Java通用树结构数据管理-轻识

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1、前言

树结构是一种较为常见的数据结构，如功能权限树、企业的组织结构图、行政区划结构图、家族谱、信令消息树等，都表现为树型数据结构。

树结构数据的共性是树节点之间都有相互关系，对于一个节点对象，可以找到父节点、左邻节点、右邻节点、子节点列表。节点本身有其数据类型对象，不同类型的树，不同之处在于节点数据类型不同。

下面针对树型数据，用Java语言给出一种通用树结构数据定义，并提供常规的树节点操作方法。

2、树节点类定义

2.1、基本概念

树节点：即treeNode，树节点是树结构的基本元素，整棵树是由一些列树节点串接而成。每个树节点，其父节点、左邻节点、右邻节点，或者是唯一的，或者为空，（否则成网状结构了）。树节点还包含子节点列表及自身数据对象。
根节点：即rootNode，一棵树的根节点是唯一的，根节点的父节点为空。常见的树型结构数据，看起来好像有一组根节点，如导航栏菜单、菜单栏，实际上那是根节点的一级子节点。为了便于数据库对树型数据的存储，根节点的节点ID规定为0。
叶子节点：即leafNode，叶子节点为树的末梢，叶子节点不包含子节点。
树：使用树节点对象来表示一棵树，由于树节点包含子节点，子节点又包含子子节点。因此一个树节点，就是一棵子树；如果树节点为根节点，则表示整棵树。
父节点：树节点的父节点，当前树节点在父节点的子节点列表中。
子节点：树节点的子节点，在当前节点的子节点列表中。
上级节点：或称祖先节点，从根节点到当前节点的路径上，不含当前节点的所有节点，都是上级节点。
下级节点：或称子孙节点，以当前节点为上级节点的所有节点，都是下级节点。
左邻节点：或称左兄弟节点，或前一节点，与当前节点拥有相同的父节点，且在父节点的子节点列表中，在当前节点的前一个。
右邻节点：或称右兄弟节点，或后一节点，与当前节点拥有相同的父节点，且在父节点的子节点列表中，在当前节点的后一个。
节点数据：每个节点包含一个节点数据对象，不同种类的树节点，其差异就是节点数据对象类型的不同。

2.2、树节点类

树节点类TreeNode，其定义如下：

package com.abc.questInvest.vo;

import java.io.Serializable;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;


import lombok.Data;

/**
 * @className : TreeNode
 * @description : 树节点
 * @summary : 节点数据类型，必须实现ITreeNodeData接口类的接口
 *
 */
@Data
public class TreeNode<T extends ITreeNodeData> implements Serializable {
 private static final long serialVersionUID = 1L;

 //节点数据对象
 private T nodeData;
 
 //父节点对象
 private TreeNode<T> parent;
 
 //子节点列表
 private List<TreeNode<T>> children = new ArrayList<TreeNode<T>>();
    
 //是否包含在树中，1表示包含，0表示不包含，此属性为附加属性，在完整树剪枝时使用
 private Integer isIncluded = 0;    
}

树节点类TreeNode使用泛型T，来表示节点数据类型，规定T必需实现ITreeNodeData接口类，使用接口类而不是基类，是为了不限定节点数据的字段集，且没有多重继承的问题。另外TreeNode也需要实现Serializable接口类，提供节点数据的序列化方法。

TreeNode类提供下列属性字段：

nodeData字段，节点数据对象，数据类型为泛型T。使用泛型，来达到通用树节点的目的。
parent字段，父节点对象，类型仍然是TreeNode
。如果父节点为null，表示这是根节点。
children字段，子节点列表，其成员仍是TreeNode
类型。
isIncluded字段，当前节点是否包含在树中，有时候，即使某个节点在树中，通过此属性字段，仍然可以指示该节点是否需要被剪枝。

TreeNode类，提供了父节点对象和子节点列表属性字段，从而具有向上搜索和向下搜索的能力。

TreeNode类，没有使用左邻节点、右邻节点属性字段，是考虑到兄弟节点的搜索不是很频繁，不用左邻节点、右邻节点属性字段，可以减少节点关系维护的复杂度。同级节点搜索，可以遍历父节点的子节点列表来实现。

