امتدادات الاشجار تعطيك مسارات مستحدثة مع قاعدة بيانات البيانات @> وقد عقد مؤتمراً بشأن <@إذا كنت ملتزماً بـ PostgreSQL وتريد أفضل أداء التسلسل الهرمي للاستفسار عن الأداء، فإن من الصعب التغلب على الشجر.
الأخبار السارة: الـ مورِد المُزوّد الرئيسي يقوم بدعم ترجمات LINQ لـ عمليات شجرة عن طريق: LTree يمكنك استخدام طرق مثل: IsAncestorOf(), IsDescendantOf()، و ، ، ، ، ، ، ، ، ، ، ، MatchesLQuery() مباشرة في استفسارات LINQ. على أي حال، EF CORE لا يدعم بعد CTEs التكرارية، لذلك سوف تحتاج الخام SQL للعمليات التي تتطلبها (مثل بناء كامل النتائج الفرعية للشراء مع الأعماق المحسوبة).
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 - شـايـشـي من أجل الإشارة إلى دعم ترجمة LINQ!
ltree هو a PostgerresSQL امتداد الذي يزوّد a محلي بيانات نوع لـ تراتبية تسمية المسار. فكّر فيه كـ مُثثثثثثثث مع القوة العظمى - قاعدة البيانات تفهم الهيكل وتوفر المشغّلين المُفضّلين، الوظائف، ودعم مؤشر جيست.
بدلاً من معاملة المسار على أنه سلسلة غبية واستخدام مثل الإستفسارات، PostgresQL يمكن:
@> لـ "أسلافية" لـ، <@ لـ "ينحدر من")Top.*.Europe)البصيرة الرئيسية: فالأشجار هي أفضل ما في العالمين - أي بساطة المسارات المادية مع أفضلية قاعدة البيانات. والمقايضة هي قفل بوستغريسQL، وفي حين أن العديد من عمليات الأشجار تعمل عن طريق LINQ، فإن CTEs التكرارية لا تزال تحتاج إلى SQL الخام.
مسارات في شجرة استخدام فترات كفواصل وألفا رقمي شارات:
Top.Countries.Europe.UK
Top.Countries.Asia.Japan.Tokyo
Top.Products.Electronics.Computers.Laptops
القواعد:
لأنظمة التعليق، كنا نستخدم الهويات كملصقات: 1.3.7 "التعليق رقم 7 في التعليق رقم 3 في التعليق رقم 1".
أولاً، التمكين من التمديد (يتطلب امتيازات للمستعملين الخارقين لقاعدة البيانات):
CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS ltree;
أو عن طريق EF أساس الهجرة:
protected override void Up(MigrationBuilder migrationBuilder)
{
migrationBuilder.Sql("CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS ltree");
}
يتضمن مقدّم Nppggsql ما يلي: LTree نوع الخرائط مباشرة إلى شجرة PostgreSQL ويوفر طرق LINQ القابلة للترجمة:
using Microsoft.EntityFrameworkCore;
public class Comment
{
public int Id { get; set; }
public string Content { get; set; } = string.Empty;
public string Author { get; set; } = string.Empty;
public DateTime CreatedAt { get; set; }
public int PostId { get; set; }
public BlogPost Post { get; set; } = null!;
// ========== LTREE PATH ==========
// The hierarchical path in ltree format
// Format: ancestor1.ancestor2.thisNode
// Examples:
// Root comment: "1"
// Child of 1: "1.5"
// Grandchild: "1.5.12"
//
// Using the LTree type enables LINQ translations for ltree operators
public LTree Path { get; set; }
// Keep ParentCommentId for convenience
public int? ParentCommentId { get; set; }
public Comment? ParentComment { get; set; }
public ICollection<Comment> Children { get; set; } = new List<Comment>();
// ========== HELPER METHODS ==========
// Helper to get depth - LTree has NLevel property for this
public int GetDepth() => Path.NLevel - 1;
public IEnumerable<int> GetAncestorIds()
{
var pathString = Path.ToString();
if (string.IsNullOrEmpty(pathString)) yield break;
var parts = pathString.Split('.');
// All except last (which is this node)
for (int i = 0; i < parts.Length - 1; i++)
{
if (int.TryParse(parts[i], out var id))
yield return id;
}
}
}
public class CommentConfiguration : IEntityTypeConfiguration<Comment>
{
public void Configure(EntityTypeBuilder<Comment> builder)
{
builder.HasKey(c => c.Id);
builder.Property(c => c.Content)
.IsRequired()
.HasMaxLength(10000);
builder.Property(c => c.Author)
.IsRequired()
.HasMaxLength(200);
// ========== PATH COLUMN ==========
// The LTree type is automatically mapped to PostgreSQL's ltree type
// by the Npgsql provider - no explicit column type needed
builder.Property(c => c.Path)
.IsRequired();
// Relationship to blog post
builder.HasOne(c => c.Post)
.WithMany(p => p.Comments)
