PHP 無限分類實現方案大全：遞歸、非遞歸、層級路徑三大演算法對比

資料表基礎結構

CREATE TABLE `category` (
    `id` INT UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    `parent_id` INT UNSIGNED NOT NULL DEFAULT 0,
    `name` VARCHAR(50) NOT NULL,
    `sort` INT UNSIGNED NOT NULL DEFAULT 0,
    PRIMARY KEY (`id`),
    KEY `idx_parent` (`parent_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

標準的「鄰接表模型」：每行記錄父節點 ID，根節點 parent_id=0。符合 3NF，寫入效能高，但查詢子樹需遞歸或多次 SQL。

方案一：遞歸查詢（N+1 問題）

function buildTreeRecursive($parentId = 0, $level = 0) {
    global $pdo;
    $stmt = $pdo->prepare("SELECT * FROM category WHERE parent_id = ? ORDER BY sort");
    $stmt->execute([$parentId]);
    $rows = $stmt->fetchAll(PDO::FETCH_ASSOC);

    $html = '';
    foreach ($rows as $row) {
        $html .= str_repeat(' ', $level * 4) . $row['name'] . "<br>";
        $html .= buildTreeRecursive($row['id'], $level + 1);
    }
    return $html;
}

• 優點：代碼極簡，邏輯直觀。
• 缺點：每層發一條 SQL，深層分類導致大量查詢（N+1），資料庫壓力大，不適合高併發。

方案二：一次查詢 + PHP 遞歸組裝（經典折中）

function buildTreeArray($data, $parentId = 0) {
    $tree = [];
    foreach ($data as $row) {
        if ($row['parent_id'] == $parentId) {
            $children = buildTreeArray($data, $row['id']);
            if ($children) $row['children'] = $children;
            $tree[] = $row;
        }
    }
    return $tree;
}

// 使用
$stmt = $pdo->query("SELECT * FROM category ORDER BY sort");
$all = $stmt->fetchAll(PDO::FETCH_ASSOC);
$tree = buildTreeArray($all);

• 優點：單次 SQL，PHP 端遞歸組裝樹結構，適用萬級分類。
• 缺點：PHP 端需遍歷整個陣列，分類達數萬層級時記憶體與 CPU 明顯上升。

方案三：單次遍歷非遞歸組裝（引用技巧）

function buildTreeIterative($data) {
    $ref = [];  // id => node reference
    $tree = [];

    // 第一輪：建立所有節點引用
    foreach ($data as &$row) {
        $row['children'] = [];
        $ref[$row['id']] = &$row;
    }

    // 第二輪：掛載父子關係
    foreach ($data as &$row) {
        $pid = $row['parent_id'];
        if ($pid == 0 || !isset($ref[$pid])) {
            $tree[] = &$row;  // 根節點
        } else {
            $ref[$pid]['children'][] = &$row;
        }
    }
    return $tree;
}

• 優點：O(N) 時間複雜度，無遞歸深度限制，記憶體效率高，適合 10 萬+ 分類。
• 缺點：代碼較抽象，需理解 PHP 引用機制。

方案四：層級路徑 / Closure Table（資料庫層面優化）

1. 新增 path 欄位（物化路徑）

ALTER TABLE category ADD `path` VARCHAR(500) NOT NULL DEFAULT '' AFTER `parent_id`;
// 範例資料
id | parent_id | name      | path
1  | 0         | 電子產品   | 0001
2  | 1         | 手機      | 00010002
3  | 2         | 蘋果手機   | 000100020003

• 查詢某節點所有子孫：SELECT * FROM category WHERE path LIKE '00010002%'
• 查詢祖先鏈：SELECT * FROM category WHERE '000100020003' LIKE CONCAT(path, '%')
• 移動子樹需更新該分支所有 path，可用觸發器或應用層批次更新。

2. Closure Table（關係閉包表）

CREATE TABLE category_closure (
    ancestor INT UNSIGNED NOT NULL,
    descendant INT UNSIGNED NOT NULL,
    depth INT UNSIGNED NOT NULL,
    PRIMARY KEY (ancestor, descendant),
    KEY idx_descendant (descendant)
);

• 儲存所有祖先-後代關係（含自身 depth=0）。
• 查詢子樹：SELECT c.* FROM category c JOIN category_closure cc ON c.id=cc.descendant WHERE cc.ancestor=2
• 插入/移動/刪除節點時，需同步維護閉包表（可用存儲過程或應用層事務）。
• 最適合頻繁讀取子樹、移動子樹的複雜場景。

效能對比總結表

選型建議

1. 中小型專案（分類 < 5000）：方案二最划算，開發快、維護易。
2. 大型電商/內容平台（分類 > 10 萬、頻繁移動子樹）：採用 Closure Table，讀寫分離，查詢極快。
3. 唯讀為主、層級固定（如地區編碼）：Path 物化路徑最簡單，LIKE 索引效能佳。
4. 避免方案一：除非極小型原型，否則上線後極易成效能瓶頸。

現代框架整合提示

• Laravel：spatie/laravel-nestedset、kalnoy/nestedset（Modified Preorder Tree Traversal）
• ThinkPHP：內建 Tree 類支援方案二/三
• Symfony：DoctrineExtensions\Tree 支援 NestedSet、Closure、Materialized Path