配的路径？ |
ltree[] @ ltxtquery | boolean | 数组是否包含任何与ltxtquery匹配的路径？ |
ltxtquery @ ltree[] | boolean | 数组是否包含任何与ltxtquery匹配的路径？ |
ltree[] ?@> ltree | ltree | 第一个数组条目，其祖先是ltree；如果没有则为 NULL |
ltree[] ?<@ ltree | ltree | 第一个数组条目是ltree的后代；如果没有则为 NULL |
ltree[] ?~ lquery | ltree | 第一个与lquery匹配的数组项；如果没有则为 NULL |
ltree[] ?@ ltxtquery | ltree | 第一个与ltxtquery匹配的数组项；如果没有则为 NULL |
运算符<@，@>，@和~具有类似物^<@，^@>，^@，^~，除了不使用索引外，它们的相似之处相同。这些仅用于测试目的。
可用的功能显示在Table F.15中。
表 F.15.ltree功能
F.22.3. Indexes
ltree支持多种类型的索引，可以加快指示的运算符的速度：
-
超过
ltree的 B 树索引：<，<=，=，>=，> -
GiST 超过
ltree的索引：<，<=，=，>=，>，@>，<@，@，~，?
创建这样的索引的示例：
CREATE INDEX path_gist_idx ON test USING GIST (path);
- GiST 超过
ltree[]的索引：ltree[] <@ ltree，ltree @> ltree[]，@，~，?
创建这样的索引的示例：
CREATE INDEX path_gist_idx ON test USING GIST (array_path);
注意：此索引类型是有损的。
F.22.4. Example
本示例使用以下数据(在源分发中的文件contrib/ltree/ltreetest.sql中也可用)：
CREATE TABLE test (path ltree);
INSERT INTO test VALUES ('Top');
INSERT INTO test VALUES ('Top.Science');
INSERT INTO test VALUES ('Top.Science.Astronomy');
INSERT INTO test VALUES ('Top.Science.Astronomy.Astrophysics');
INSERT INTO test VALUES ('Top.Science.Astronomy.Cosmology');
INSERT INTO test VALUES ('Top.Hobbies');
INSERT INTO test VALUES ('Top.Hobbies.Amateurs_Astronomy');
INSERT INTO test VALUES ('Top.Collections');
INSERT INTO test VALUES ('Top.Collections.Pictures');
INSERT INTO test VALUES ('Top.Collections.Pictures.Astronomy');
INSERT INTO test VALUES ('Top.Collections.Pictures.Astronomy.Stars');
INSERT INTO test VALUES ('Top.Collections.Pictures.Astronomy.Galaxies');
INSERT INTO test VALUES ('Top.Collections.Pictures.Astronomy.Astronauts');
CREATE INDEX path_gist_idx ON test USING GIST (path);
CREATE INDEX path_idx ON test USING BTREE (path);
现在，我们有了一个表test，该表中填充了描述如下所示层次结构的数据：
Top
/ | \
Science Hobbies Collections
/ | \
Astronomy Amateurs_Astronomy Pictures
/ \ |
Astrophysics Cosmology Astronomy
/ | \
Galaxies Stars Astronauts
我们可以做继承：
ltreetest=> SELECT path FROM test WHERE path <@ 'Top.Science';
path
------------------------------------
Top.Science
Top.Science.Astronomy
Top.Science.Astronomy.Astrophysics
Top.Science.Astronomy.Cosmology
(4 rows)
以下是路径匹配的一些示例：
ltreetest=> SELECT path FROM test WHERE path ~ '*.Astronomy.*';
path
-----------------------------------------------
Top.Science.Astronomy
Top.Science.Astronomy.Astrophysics
Top.Science.Astronomy.Cosmology
Top.Collections.Pictures.Astronomy
Top.Collections.Pictures.Astronomy.Stars
Top.Collections.Pictures.Astronomy.Galaxies
Top.Collections.Pictures.Astronomy.Astronauts
(7 rows)
ltreetest=> SELECT path FROM test WHERE path ~ '*.!pictures@.*.Astronomy.*';
path
------------------------------------
Top.Science.Astronomy
Top.Science.Astronomy.Astrophysics
Top.Science.Astronomy.Cosmology
(3 rows)
以下是全文搜索的一些示例：
ltreetest=> SELECT path FROM test WHERE path @ 'Astro*% & !pictures@';
path
------------------------------------
Top.Science.Astronomy
Top.Science.Astronomy.Astrophysics
Top.Science.Astronomy.Cosmology
Top.Hobbies.Amateurs_Astronomy
(4 rows)
ltreetest=> SELECT path FROM test WHERE path @ 'Astro* & !pictures@';
path
------------------------------------
Top.Science.Astronomy
Top.Science.Astronomy.Astrophysics
Top.Science.Astronomy.Cosmology
(3 rows)
使用功能构建路径：
ltreetest=> SELECT subpath(path,0,2)||'Space'||subpath(path,2) FROM test WHERE path <@ 'Top.Science.Astronomy';
?column?
------------------------------------------
Top.Science.Space.Astronomy
Top.Science.Space.Astronomy.Astrophysics
Top.Science.Space.Astronomy.Cosmology
(3 rows)
我们可以通过创建一个 SQL 函数来简化此过程，该函数在路径的指定位置插入标签：
CREATE FUNCTION ins_label(ltree, int, text) RETURNS ltree
AS 'select subpath($1,0,$2) || $3 || subpath($1,$2);'
LANGUAGE SQL IMMUTABLE;
ltreetest=> SELECT ins_label(path,2,'Space') FROM test WHERE path <@ 'Top.Science.Astronomy';
ins_label
------------------------------------------
Top.Science.Space.Astronomy
Top.Science.Space.Astronomy.Astrophysics
Top.Science.Space.Astronomy.Cosmology
(3 rows)
F.22.5. Transforms
可以使用其他扩展来实现 PL/Python 的ltree类型的转换。extensions 为ltree_plpythonu，ltree_plpython2u和ltree_plpython3u(有关 PL/Python 命名约定，请参见Section 45.1)。如果安装这些转换并在创建函数时指定它们，则ltree值将 Map 到 Python 列表。 (但是，当前不支持相反的功能.)
F.22.6. Authors
所有工作都是由 Teodor Sigaev(<[email protected]>)和 Oleg Bartunov(<[email protected]>)完成的。有关其他信息，请参见http://www.sai.msu.su/~megera/postgres/gist/。作者要感谢 Eugeny Rodichev 的有益讨论。欢迎发表 Comment 和错误报告。
