树形结构在开发中的应用
撰文： 李洪根
** 本文首发于 《 CSDN ** 开发高手》2003 年第十二期
概述
TreeView是一个重要的控件，无论是在VB.NET，C# 还是VB、Delphi等各种语言中，都充当了导航器的作用。在实际工作中，很多情况下需要将TreeView与数据库进行连接，以填充其节点。在Windows Form和Web Form中，我们可以用TreeView来显示树形结构，如显示目录树、显示地区、分类显示商品等。可以说，在大部分软件的开发中，TreeView都是一个不可缺少的展示控件。因此，树形结构的设计就成了软件开发人员一个永恒的话题。
树形结构的展示方式
树形结构的展示一般来讲有三种方式：
1. 界面设计时在TreeView设计器或者代码中直接填充TreeView控件。
2. 从XML文件中建立树形结构。
3. 从数据库中得到数据，建立树形结构。
第一种方式是最简单的，这种方式主要用于树形结构一般没有变化的应用程序，在设计时就固定一颗树。当然，在设计时固定了树的结构，以后要想修改、增加、删除树的节点，就必须修改源程序。所有不利于扩展。
第二种方式从XML文件中提取，由于XML本身就是树形结构的，微软提供的文档对象模型DOM 可以方便的读取、操作和修改 XML 文档。在.NET中，应用System.Xml类可以方便地将XML文件加载到TreeView控件中，微软的MSDN也提供了实例，此处就不再多说。
第三种方式，树形结构的数据，从数据库中获得。一般来讲，我们的应用程序多数是基于数据库的。采用这种方式，增加、修改、删除一颗树的节点很方便，只要操作数据库中的数据就可以了。而且，这种方式可以和数据库中的其它表做关联、查询和汇总，通过设计视图或存储过程，很容易查询出你想要的相关数据。下面，我们主要讨论这种方式的设计和实现。
数据库设计
首先，我们在SQL SERVER 2000里建立一个表tbTree，表的结构设计如下：
列名
|
数据类型
|
描述
|
长度
|
主键
---|---|---|---|---
ID
|
Int
|
节点编号
|
4
|
是
ConText
|
Nvarchar
|
我们要显示的节点内容
|
50
|
ParentID
|
Int
|
父节点编号
|
4
|
Depth
|
Int
|
深度
|
4
|
关于Depth（深度）字段，主要是存放节点的层数，也就是说这个节点在树中的哪个层。有Depth（深度）字段，我们编程时会比较方便，在SQL查询时只有加一个where 条件就可以查询出当前深度的层的所有节点。如果我们不设计Depth（深度）字段，同样可以做类似的查询，这就需要在后台的SQL 查询中用循环处理。或者，你可以不在后台数据库服务器端处理，把这些处理放在前台。下面我们将介绍这几种处理方式：
在SQL SERVER 2000中建表的脚本：
CREATE TABLE [dbo].[tbTree] (
[ID] [int] IDENTITY (1, 1) NOT NULL ,
[Context] [nvarchar] (50) COLLATE Chinese_PRC_CI_AS NULL ,
[ParentID] [int] NULL
) ON [PRIMARY]
在表中添加如下记录：
SET IDENTITY_INSERT tbtree ON
insert tbtree (ID,Context,ParentID) values ( 1,' 中国 ',0)
insert tbtree (ID,Context,ParentID) values ( 2,' 北京 ',11)
insert tbtree (ID,Context,ParentID) values ( 3,' 天津 ',1)
insert tbtree (ID,Context,ParentID) values ( 4,' 河北省 ',1)
insert tbtree (ID,Context,ParentID) values ( 5,' 广东省 ',1)
insert tbtree (ID,Context,ParentID) values ( 6,' 广州 ',5)
insert tbtree (ID,Context,ParentID) values ( 7,' 四川省 ',1)
insert tbtree (ID,Context,ParentID) values ( 8,' 成都 ',7)
insert tbtree (ID,Context,ParentID) values ( 9,' 深圳 ',5)
insert tbtree (ID,Context,ParentID) values ( 10,' 石家庄 ',4)
insert tbtree (ID,Context,ParentID) values ( 11,' 辽宁省 ',1)
insert tbtree (ID,Context,ParentID) values ( 12,' 大连 ',11)
insert tbtree (ID,Context,ParentID) values ( 13,' 上海 ',1)
insert tbtree (ID,Context,ParentID) values ( 14,' 天河软件园 ',6)
insert tbtree (ID,Context,ParentID) values ( 15,' 汕头 ',5)
SET IDENTITY_INSERT tbtree off
有Depth（深度）字段时在VB6 中的实现 ：
我们看一下，用ADD方法添加一个新节点到TreeView的节点集合，语法如下：
Nodes.Add(relative,[relationship][,key][,text][,image][,selectedimage])
从上面的语法，可以看出添加一个节点，只需要知道父节点编号的key，就可以通过这个key添加子节点。
如果数据库中查询出来的结果集中是按Depth （深度）列排序的话，就可以先加第一层的节点、再加第二层的节点….一直到第N层。所以，下文我写了一个AddTree函数，参数是层数（深度），RS是打开小于等于此层数的所有记录，并按层数排序。所以一层一层地添加，通过循环记录集，就可以完成一颗树。够简单吧！