.HasForeignKey(c => c.PostId)
.OnDelete(DeleteBehavior.Cascade);
// Self-referencing
builder.HasOne(c => c.ParentComment)
.WithMany(c => c.Children)
.HasForeignKey(c => c.ParentCommentId)
.OnDelete(DeleteBehavior.Restrict);
// Standard indexes
builder.HasIndex(c => c.PostId);
builder.HasIndex(c => c.ParentCommentId);
}
}
اضف الرقم القياسي للتحريض عن طريق الهجرة:
protected override void Up(MigrationBuilder migrationBuilder)
{
// GiST index for ltree - enables efficient @>, <@, and ~ operators
migrationBuilder.Sql(
"CREATE INDEX ix_comments_path_gist ON comments USING GIST (path)");
// Alternative: B-tree index for exact match and sorting
// migrationBuilder.Sql(
// "CREATE INDEX ix_comments_path_btree ON comments USING BTREE (path)");
}
يترجم مقدم خدمات Npgsql EF LTree إلى هذه المشغلات:
/ المشغِّل/المعنى المقصود / طريقة اللينQ / نموذج SQL /
|----------|---------|-------------|-------------|
| @> ° هو سلف (حاويات) o ltree1.IsAncestorOf(ltree2) | '1.3'::ltree @> '1.3.7'::ltree □ حقا □ □ ▪ ▪
| <@ (يتبع)(ب) ltree1.IsDescendantOf(ltree2) | '1.3.7'::ltree <@ '1.3'::ltree □ حقا □ □ ▪ ▪
| ~ □ المباريات التي يتطابق معها نمط المكي ltree.MatchesLQuery(pattern) | '1.3.7'::ltree ~ '1.*'::lquery □ حقا □ □ ▪ ▪
| @ « المباريات » ltree.MatchesLTxtQuery(query) | '1.3.7'::ltree @ '3 & 7'::ltxtquery □ حقا □ □ ▪ ▪
| || سُبُل مُزَكَّية (يُستخدَم الأوتار المُتَوَجِدَة) '1.3'::ltree || '7'::ltree → '1.3.7' |
| <, >, <=, >= مشغلو المعايير القياسية □ للفرز □ □
خواص وطرق إضافية قابلة للترجمة من طراز LINQ:
ltree.NLevel → nlevel(ltree) - رقم من ملصقات بوصة المسارltree.Subtree(start, end) → subltree(ltree, start, end) - مجموعة مستخلصات من الملصقاتltree.Subpath(offset) → subpath(ltree, offset) - خ م م م مltree.Subpath(offset, len) → subpath(ltree, offset, len) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -ltree.Index(subpath) → index(ltree, subpath) - اعثر على وضعيةLTree.LongestCommonAncestor(ltree1, ltree2) → lca(ltree1, ltree2) - أدنى مستوى من الأسلافpublic async Task<Comment> AddCommentAsync(
int postId,
int? parentId,
string author,
string content,
CancellationToken ct = default)
{
string path;
if (parentId.HasValue)
{
// Get parent's path
var parentPath = await context.Comments
.Where(c => c.Id == parentId.Value)
.Select(c => c.Path)
.FirstOrDefaultAsync(ct);
if (parentPath == null)
throw new InvalidOperationException($"Parent comment {parentId} not found");
// Create comment first to get the ID
var comment = new Comment
{
PostId = postId,
ParentCommentId = parentId,
Author = author,
Content = content,
CreatedAt = DateTime.UtcNow,
Path = string.Empty // Temporary
};
context.Comments.Add(comment);
await context.SaveChangesAsync(ct);
// Build path: parentPath.newId
// ltree uses periods as separators
comment.Path = $"{parentPath}.{comment.Id}";
await context.SaveChangesAsync(ct);
logger.LogInformation("Added comment {CommentId} with ltree path {Path}",
comment.Id, comment.Path);
return comment;
}
else
{
// Root comment - path is just the ID
var comment = new Comment
{
PostId = postId,
ParentCommentId = null,
Author = author,
Content = content,
CreatedAt = DateTime.UtcNow,
Path = string.Empty
};
context.Comments.Add(comment);
await context.SaveChangesAsync(ct);
comment.Path = comment.Id.ToString();
await context.SaveChangesAsync(ct);
return comment;
}
}
مورِث اللّوازِلCommentID (Smil) أو ltry نمط المطابقة:
public async Task<List<Comment>> GetChildrenAsync(int commentId, CancellationToken ct = default)
{
// Option 1: Simple ParentCommentId lookup
return await context.Comments
.AsNoTracking()
.Where(c => c.ParentCommentId == commentId)
.OrderBy(c => c.CreatedAt)
.ToListAsync(ct);
}
// Option 2: Using ltree pattern (demonstration)
public async Task<List<Comment>> GetChildrenLtreeAsync(int commentId, CancellationToken ct = default)
{
// Get parent path first