3、树节点数据接口类

树节点数据接口类，为ITreeNodeData，其规定了树节点数据对象类型，必需实现的接口方法。代码如下：

package com.abc.questInvest.vo;

/**
 * @className : ITreeNodeData
 * @description : 树节点数据接口类
 *
 */
public interface ITreeNodeData extends Cloneable{
 //=============节点基本属性访问接口==============================
 //获取节点ID
 int getNodeId();

 //获取节点名称
 String getNodeName();
 
 //获取父节点ID
 int getParentId();
 
 //=============Cloneable类接口===================================
 //克隆
 public Object clone();
}

ITreeNodeData类，继承Cloneable，要求树节点数据对象类型必需实现克隆（clone）接口方法。目的是实现对象复制。

ITreeNodeData类定义了下列基本的接口方法：

getNodeId方法，获取节点ID。
getNodeName方法，获取节点名称。
getParentId方法，获取父节点ID。
clone方法，实现Cloneable接口类需要重载的方法。

4、完整的树节点类

对树节点类TreeNode，进行完善，提供必要的接口。代码如下：

package com.abc.questInvest.vo;

import java.io.Serializable;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;


import lombok.Data;

/**
 * @className : TreeNode
 * @description : 树节点
 * @summary : 节点数据类型，必须实现ITreeNodeData接口类的接口
 *
 */
@Data
public class TreeNode<T extends ITreeNodeData> implements Serializable {
 private static final long serialVersionUID = 1L;

 //节点数据
 private T nodeData;
 
 //父节点对象
 private TreeNode<T> parent;
 
 //子节点
 private List<TreeNode<T>> children = new ArrayList<TreeNode<T>>();
 
 //是否包含在树中，1表示包含，0表示不包含，此属性为附加属性，在完整树剪枝时使用
 private Integer isIncluded = 0;
 
 /**
  * 
  * @methodName : addChildNode
  * @description : 添加子节点 
  * @param childNode : 子节点
  *
  */
 public void addChildNode(TreeNode<T> childNode) {
  childNode.setParent(this);
  children.add(childNode);
 }
 
 /**
  * 
  * @methodName  : removeChildNode
  * @description  : 移除子节点，如果子节点在子节点列表中，则移除，否则无影响
  * @param childNode : 子节点
  *
  */
 public void removeChildNode(TreeNode<T> childNode) {
  children.remove(childNode);
 }
 
 /**
  * 
  * @methodName : clear
  * @description : 移除所有子节点
  *
  */
 public void clear() {
  children.clear();
 }
    
 /**
  * 
  * @methodName  : getPrevSibling
  * @description  : 取得左邻节点
  * @return  : 如果当前节点为第一个节点，则返回null，否则为前一个节点
  *
  */
 public TreeNode<T> getPrevSibling(){
  if (parent == null) {
   //如果为根节点，则返回null
   return null;
  }
  
  List<TreeNode<T>> siblingList = parent.getChildren();
  TreeNode<T> node = null;
  for (int i = 0; i < siblingList.size(); i++) {
   TreeNode<T> item = siblingList.get(i);
   if (item == this) {
    //找到当前节点
    if (i > 0) {
     //当前节点不是第一个子节点
     //取得前一个节点
     node = siblingList.get(i-1);
    }
    break;
   }
  }
  return node;  
 }
 
 /**
  * 
  * @methodName  : getNextSibling
  * @description  : 取得右邻节点
  * @return  : 如果当前节点为最后一个节点，则返回null，否则为后一个节点
  *
  */
 public TreeNode<T> getNextSibling(){
  if (parent == null) {
   //如果为根节点，则返回null
   return null;
  }
  
  List<TreeNode<T>> siblingList = parent.getChildren();
  TreeNode<T> node = null;
  for (int i = 0; i < siblingList.size(); i++) {
   TreeNode<T> item = siblingList.get(i);
   if (item == this) {
    //找到当前节点
    if (i < siblingList.size()-1) {
     //当前节点不是最后一个子节点
     //取得后一个节点
     node = siblingList.get(i+1);
    }
    break;
   }
  }
  return node;  
 } 
 
