SQL、ストアドプロシージャ、CTEで発生する「最大再帰深度100を超えてステートメントが完了できない」エラーの詳細解説

2024-06-18

SQL、ストアドプロシージャ、コモンテーブル式における「最大再帰深度100を超えてステートメントが完了できない」エラーの解説

このエラーは、SQLクエリ、ストアドプロシージャ、またはコモンテーブル式（CTE）で再帰処理が最大深度100に達しても完了できない場合に発生します。再帰処理とは、関数やプロシージャが自身を呼び出す処理のことです。

原因

このエラーが発生する主な原因は以下の3つです。

無限ループ: クエリ、ストアドプロシージャ、またはCTEに無限ループが発生している可能性があります。これは、条件が常に真になるような条件式が原因で発生する可能性があります。
複雑な再帰処理: クエリ、ストアドプロシージャ、またはCTEが非常に複雑な再帰処理を実行している可能性があります。これは、再帰呼び出しが深くなりすぎて、システムリソースを使い果たしてしまう可能性があります。
不適切な設計: クエリ、ストアドプロシージャ、またはCTEが再帰処理を適切に設計されていない可能性があります。これは、再帰呼び出しを必要以上に多く行ってしまうような設計になっている可能性があります。

解決策

このエラーを解決するには、以下の方法を試してください。

クエリ、ストアドプロシージャ、またはCTEを分析して、無限ループがないか確認します。 無限ループが見つかった場合は、条件式を修正して、条件が常に真にならないようにする必要があります。
クエリ、ストアドプロシージャ、またはCTEを簡素化して、再帰呼び出しの数を減らします。 再帰呼び出しが必要以上に多く行われている場合は、ループや再帰呼び出しを別の方法で実装する必要があります。
最大再帰深度を増やす

例

以下は、無限ループが発生するクエリの一例です。

SELECT *
FROM Customers
WHERE CustomerID IN (
    SELECT CustomerID
    FROM Orders
    WHERE OrderID IN (
        SELECT OrderID
        FROM OrderDetails
        WHERE ProductID IN (
            SELECT ProductID
            FROM Customers
            WHERE CustomerID IN (
                ...
            )
        )
    )
)

このクエリは、Customersテーブル自体を参照する再帰的なサブクエリを含んでいます。これは、無限ループにつながる可能性があります。

この問題を解決するには、サブクエリを別の方法で実装する必要があります。たとえば、以下のようにCTEを使用して再帰処理を回避できます。

WITH Customers AS (
    SELECT CustomerID
    FROM Customers
),
Orders AS (
    SELECT OrderID
    FROM Orders
    WHERE CustomerID IN (SELECT CustomerID FROM Customers)
),
OrderDetails AS (
    SELECT OrderID
    FROM OrderDetails
    WHERE OrderID IN (SELECT OrderID FROM Orders)
),
Products AS (
    SELECT ProductID
    FROM Products
    WHERE ProductID IN (SELECT ProductID FROM OrderDetails)
)
SELECT *
FROM Customers
WHERE CustomerID IN (SELECT CustomerID FROM Products)

このCTEは、再帰呼び出しを使用せずに同じ結果を達成します。

注意事項

上記の解決策は、特定の状況に依存する場合があります。問題を解決できない場合は、データベース管理者または開発者に相談してください。
最大再帰深度を増やすことは、問題を一時的に解決するだけかもしれません。根本的な原因を解決していない場合は、パフォーマンスの問題が発生する可能性があります。

サンプルコード：階層構造を表現する従業員テーブルとマネージャーテーブルを用いた再帰クエリ

テーブル定義

CREATE TABLE Employees (
  EmployeeID INT PRIMARY KEY,
  ManagerID INT,
  Name VARCHAR(50)
);

CREATE TABLE Managers (
  ManagerID INT PRIMARY KEY,
  Department VARCHAR(50)
);

従業員データ

INSERT INTO Employees (EmployeeID, ManagerID, Name)
VALUES
  (1, NULL, 'John Doe'),
  (2, 1, 'Jane Doe'),
  (3, 1, 'Peter Jones'),
  (4, 2, 'Mary Smith'),
  (5, 3, 'David Williams');

INSERT INTO Managers (ManagerID, Department)
VALUES
  (1, 'Sales'),
  (2, 'Marketing'),
  (3, 'Engineering');

再帰クエリ

WITH RECURSIVE employee_hierarchy AS (
  SELECT EmployeeID, ManagerID, Name, 0 AS Level
  FROM Employees
  WHERE ManagerID IS NULL

  UNION ALL

  SELECT e.EmployeeID, e.ManagerID, e.Name, h.Level + 1
  FROM Employees e
  JOIN employee_hierarchy h ON e.ManagerID = h.EmployeeID
)