var parentPath = await context.Comments
.Where(c => c.Id == commentId)
.Select(c => c.Path)
.FirstOrDefaultAsync(ct);
if (parentPath == null)
return new List<Comment>();
// Children match pattern: parentPath.*{1}
// The {1} means exactly one more label (immediate children only)
var sql = @"
SELECT * FROM comments
WHERE path ~ ($1 || '.*{1}')::lquery
ORDER BY created_at";
return await context.Comments
.FromSqlRaw(sql, parentPath)
.AsNoTracking()
.ToListAsync(ct);
}
IsAncestorOf (الترجمات إلى) @> المشغل:
public async Task<List<Comment>> GetAncestorsAsync(int commentId, CancellationToken ct = default)
{
var targetPath = await context.Comments
.Where(c => c.Id == commentId)
.Select(c => c.Path)
.FirstOrDefaultAsync(ct);
if (targetPath == default)
return new List<Comment>();
// Find all nodes whose path is an ancestor of this path
// Using IsAncestorOf which translates to @> operator
return await context.Comments
.AsNoTracking()
.Where(c => c.Path.IsAncestorOf(targetPath) && c.Id != commentId)
.OrderBy(c => c.Path.NLevel)
.ToListAsync(ct);
}
IsDescendantOf (الترجمات إلى) <@ المشغل:
public async Task<List<Comment>> GetDescendantsAsync(int commentId, CancellationToken ct = default)
{
var parentPath = await context.Comments
.Where(c => c.Id == commentId)
.Select(c => c.Path)
.FirstOrDefaultAsync(ct);
if (parentPath == default)
return new List<Comment>();
// Find all nodes whose path is a descendant of this path
// Using IsDescendantOf which translates to <@ operator
return await context.Comments
.AsNoTracking()
.Where(c => c.Path.IsDescendantOf(parentPath) && c.Id != commentId)
.OrderBy(c => c.Path)
.ToListAsync(ct);
}
NLevel (أ) بالنسبة للعمق في الحد الأقصى:
public async Task<List<Comment>> GetDescendantsToDepthAsync(
int commentId,
int maxDepth,
CancellationToken ct = default)
{
var comment = await context.Comments
.FirstOrDefaultAsync(c => c.Id == commentId, ct);
if (comment == null)
return new List<Comment>();
var basePath = comment.Path;
var baseLevel = comment.Path.NLevel;
// NLevel property translates to nlevel() function
// Filter descendants within maxDepth levels
return await context.Comments
.AsNoTracking()
.Where(c => c.Path.IsDescendantOf(basePath)
&& c.Id != commentId
&& c.Path.NLevel - baseLevel <= maxDepth)
.OrderBy(c => c.Path)
.ToListAsync(ct);
}
// If you need the depth value in results, you can project it:
public async Task<List<CommentWithDepth>> GetDescendantsWithDepthAsync(
int commentId,
int maxDepth,
CancellationToken ct = default)
{
var comment = await context.Comments
.FirstOrDefaultAsync(c => c.Id == commentId, ct);
if (comment == null)
return new List<CommentWithDepth>();
var basePath = comment.Path;
var baseLevel = comment.Path.NLevel;
return await context.Comments
.AsNoTracking()
.Where(c => c.Path.IsDescendantOf(basePath)
&& c.Id != commentId
&& c.Path.NLevel - baseLevel <= maxDepth)
.OrderBy(c => c.Path)
.Select(c => new CommentWithDepth
{
Id = c.Id,
Content = c.Content,
Author = c.Author,
CreatedAt = c.CreatedAt,
PostId = c.PostId,
ParentCommentId = c.ParentCommentId,
Path = c.Path.ToString(),
Depth = c.Path.NLevel - baseLevel
})
.ToListAsync(ct);
}
(لتري) يدعم الأنماط القوية للمكتيريات. MatchesLQuery فيLINQ:
// Find all comments at exactly depth 2 under comment 1
public async Task<List<Comment>> GetAtDepthAsync(int commentId, int depth, CancellationToken ct = default)
{
var path = await context.Comments
.Where(c => c.Id == commentId)
.Select(c => c.Path)
.FirstOrDefaultAsync(ct);
if (path == default) return new List<Comment>();
// Pattern: path.*{depth} matches exactly 'depth' more levels
var pattern = $"{path}.*{{{depth}}}";
return await context.Comments
.AsNoTracking()
.Where(c => c.Path.MatchesLQuery(pattern))
.OrderBy(c => c.Path)
.ToListAsync(ct);
}
// Find all paths matching a pattern like "1.*.7" (any path through 1 ending in 7)