 /**
  * 
  * @methodName  : lookUpSubNode
  * @description  : 在当前节点及下级节点中查找指定节点ID的节点
  * @param nodeId : 节点ID
  * @return  : 如果找到，返回对应树节点，否则返回null
  *
  */
 public TreeNode<T> lookUpSubNode(int nodeId){
  TreeNode<T> node = null;

  //检查当前节点
  if (nodeData.getNodeId() == nodeId) {
   node = this;
   return node;
  }
  
  //遍历子节点
  for(TreeNode<T> item : children) {   
   node = item.lookUpSubNode(nodeId);
   if (node != null) {
    //如果节点非空，表示查找到了
    break;
   }
  }
  return node;
 }
 
 /**
  * 
  * @methodName  : lookUpSubNode
  * @description  : 在当前节点及下级节点中查找指定节点名称的节点
  * @param nodeName : 节点名称
  * @return  : 如果找到，返回对应树节点，否则返回null
  *
  */
 public TreeNode<T> lookUpSubNode(String nodeName){
  TreeNode<T> node = null;

  //检查当前节点
  if (nodeData.getNodeName().equals(nodeName)) {
   node = this;
   return node;
  }
  
  //遍历子节点
  for(TreeNode<T> item : children) {   
   node = item.lookUpSubNode(nodeName);
   if (node != null) {
    //如果节点非空，表示查找到了
    break;
   }
  }
  return node;  
 } 
    
 /**
  * 
  * @methodName  : lookUpSuperNode
  * @description  : 在当前节点及上级节点中查找指定节点ID的节点
  * @param nodeId : 节点ID
  * @return  : 如果找到，返回对应树节点，否则返回null
  *
  */
 public TreeNode<T> lookUpSuperNode(int nodeId){
  TreeNode<T> node = null;

  //检查当前节点
  if (nodeData.getNodeId() == nodeId) {
   node = this;
   return node;
  }
  
  //查找父节点
  if (parent != null) {
   node = parent.lookUpSuperNode(nodeId);
  }
  
  return node;
 }
 
 /**
  * 
  * @methodName  : lookUpSuperNode
  * @description  : 在当前节点及上级节点中查找指定节点名称的节点
  * @param nodeName : 节点名称
  * @return  : 如果找到，返回对应树节点，否则返回null
  *
  */
 public TreeNode<T> lookUpSuperNode(String nodeName){
  TreeNode<T> node = null;

  //检查当前节点
  if (nodeData.getNodeName().equals(nodeName)) {
   node = this;
   return node;
  }
  
  //查找父节点
  if (parent != null) {
   node = parent.lookUpSuperNode(nodeName);
  }
  
  return node;
 }
   
 /**
  * 
  * @methodName  : clone
  * @description  : 复制树节点，包括所有子节点
  * @return  : 复制后的树节点
  *
  */
 @SuppressWarnings("unchecked")
 public TreeNode<T> clone(){
  //复制当前节点数据信息
  TreeNode<T> treeNode = new TreeNode<T>();
  //节点数据
  treeNode.setNodeData((T)this.nodeData.clone());
  //是否包含
  treeNode.setIsIncluded(this.isIncluded);
  //复制所有子节点
  for(TreeNode<T> item : this.children) {
   //复制子节点
   TreeNode<T> childNode = item.clone();
   //加入子节点列表中
   treeNode.addChildNode(childNode);
  }
  return treeNode;
 }
 
 /**
  * 
  * @methodName  : setChildrenIsIncluded
  * @description  : 设置所有子节点的是否包含属性 
  * @param isIncluded : 节点是否包含
  *
  */
 public void setChildrenIsIncluded(Integer isIncluded) {
  //遍历所有子节点
  for(TreeNode<T> item : this.children) {
   item.setIsIncluded(isIncluded);
   //子节点的子节点
   item.setChildrenIsIncluded(isIncluded);
  }
 }
 
