深入探讨JPA/Spring Boot中多对多关系的数量限制与管理

1. 理解多对多关系及其挑战

在基于jpa和spring boot的领域模型中，多对多（@manytomany）关系是常见的关联类型，例如学生与课程之间的关系：一个学生可以注册多门课程，一门课程也可以被多个学生注册。jpa通过关联表（join table）来管理这种关系。

然而，@ManyToMany注解本身并不能直接强制执行更复杂的业务规则，例如：

• 一个学生最多只能注册3门课程。
• 一门课程最多只能有10名学生。

这些业务约束需要通过应用层的逻辑来实现。

2. 实体模型定义

为了演示，我们首先定义Student和Course两个实体。它们通过students_courses关联表建立多对多关系。

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Student 实体:

import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonIgnore;
import jakarta.persistence.*;
import lombok.Getter;
import lombok.NoArgsConstructor;
import lombok.Setter;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

@Entity
@NoArgsConstructor
@Getter
@Setter
public class Student extends BaseEntity { // 假设 BaseEntity 包含 ID 字段
    private String name;
    private String surname;
    @Column(name = "student_number", unique = true)
    private String number; // 学号

    @JsonIgnore
    @ManyToMany(cascade = {CascadeType.MERGE, CascadeType.PERSIST}, fetch = FetchType.EAGER)
    @JoinTable(name = "students_courses",
            joinColumns = @JoinColumn(name = "student_id"),
            inverseJoinColumns = @JoinColumn(name = "course_id"))
    private List courseList = new ArrayList<>();

    // 辅助方法，用于维护双向关系
    public void addCourse(Course course) {
        if (!this.courseList.contains(course)) {
            this.courseList.add(course);
            // 确保 Course 端的学生列表也更新
            if (!course.getStudentList().contains(this)) {
                course.getStudentList().add(this);
            }
        }
    }

    public void removeCourse(Course course) {
        if (this.courseList.contains(course)) {
            this.courseList.remove(course);
            // 确保 Course 端的学生列表也更新
            course.getStudentList().remove(this);
        }
    }
}

Course 实体:

import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonIgnore;
import jakarta.persistence.*;
import lombok.Getter;
import lombok.NoArgsConstructor;
import lombok.Setter;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

@Entity
@NoArgsConstructor
@Getter
@Setter
public class Course extends BaseEntity { // 假设 BaseEntity 包含 ID 字段

    @Column(name = "course_name", unique = true)
    private String courseName;