public async Task<List<Comment>> MatchPatternAsync(string pattern, CancellationToken ct = default)
{
// MatchesLQuery translates to the ~ operator
return await context.Comments
.AsNoTracking()
.Where(c => c.Path.MatchesLQuery(pattern))
.OrderBy(c => c.Path)
.ToListAsync(ct);
}
يمكنك استخدام LineQ إلى تحديد شجرة الجزئية، ثمّ حذف:
public async Task DeleteSubtreeAsync(int commentId, CancellationToken ct = default)
{
var path = await context.Comments
.Where(c => c.Id == commentId)
.Select(c => c.Path)
.FirstOrDefaultAsync(ct);
if (path == default)
throw new InvalidOperationException($"Comment {commentId} not found");
// Delete all descendants (nodes where path is descendant of this path)
// Note: ExecuteDeleteAsync requires EF Core 7+
var deleted = await context.Comments
.Where(c => c.Path.IsDescendantOf(path))
.ExecuteDeleteAsync(ct);
logger.LogInformation("Deleted {Count} comments with path prefix {Path}", deleted, path);
}
وتوفّر الشجر وظائف للمساعدة في التلاعب بالمسارات:
public async Task MoveSubtreeAsync(
int commentId,
int newParentId,
CancellationToken ct = default)
{
await using var transaction = await context.Database.BeginTransactionAsync(ct);
try
{
var node = await context.Comments.FirstOrDefaultAsync(c => c.Id == commentId, ct);
var newParent = await context.Comments.FirstOrDefaultAsync(c => c.Id == newParentId, ct);
if (node == null || newParent == null)
throw new InvalidOperationException("Node or parent not found");
// Prevent cycles
if (newParent.Path.StartsWith(node.Path))
throw new InvalidOperationException("Cannot move under own descendant");
var oldPath = node.Path;
var newPath = $"{newParent.Path}.{node.Id}";
// Update all descendants: replace old path prefix with new one
// subpath(path, nlevel(oldPath)) gets the suffix after oldPath
// We concatenate newPath with that suffix
var sql = @"
UPDATE comments
SET path = $2::ltree || subpath(path, nlevel($1::ltree))
WHERE path <@ $1::ltree";
await context.Database.ExecuteSqlRawAsync(
sql,
new object[] { oldPath, newPath },
ct);
// Update parent reference
node.ParentCommentId = newParentId;
await context.SaveChangesAsync(ct);
await transaction.CommitAsync(ct);
logger.LogInformation("Moved subtree from {OldPath} to {NewPath}", oldPath, newPath);
}
catch
{
await transaction.RollbackAsync(ct);
throw;
}
}
يوفر PostgreSQL العديد من وظائف الأشجار المفيدة:
الوظيفة/الوظيفة/الوصف/الوصف
|----------|-------------|---------|
| nlevel(ltree) □ عدد البطاقات التعريفية □ عدد البطاقات nlevel('1.3.7') → 3 |
| subpath(ltree, offset) 1 خ ع (رأ) 1 خ ع (رأ) 1 خ ع (رأ) subpath('1.3.7', 1) → '3.7' |
| subpath(ltree, offset, len) ▪ سلسلة فرعية ° subpath('1.3.7', 1, 1) → '3' |
| subltree(ltree, start, end) نطاق نطاق الأوسمة subltree('1.3.7', 0, 2) → '1.3' |
| lca(ltree, ltree) أُسَسَسَسَسَسَسَجْرُ سَنَةً مُشَرَكَةً سَنَةً lca('1.3.7', '1.3.9') → '1.3' |
| text2ltree(text) ▪ نقل النص إلى شجرة text2ltree('1.3.7') |
| ltree2text(ltree) حول شجرة إلى نص ltree2text('1.3.7'::ltree) |
sequenceDiagram
participant App as Application
participant EF as EF Core
participant PG as PostgreSQL + ltree
Note over App,PG: Getting Descendants (GiST index)
App->>EF: GetDescendantsAsync(commentId)
EF->>PG: SELECT path FROM comments WHERE id = @id
PG-->>EF: Path "1.3"
EF->>PG: SELECT * FROM comments WHERE path <@ '1.3'::ltree
Note over PG: Uses GiST index - O(log n)
PG-->>EF: All descendants
EF-->>App: List<Comment>
Note over App,PG: Pattern Match Query
App->>EF: MatchPatternAsync("1.*.7")
EF->>PG: SELECT * FROM comments WHERE path ~ '1.*.7'::lquery
Note over PG: GiST index supports pattern matching
PG-->>EF: Matching comments
EF-->>App: List<Comment>
□ عملية □ معقــد □ ملحوظات □ |-----------|------------|-------|
مع فهرسات GIST، الإستفسارات عن شجرة عالية الكفاءة - عادة O(log n) بغض النظر عن عمق الشجرة.