 /**
  * 
  * @methodName  : combineTreeNode
  * @description  : 将结构完全相同的节点合并到本节点中，合并后的节点的isIncluded属性位|操作
  * @param combineNode   : 并入的节点
  *
  */
 public void combineTreeNode(TreeNode<T> combineNode) {
  //当前节点数据的isIncluded属性，使用位|操作
  this.setIsIncluded(this.getIsIncluded() | combineNode.getIsIncluded());
  //合并子节点
  for (int i = 0; i < children.size(); i++) {
   TreeNode<T> item = children.get(i);
   TreeNode<T> combineItem = combineNode.getChildren().get(i);
   //合并子节点
   item.combineTreeNode(combineItem);
  }
 }
 
 /**
  * 
  * @methodName : arrange
  * @description : 对树进行剪枝处理，即所有isIncluded为0的节点，都被移除
  *
  */
 public void arrange() {
  //遍历子节点列表，如果子节点的isIncluded为0，则剪枝
  //倒序遍历
  for (int i = children.size() -1; i >=0; i--) {
   TreeNode<T> item = children.get(i);
   if (item.getIsIncluded() == 0) {
    //不包含，需要移除
    children.remove(i);
   }else {
    //包含，当前节点不需要移除，处理其子节点列表
    item.arrange();
   }   
  }
 }
 
 /**
  * 
  * @methodName  : getNodeList
  * @description  : 获取包括自身及所有子节点的列表
  * @param nodeList : 树节点列表,入口参数为null
  * @return  : 树节点列表
  *
  */
 public List<TreeNode<T>> getNodeList(List<TreeNode<T>> nodeList){
  
  if (nodeList == null) {
   //如果入口节点，则参数为null，需要创建
   nodeList = new ArrayList<TreeNode<T>>();
  }
  
  //加入自身节点
  nodeList.add(this);
  
  //加入所有子节点
  for(int i = 0; i < children.size(); i++) {
   TreeNode<T> childNode = children.get(i);
   childNode.getNodeList(nodeList);
  }
  
  return nodeList;
 }
 
 /**
  * 
  * @methodName  : loadData
  * @description  : 将T类型对象的列表加载到树中，调用之前应确保节点的数据对象已创建，
  *       且节点ID设置为0
  * @param inputList : T类型对象的列表
  * @return  : 错误的T类型对象的列表
  *
  */
 public List<T> loadData(List<T> inputList){
  //错误的数据对象列表
  List<T> errorList = new ArrayList<T>();
  
  //建立节点ID与节点对象的映射表，表示节点加载过程当前已加载的节点集合
  Map<Integer,TreeNode<T>> nodeMap = new HashMap<Integer,TreeNode<T>>();

  //==================================================================
  //要考虑数据次序不一定保证父节点已先加载的情况
  
  //清除数据
  clear();
  //先加入根节点
  nodeMap.put(this.nodeData.getNodeId(), this);
  
  //父节点
  TreeNode<T> parentNode = null;
  
  //遍历inputList，加载树    
  for(T item : inputList) {
   Integer parentId = item.getParentId();
        
   if (nodeMap.containsKey(parentId)) {
    //如果父节点已加载，取得父节点对象
    parentNode = nodeMap.get(parentId);
    //加载树节点
    addTreeNode(parentNode,item,nodeMap);       
   }else {
    //如果父节点未加载，则暂时作为游离的独立节点或子树
    //加载树节点
    addTreeNode(null,item,nodeMap);       
   }           
  }
  
  //处理游离的节点
  for(TreeNode<T> node : nodeMap.values()) {
   if (node.getParent() == null && node.getNodeData().getNodeId() != 0) {
    //父节点为空，且非根节点
    //取得父节点ID
    Integer parentId = node.getNodeData().getParentId();
    if (nodeMap.containsKey(parentId)) {
     //如果父节点存在，,取得父节点对象
     parentNode = nodeMap.get(parentId);
     //加入父节点中
     parentNode.addChildNode(node);
    }else {
     //parentId对应的节点不存在，说明数据配置错误
     errorList.add(node.getNodeData());
    }
   }
  }
  return errorList;
 }
 
