Cómo consultar una entidad Categoría de árbol jerárquico con la profundidad indefinida

Erent:

He creado una estructura de jerarquía o una estructura de árbol para un sitio de compras usando springboot. Mi problema es cómo consultar una estructura de este tipo cuando se busca un producto específico y sus padres:

id,  category_name,   parent_id
'1', 'Electronics',      NULL
'2', 'Gaming',           NULL
'3', 'Home Audio',       '1'
'4', 'Console',          '2'
'5', 'Sony',             '4'
'6', 'Karaoke',          '3'

Esto es lo que he hecho, cualquier punteros en lo que tengo que hacer en la entidad para lograr esta estructura y también cómo puedo consultarlo es decir,

También es importante tener en cuenta que estoy usando la base de datos postgres

1. findAllProducts en una categoría y
2. encontrar todas las categorías vinculadas a un producto.

Categoría Entidad

@Entity
@Table(name = "categories")
public class Category {

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO)
    private Long id;

    @Column(nullable = false)
    private String categoryName;

        @ManyToOne
        @JoinColumn(name = "parent_id")
        private Category parent;

        @OneToMany(mappedBy = "parent", cascade = CascadeType.REMOVE, orphanRemoval = true)
        private List<Category> children = new ArrayList<Category>();

    // Getter and setter removed for readability    
}

Entidad producto

@Entity
@Table(name = "products")
public class Product {

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO)
    @Column(name = "id")
    private Long id;

    @Version
    @Column(name = "version")
    private Integer version;

    private String name;

    private int quantity;

    @ManyToMany(cascade = CascadeType.ALL)
    @JoinTable(name = "products_categories", joinColumns = {
            @JoinColumn(name = "product_id", referencedColumnName = "id") }, inverseJoinColumns = {
                    @JoinColumn(name = "category_id", referencedColumnName = "id") })
    private List<Category> categories;

  // getters and setter omitted for readability

}

Categoría de Servicio

public class CategoryService {

@Autowired
private CategoryRepository categoryRepository;

public void addCategory(Category category) {
    categoryRepository.save(category);
}
}

Servicio producto

public class ProductService {

    @Autowired
    private ProductRepository productRepository;

    public void addProduct(Product product) {
        productRepository.save(product);
    }
   }

Pietro Boido:

Se puede utilizar una consulta recursiva para seleccionar a los padres de una categoría dada.

import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;
import org.springframework.data.jpa.repository.Query;
import org.springframework.data.repository.query.Param;

import java.util.List;

public interface CategoryRepository extends JpaRepository<Category, Long> {

  @Query(
      value = "WITH RECURSIVE ancestors(id, parent_id, category_name, lvl) AS ("
          + "   SELECT cat.id, cat.parent_id, cat.category_name, 1 AS lvl "
          + "   FROM categories cat "
          + "   WHERE cat.id = :categoryId "
          + "   UNION ALL "
          + "   SELECT parent.id, parent.parent_id, parent.category_name, child.lvl + 1 AS lvl "
          + "   FROM categories parent "
          + "   JOIN ancestors child "
          + "   ON parent.id = child.parent_id "
          + " )"
          + "SELECT category_name from ancestors ORDER BY lvl DESC"
      , nativeQuery = true)
  List<String> findAncestry(@Param("categoryId") Long categoryId);
}

Lo que sigue es una prueba que crea la jerarquía de categorías y lo consulta:

import org.junit.Assert;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;

import java.util.List;

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class HierarchyTest {

  @Autowired
  CategoryRepository categoryRepository;

  @Test
  public void testCategoryRepository() {
    String[] electronicsCategoryNames = {"Electronics", "Home Audio", "Karaoke"};
    String[] gamingCategoryNames = {"Gaming", "Console", "Sony"};

    Category karaoke = createCategories(electronicsCategoryNames);
    Category sony = createCategories(gamingCategoryNames);

    findAncestry(karaoke, electronicsCategoryNames);
    findAncestry(sony, gamingCategoryNames);
  }

  Category createCategories(String[] categoryNames) {
    Category parent = null;

    for (String categoryName : categoryNames) {
      Category category = new Category();
      category.setCategoryName(categoryName);
      category.setParent(parent);
      parent = categoryRepository.save(category);
    }

    Assert.assertNotNull("category.id", parent.getId());
    return parent;
  }


  void findAncestry(Category category, String[] categoryNames) {
    List<String> ancestry = categoryRepository.findAncestry(category.getId());
    Assert.assertEquals("ancestry.size", categoryNames.length, ancestry.size());

    for (int i = 0; i < categoryNames.length; i++) {
      Assert.assertEquals("ancestor " + i, categoryNames[i], ancestry.get(i));
    }
  }
}

Nótese que ha sido probado en las bases de datos PostgreSQL y H2. Puede que sea necesario modificar la consulta nativa de acuerdo con la base de datos real que está utilizando.

PostgreSQL tiene una excelente documentación sobre cómo esto funciona, observa:

https://www.postgresql.org/docs/11/queries-with.html