▪ pros cons /
|------|------|
□ قاعدة بيانات البيانات القائمة على المستوى الأمثل □ PostgresSQL فقط □
مؤشر GIST لجميع استفسارات التسلسل الهرمي
Labels مقصوراً على ألفا عددي
الدالة الدالة الدالة الدالة الدالة الدالة الدالة الدالة الدالة الدالة الدالة الدالة CTEs التي تتطلب TEs الخام SQL o
□ سين (1) الأسلاف/استفسارات المنحدرين من أصل استفسارات أقل نقالا من الحلول الأساسية لمنتدى EF النقي
○ تخزين الاتفاق
دعم LINQ دعم عن طريق Npgsql LTree / / / /
تنفيذ::::::::::::::::::
1 - يُجنّب لغتريّات عندما:
▪ الآفاق : ‹ الدرب المُوَدَّدَدَدَيْن ‹ ‹ الدرب المُوَدَّدَدَة ‹
|--------|-------------------|-------|
□ نوع الرقم القياسي □ باء - شجرة (السلفة فقط) □ غيست (جميع الأنماط) □
o نمط مطابقات مثل "استعراض%%" فقط كؤوس برية كاملة o
□ المشغلون □ مقارنة مقارنة بين السكان الأصليين @>، <>، <@، ~ □
أي قاعدة بيانات □ PostgreSQL فقط □
الدعم الأساسي لـ EF الدعم الأساسي / كامل اللينQ / linQ عن طريق LINQ LTree النوع (الوحدات التي تحتاج إليها الأطراف التي تحتاج إلى خام SQL)
□ أداء أداء جيد مع فهرس أو ممتاز مع GIST /
لا يوجد (التوصيل اليدوي) مكتبة وظيفة غنية
وضع كل ذلك معاً - الحصول على شجرة تعليق كاملة مع عمق لكتابة مدونة:
public async Task<List<CommentTreeItem>> GetPostCommentTreeAsync(
int postId,
int maxDepth = 5,
CancellationToken ct = default)
{
// Get all comments for the post with calculated depth
// nlevel() counts the labels in the path
var sql = @"
WITH root_comments AS (
-- Find root comments for this post (no dot in path = root)
SELECT path, nlevel(path) as root_level
FROM comments
WHERE post_id = $1 AND path !~ '*.*'
)
SELECT
c.id,
c.content,
c.author,
c.created_at,
c.post_id,
c.parent_comment_id,
c.path::text as path,
nlevel(c.path) - COALESCE(
(SELECT root_level FROM root_comments r
WHERE c.path <@ r.path
ORDER BY nlevel(r.path) DESC LIMIT 1),
nlevel(c.path)
) as depth
FROM comments c
WHERE c.post_id = $1
AND nlevel(c.path) <= $2 + 1 -- +1 because depth is 0-indexed
ORDER BY c.path"; -- Perfect depth-first order!
return await context.Database
.SqlQueryRaw<CommentTreeItem>(sql, postId, maxDepth)
.ToListAsync(ct);
}
public class CommentTreeItem
{
public int Id { get; set; }
public string Content { get; set; } = string.Empty;
public string Author { get; set; } = string.Empty;
public DateTime CreatedAt { get; set; }
public int PostId { get; set; }
public int? ParentCommentId { get; set; }
public string Path { get; set; } = string.Empty;
public int Depth { get; set; }
}
وقد غطت هذه السلسلة خمسة نُهُج للبيانات الهرمية باستخدام الموارد الخارجية الأساسية. وسيستكشف الجزء الثاني استخدام المواد الخام SQL وDaper لزيادة الرقابة على الاستفسارات الهرمية - قريباً!
© 2026 Scott Galloway — Unlicense — All content and source code on this site is free to use, copy, modify, and sell.