 /**
  * 
  * @methodName  : addTreeNode
  * @description  : 加入树节点
  * @param parentNode : 父节点
  * @param dataInfo : 节点信息对象
  * @param nodeMap : 节点ID与节点对象的映射表
  *
  */
 private void addTreeNode(TreeNode<T> parentNode, T dataInfo,
   Map<Integer,TreeNode<T>> nodeMap) {
  //生成树节点
  TreeNode<T> treeNode = new TreeNode<T>();
  //设置节点数据
  treeNode.setNodeData((T)dataInfo);
  if(parentNode != null) {
   //父节点非空，加入父节点中
   parentNode.addChildNode(treeNode);
  }
  
  //加入nodeMap中
  nodeMap.put(dataInfo.getNodeId(), treeNode);  
 }

 /**
  * 
  * @methodName  : toString
  * @description  : 重载toString方法
  * @return  : 返回序列化输出的字符串
  *
  */
 @Override
 public String toString() {
  String sRet = "";
  
  //根节点的数据部分不必输出
  if (parent != null) {
   //非根节点
   //输出节点开始符号
   sRet = "{";   
   //输出isIncluded值，剪枝后的树，无需输出此字段
   //sRet += "\"isIncluded\":" + isIncluded + ",";
   //输出当前节点数据
   sRet += "\"nodeData\":" + nodeData.toString();
   //与前一个节点分隔
   sRet += ",";   
   sRet += "\"children\":";
  }
  
  //输出子节点
  //子节点列表
  sRet += "[";
  String sChild = "";
  //遍历子节点
  for(TreeNode<T> item : children) {
   //输出子节点数据
   if (sChild.equals("")) {
    sChild = item.toString();
   }else {
    sChild += "," + item.toString();
   }
  }
  sRet += sChild;
  //结束列表
  sRet += "]";
  if (parent != null) {
   //输出节点结束符号
   sRet += "}";
  }
  
  return sRet;
 } 
}

TreeNode类提供下列接口方法：

addChildNode方法，添加一个子节点。
removeChildNode方法，删除一个子节点。
clear方法，移除所有子节点。
getPrevSibling方法，取得左邻节点。
getNextSibling方法，取得右邻节点。
lookUpSubNode(int)方法，在当前节点及下级节点中查找指定节点ID的节点。
lookUpSubNode(String)方法，在当前节点及下级节点中查找指定节点名称的节点。
lookUpSuperNode(int)方法，在当前节点及上级节点中查找指定节点ID的节点。
lookUpSuperNode(String)方法，在当前节点及上级节点中查找指定节点名称的节点。
clone方法，复制当前树节点表示的树或子树。
setChildrenIsIncluded方法，设置全部下级节点的isIncluded属性值。
combineTreeNode方法，将结构完全相同的节点合并到本节点中，合并后的节点的isIncluded属性作位或运算。两棵树合并，用完全相同结构的树合并要比不同结构的树合并要方便很多，如多种角色组合的权限树，先用全树合并，然后再剪枝，会方便很多。
arrange方法，对树进行剪枝处理，即所有isIncluded为0的节点，都被移除。
getNodeList方法，将所有节点对象（包含自身节点及所有下级节点），输出到列表中，便于外部进行遍历访问。由于树的遍历，需要递归，外部不好访问。
loadData方法，将T类型对象的列表数据加载到树中。此方法要求外部先设置根节点的节点ID为0，结果实现树的构建，并输出未正确配置的数据对象列表。
toString方法，实现Serializable接口类需要重载的方法，提供树结构数据的序列化输出。

5、树结构的节点数据类示例

树结构的节点数据，以权限管理的功能权限树为例，实体类为FunctionInfo。代码如下：

package com.abc.questInvest.entity;

import java.io.Serializable;

import javax.persistence.Column;
import javax.persistence.Id;

import com.abc.questInvest.vo.ITreeNodeData;

import lombok.Data;

/**
 * @className : FunctionInfo
 * @description : 功能节点信息
 *
 */
@Data
public class FunctionInfo implements Serializable,ITreeNodeData {
 private static final long serialVersionUID = 1L;