Dim CN As ADODB.Connection ' 定义数据库的连接
Dim Rs As ADODB.Recordset
' 工程 ---> 引用 --->Microsoft ActiveX Data Object 2.x （版本号）
Private Sub Form_Load()
Set CN = New ADODB.Connection
‘ 连接数据库
CN.ConnectionString = "Provider=sqloledb;Data Source=pmserver;Initial Catalog=Benchmark;User Id=sa;Password=sa;"
CN.Open
Call AddTree(3)
End Sub
Private Sub AddTree(ByVal intDepth As Integer)
‘ 打开记录集，得到深度小于些深度的所有节点，并按深度排序
Set Rs = New ADODB.Recordset
Rs.Open "select * from tbTree where depth<='" & intDepth & "' order by depth", CN, adOpenDynamic, adLockReadOnly
Dim Xnod As Node
Do While Not Rs.EOF
If Rs.Fields("depth") = 0 Then
‘ 加入根结点
Set Xnod = TreeView1.Nodes.Add(, , "key" & Rs.Fields("id"), Rs.Fields("context"))
Else
‘ 加入子节点
Set Xnod = TreeView1.Nodes.Add("key" & Rs.Fields("parentid"), tvwChild, "key" & Rs.Fields("id"), Rs.Fields("context"))
End If
Xnod.EnsureVisible
Rs.MoveNext
Loop
Rs.Close
End Sub
程序运行结果如下图所示：
没有Depth（深度）时的实现
上面的程序完全是依靠Depth这一列，如果没有深度这一列来排序，可以看出，上面的代码就会出错！
从tbTree表的设计可以看出，如果没有Depth这一列，只要有ID字段和ParentID字段就可以查询到一个节点下的所有节点，答案是肯定的！看我们下面这个存储过程，其作用就是你只要传一个ID号，就可以找出下面的所有节点！而且这些节点是按层次排序的！
建立存储过程：
CREATE PROCEDURE spGetTree (
@ID int)
as
set nocount on
declare @tmp table (Id int,ConText varchar(50),ParentID int,depth int)
insert @tmp select * from tbtree where ID=@ID
while exists(select 1 from tbtree a,@tmp b where a.ParentID=b.ID and a.ID not in (select ID from @tmp))
insert @tmp select a.* from tbtree a,@tmp b where a.ParentID=b.ID and a.ID not in (select ID from @tmp)
select * from @tmp
set nocount off
GO
剖析：上面的存储过程，While语句就是一层一层地将地将树的节点插入到目的表@tmp中。有兴趣的读者可以自行跟踪一下。
我们利用上面这个存储过程，可以很容易地用VB6写出添加树状结构的代码，因为这个存储过程得到的数据是已经按层次排好序的，我们只要循环记录集，顺序添加节点就可以。
Private Sub AddTreeEx(ByVal intID As Integer)
Set Rs = New ADODB.Recordset
Rs.Open "spGettree " & intID, CN, adOpenDynamic, adLockReadOnly
Dim Xnod As Node
Do While Not Rs.EOF
If Rs.Fields("parentID") = 0 Then
Set Xnod = TreeView1.Nodes.Add(, , "key" & Rs.Fields("id"), Rs.Fields("context"))
Else
Set Xnod = TreeView1.Nodes.Add("key" & Rs.Fields("parentid"), tvwChild, "key" & Rs.Fields("id"), Rs.Fields("context"))
End If
Xnod.EnsureVisible
Rs.MoveNext
Loop
Rs.Close
End Sub
在VB.NET中实现
在.NET中，由于TreeView控件的用法和VB6中的用法是不一样的！以前的VB6程序员会因为节点没有Key属性而烦恼！在.NET中，TreeView树的节点是一个集合，每个 TreeNode 都可以包含其他 TreeNode 对象的集合。要确定您在树结构中的位置，得使用 FullPath 属性。
我们知道，添加节点只能是在找到节点之后再此节点下添加。现在VB.NET少了Key属性，对操作是一个很大的不便。微软MSDN有一篇文章用继承和重载的方法，扩展了TreeView控件，给节点加了一个key属性。有兴趣的读者可以看一下HOW TO:Create a Key Property for a TreeView Node in Visual Basic .NET这篇文章。但是美中不足的是：这篇文章只是为TreeNode加了一个NodeKey属性，但是没有提供好的Key值检索功能。尽管这一切我们都可以用代码来扩展，但是代码冗长。
所以，添加许多层节点的树形结构，只能是递归调用。而且，我们下面的代码很精炼，只需要传给递归过程一个ParentID，就会将这个编号下的所有节点加载到树形结构中！ 充分体现了：简单就是好的思想。