SELECT *
FROM employee_hierarchy;

出力結果

EmployeeID | ManagerID | Name       | Level
----------+-----------+------------+-------
1          | NULL      | John Doe   | 0
2          | 1        | Jane Doe   | 1
3          | 1        | Peter Jones | 1
4          | 2        | Mary Smith | 2
5          | 3        | David Williams| 3

説明

このクエリは、WITH RECURSIVEキーワードを使用して再帰的なCTE（コモンテーブル式）を作成します。CTEはemployee_hierarchyという名前で、従業員ID、マネージャーID、名前、およびレベルという4つの列を持つテーブルを表します。

CTEの最初の部分は、EmployeesテーブルからマネージャーIDがNULLの従業員（つまり、最高位マネージャー）を選択します。これらの従業員には、Level 0というレベルが割り当てられます。

CTEの2番目の部分は、UNION ALLキーワードを使用して、最初の部分の結果と結合された結果を選択します。結合条件は、EmployeesテーブルのManagerID列がemployee_hierarchyテーブルのEmployeeID列と等しいことです。この結合により、各従業員とそのマネージャーが関連付けられます。結合された各行には、Level 1というレベルが割り当てられます。

このプロセスは、マネージャーがいない従業員が見つかるまで繰り返されます。

最終的に、CTEはSELECTステートメントによって参照され、従業員ID、マネージャーID、名前、およびレベルを含むすべての行が返されます。

このサンプルコードは、再帰クエリを使用して階層構造を表現する方法を示す一例です。実際のアプリケーションでは、クエリの複雑さは、データモデルと要件に応じて異なる場合があります。

他の方法：階層構造を表現する従業員テーブルとマネージャーテーブルを用いた階層構造の取得

このセクションでは、従業員とマネージャーの関係を表す2つのテーブルを使用して、従業員とそのマネージャーの階層構造を取得する2つの代替方法を紹介します。

方法 1：階層クエリを使用した方法

この方法は、前述のサンプルコードで示した方法と同じです。WITH RECURSIVEキーワードを使用して再帰的なCTEを作成し、従業員とそのマネージャーの階層構造を取得します。

この方法は、階層構造を表現するために階層データ構造を使用します。階層データ構造は、ツリーやリストなどのデータ構造であり、親子の関係を表現するために使用されます。

この方法では、従業員とマネージャーの関係を階層データ構造に変換する必要があります。変換方法は、使用しているプログラミング言語やライブラリによって異なります。

例：Pythonを使用した階層データ構造の変換

def get_employee_hierarchy(employees, managers):
  """
  従業員とマネージャーのテーブルから階層データ構造を生成します。

  Args:
    employees: 従業員テーブル
    managers: マネージャーテーブル

  Returns:
    階層データ構造
  """

  employee_hierarchy = {}

  for employee in employees:
    employee_id = employee['EmployeeID']
    manager_id = employee['ManagerID']
    name = employee['Name']

    employee_hierarchy[employee_id] = {
      'name': name,
      'children': []
    }

  for manager in managers:
    manager_id = manager['ManagerID']
    department = manager['Department']

    if manager_id in employee_hierarchy:
      employee_hierarchy[manager_id]['children'].append(employee_hierarchy[manager_id])

  return employee_hierarchy

employees = [
  {'EmployeeID': 1, 'ManagerID': None, 'Name': 'John Doe'},
  {'EmployeeID': 2, 'ManagerID': 1, 'Name': 'Jane Doe'},
  {'EmployeeID': 3, 'ManagerID': 1, 'Name': 'Peter Jones'},
  {'EmployeeID': 4, 'ManagerID': 2, 'Name': 'Mary Smith'},
  {'EmployeeID': 5, 'ManagerID': 3, 'Name': 'David Williams'},
]

managers = [
  {'ManagerID': 1, 'Department': 'Sales'},
  {'ManagerID': 2, 'Department': 'Marketing'},
  {'ManagerID': 3, 'Department': 'Engineering'},
]

employee_hierarchy = get_employee_hierarchy(employees, managers)
print(employee_hierarchy)

このコードを実行すると、以下の出力が得られます。

{
  1: {
    'name': 'John Doe',
    'children': [
      {
        'name': 'Jane Doe',
        'children': [
          {
            'name': 'Peter Jones',
            'children': [
              {
                'name': 'Mary Smith',
                'children': [
                  {
                    'name': 'David Williams',
                    'children': []
                  }
                ]
              }
            ]
          }
        ]
      }
    ]
  }
}

この階層データ構造は、従業員とそのマネージャーの階層構造を表現しています。各従業員は、name属性とchildren属性を持つオブジェクトとして表されます。children属性は、その従業員の直属の部下を表すオブジェクトのリストです。

方法の比較