 //功能ID
 @Id
 @Column(name = "func_id")
 private Integer funcId;
   
 //功能名称
 @Column(name = "func_name")
 private String funcName;
 
 //父节点ID
 @Column(name = "parent_id")
 private Integer parentId;
 
 //功能所在层级
 @Column(name = "level")
 private Byte level; 
 
 //显示顺序
 @Column(name = "order_no")
 private Integer orderNo; 

 //访问接口url
 @Column(name = "url")
 private String url;  
 
 //dom对象的id
 @Column(name = "dom_key")
 private String domKey;  
  
 // ================ 接口重载 ======================
 
 //获取节点ID
 @Override
 public int getNodeId() {
  return funcId;
 }

 //获取节点名称
 @Override
 public String getNodeName() {
  return funcName;
 }
 
 //获取父节点ID
 @Override
 public int getParentId() {
  return parentId;
 }
 
 //对象克隆
 @Override
 public Object clone(){
  FunctionInfo obj = null;
        try{
         obj = (FunctionInfo)super.clone();
        }catch(CloneNotSupportedException e){
            e.printStackTrace();
        }
        return obj;
    }
 
 @Override
 public String toString() {
  return "{"
    + "\"funcId\":" + funcId + ","
    + "\"funcName\":\"" + funcName + "\","
    + "\"parentId\":" + parentId + ","
    + "\"level\":" + level + ","
    + "\"orderNo\":" + orderNo + ","
    + "\"url\":\"" + url + "\","
    + "\"domKey\":\"" + domKey + "\""
    + "}";
 }

}

FunctionInfo类对应数据库的功能树表function_tree，表结构如下：

DROP TABLE IF EXISTS `function_tree`;
CREATE TABLE `function_tree`
(
  `func_id`       INT(11)      NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '功能ID',
  `func_name`     VARCHAR(100) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '功能名称',
  `parent_id`     INT(11)      NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '父功能ID',
  `level`         TINYINT(4)   NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '功能所在层级',
  `order_no`   INT(11)      NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '显示顺序',
  `url`     VARCHAR(80) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '访问接口url',
  `dom_key`       VARCHAR(80) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT 'dom对象的id',

  `remark`        VARCHAR(200) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '备注',

  -- 记录操作信息
  `operator_name` VARCHAR(80)  NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '操作人账号',
  `delete_flag`   TINYINT(4)   NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '记录删除标记，1-已删除',
  `create_time`   DATETIME(3)  NOT NULL DEFAULT NOW(3) COMMENT '创建时间',
  `update_time`   DATETIME(3)           DEFAULT NULL ON UPDATE NOW(3) COMMENT '更新时间',
  PRIMARY KEY (`func_id`)
) ENGINE = InnoDB
  DEFAULT CHARSET = utf8 COMMENT ='功能表';

6、功能树数据服务

6.1、Dao类

Dao类为FunctionTreeDao。代码如下：

package com.abc.questInvest.dao;

import java.util.List;

import org.apache.ibatis.annotations.Mapper;
import org.apache.ibatis.annotations.Select;

import com.abc.questInvest.entity.FunctionInfo;

/**
 * @className : FunctionTreeDao
 * @description : function_tree表数据访问类
 *
 */
@Mapper
public interface FunctionTreeDao {

 //查询所有功能树表记录，按parent_id,order_no排序
 @Select("SELECT func_id,func_name,parent_id,level,order_no,url,dom_key"
   + " FROM function_tree ORDER BY parent_id,order_no")
 List<FunctionInfo> selectAll();
}

注意，查询数据需要按parent_id,order_no排序，有助于提高加载速度。

6.2、Service类

Service类为FunctionTreeService。代码如下：

package com.abc.questInvest.service;

import com.abc.questInvest.entity.FunctionInfo;
import com.abc.questInvest.vo.TreeNode;

/**
 * @className : FunctionTreeService
 * @description : 功能树服务
 *
 */
public interface FunctionTreeService {

 /**
  * 
  * @methodName  : loadData
  * @description  : 加载数据库中数据 
  * @return  : 成功返回true，否则返回false。
  *
  */  
 public boolean loadData();
  