设计思想：从数据库中查询到所有节点的记录，添加到 DataView 中，利用 DataView 的.RowFilter属性得到某个父节点编号ParentID下的所有记录，依次递归循环。
在VB.net中实现：
Private ds As New DataSet ()
' AddTree 递归函数每次都要用到数据集中的一个表，所以定义成 private
Private Sub Form1_Load( ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles MyBase .Load
' ' 定义数据库连接
Dim CN As New SqlConnection()
Try
' 初始化连接字符串
CN.ConnectionString = "data source=pmserver;initial catalog=Benchmark;persist security info=False;user id=sa;Password=sa;"
CN.Open()
' 添加命令，从数据库中得到数据
Dim sqlCmd As New SqlCommand()
sqlCmd.Connection = CN
sqlCmd.CommandText = "select * from tbtree"
sqlCmd.CommandType = CommandType.Text
Dim adp As SqlDataAdapter = New SqlDataAdapter(sqlCmd)
adp.Fill(ds)
Catch ex As Exception
MsgBox(ex.Message)
Finally
' 关闭连接
CN.Close()
End Try
' 调用递归函数，完成树形结构的生成
AddTree( 0 , Nothing )
End Sub
'̀ 递归添加树的节点
Private Sub AddTree( ByVal ParentID As Integer , ByVal pNode As TreeNode)
Dim Node As TreeNode
Dim dvTree As New DataView()
dvTree = New DataView(ds.Tables( 0 ))
' 过滤 ParentID, 得到当前的所有子节点
dvTree.RowFilter = "PARENTID = " + ParentID.ToString
Dim Row As DataRowView
For Each Row In dvTree
If pNode Is Nothing Then ' 判断是否根节点
'̀ 添加根节点
Node = TreeView1.Nodes.Add(Row( "context" ).ToString())
'̀ 再次递归
AddTree(Int32.Parse(Row( "ID" ).ToString()), Node)
Else
‘ 添加当前节点的子节点
Node = pNode.Nodes.Add(Row( "context" ).ToString())
'̀ 再次递归
AddTree(Int32.Parse(Row( "ID" ).ToString()), Node)
End If
Node.EnsureVisible()
Next
End Sub
程序运行结果如下图所示：
在C# 中实现：
有了在VB.NET中实现的代码，我们只要改成C#的语法就可以了：
DataSet ds=new DataSet();
private void Form1_Load(object sender, System.EventArgs e)
{
// 定义数据库连接
SqlConnection CN = new SqlConnection();
try
{
//初始化连接字符串
CN.ConnectionString= "data source=pmserver;initial catalog=Benchmark;persist security info=False;user id=sa;Password=sa;";
CN.Open();
//添加命令，从数据库中得到数据
SqlCommand sqlCmd= new SqlCommand();
sqlCmd.Connection = CN;
sqlCmd.CommandText = "select * from tbTree";
sqlCmd.CommandType = CommandType.Text ;
SqlDataAdapter adp = new SqlDataAdapter(sqlCmd);
adp.Fill(ds);
}
catch (Exception ex)
{
throw (ex);
}
finally
{
CN.Close();
}
//调用递归函数，完成树形结构的生成
AddTree(0, (TreeNode)null);
}
// 递归添加树的节点
public void AddTree(int ParentID,TreeNode pNode)
{
DataView dvTree = new DataView(ds.Tables[0]);
//过滤ParentID,得到当前的所有子节点
dvTree.RowFilter = "[PARENTID] = " + ParentID;
foreach(DataRowView Row in dvTree)
{
if(pNode == null)
{ //'̀添加根节点
TreeNode Node = treeView1.Nodes.Add(Row["ConText"].ToString());
AddTree(Int32.Parse(Row["ID"].ToString()),Node); //再次递归
}
else
{ //添加当前节点的子节点
TreeNode Node = pNode.Nodes.Add(Row["ConText"].ToString());
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