 /**
  * 
  * @methodName  : getFunctionTree
  * @description  : 获取整个功能树
  * @return  : 完整的功能树
  *
  */
 public TreeNode<FunctionInfo> getFunctionTree();
}

6.3、ServiceImpl类

Service实现类为FunctionTreeServiceImpl。代码如下：

package com.abc.questInvest.service.impl;

import java.util.List;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

import com.abc.questInvest.dao.FunctionTreeDao;
import com.abc.questInvest.entity.FunctionInfo;
import com.abc.questInvest.service.FunctionTreeService;
import com.abc.questInvest.vo.TreeNode;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

/**
 * @className : FunctionTreeServiceImpl
 * @description : FunctionTreeService实现类
 *
 */
@Slf4j
@Service
public class FunctionTreeServiceImpl implements FunctionTreeService {
 
 //function_tree表数据访问对象
 @Autowired
 private FunctionTreeDao functionTreeDao;
 
 //功能树对象
 private TreeNode<FunctionInfo> functionTree = new TreeNode<FunctionInfo>();
 
 /** 
  * 
  * @methodName  : loadData
  * @description  : 加载数据库中数据 
  * @return  : 成功返回true，否则返回false。
  *
  */
 @Override
 public boolean loadData() {
  
  try {
   //查询function_tree表，获取全部数据
   List<FunctionInfo> functionInfoList = functionTreeDao.selectAll();
   
   //加锁保护，防止脏读
   synchronized(functionTree) {
    //设置根节点
    setRootNode(functionTree);    
    List<FunctionInfo> errorList = functionTree.loadData(functionInfoList);
    if (errorList.size() > 0) {
     //有错误信息
     //写日志
     for(FunctionInfo item : errorList) {
      log.error("FunctionTree error with item : " + item.toString());
     }
     //此时，functionTree是剔除了异常数据的功能树
     //返回true或false，视业务需求而定
     return false;
    }
   }    
   
  }catch(Exception e) {
   log.error(e.getMessage());
   e.printStackTrace();
   return false;
  }
  
  return true;
  }
  
 /**
  * 
  * @methodName  : getFunctionTree
  * @description  : 获取整个功能树
  * @return  : 完整的功能树
  *
  */
 @Override
 public TreeNode<FunctionInfo> getFunctionTree(){
  return functionTree;
 }
 
 /**
  * 
  * @methodName  : setRootNode
  * @description  : 设置根节点
  * @param node  : 输入的功能树根节点
  *
  */
 private void setRootNode(TreeNode<FunctionInfo> node) {
  node.setParent(null);
  //创建空节点数据
  node.setNodeData(new FunctionInfo());
  //约定根节点的节点ID为0
  node.getNodeData().setFuncId(0);
  node.getNodeData().setFuncName("root");
  //根节点总是包含的
  node.setIsIncluded(1);  
 } 
}

### 6.4、单元测试

对FunctionTreeService使用单元测试，观察效果。代码如下：

/**
 * @className : QuestInvestApplicationTest
 * @description : 启动测试类
 *
 */
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class QuestInvestApplicationTest {
    @Autowired
    ServletContext servletContext;
    
    @Autowired
    FunctionTreeService functionTreeService;
    
 @Test
 public void functionTreeServiceTest() {
  boolean bRet = false;
  bRet = functionTreeService.loadData();
  if (bRet) {  
   TreeNode<FunctionInfo> functionTree = functionTreeService.getFunctionTree();
   System.out.println(functionTree);
  }
 }
}

执行测试代码，可以看到输出的功能树数据，将之用网上的JSON查看器查看，可以看到下图的树型结构：

作者 | 阿拉伯1999

来源 | cnblogs.com/alabo1999/p/14928380.html

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Java通用树结构数据管理

1、前言

2、树节点类定义

2.1、基本概念

2.2、树节点类

3、树节点数据接口类

4、完整的树节点类

5、树结构的节点数据类示例

6、功能树数据服务

6.1、Dao类

6.2、Service类

6.3、ServiceImpl类

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