今天沒有歌曲靈感，只好歌名來湊ＸＤ
不過應該昨天點播這首才符合主題

因為多對多關聯的複雜度高，常被視為資料庫設計中的一大挑戰。
當兩個實體間存在多對多關係，要如何有效地表達、以及如何保持其資料的完整性和一致性，都是值得深入探討的議題。今天 Day 19 要來探討背後的設計理念，並透過程式碼範例，解釋如何在 Spring Data JPA 中實現多對多關係～

一、多對多關聯是什麼？

在用 database 說明多對多前，先用一個簡單的例子來說明。回到過去在學時期學校中的學生和課程，一位學生可以選修多門課程，而一門課程也可以被多位學生選修。在這，學生和課程間的關係就是典型的多對多。

二、如何在資料庫中表達多對多關聯？

多對多關聯通常在資料庫中透過一個中介表格（join table, junction table or cross-reference table）來實現。這個表包含了多對多這兩個實體的外鍵。以學生＆課程為例，會有一個選課表，裡頭記錄學生和課程的關聯資訊。

學生表（Students）

ID
Name
...

課程表（Courses）
ID
CourseName
...

學生課程關聯表（StudentCourses）

StudentID (FK，指向學生表的ID)
CourseID (FK，指向課程表的ID)

在這個結構中，每位學生的每個課程透過「學生課程關聯表」記錄裡表間的關聯，這樣就可以輕鬆查詢某堂課被哪些學生選修，以及一個學生選修了哪些課程。

三、實際應用：

1. 電商平台：一個客戶可以購買多種商品，同時一種商品可以被多個客戶購買。
2. 社群媒體：一個用戶可以加入多個群組，而一個群組也可以有多個用戶。
3. 框架：在許多現代軟體框架(Software framework)中，如 Django、Rails 或 Hibernate，多對多關聯可以通過高級的 API 來操作和管理，我們不需要直接與中介表互動框架會主動處理大部分細節。

四、在 Spring Data JPA 中實作多對多

我們可以使用 @ManyToMany 註解來表示多對多，同時還需要使用 @JoinTable 註解來指定中介表格的資訊。
但需要特別注意 方向性 問題。多對多關聯可以是單向或雙向。多數情況下雙向關聯較為常見，但這也代表在 更新 或 查詢 資料的時候得更加小心確保資料的一致性。

📌以下是書商平台中的「書籍」和「作者」的舉例：

假設我們在經營一個專賣書的電商平台系統，在系統中每本書可能有多位作者，而每位作者也可能寫了多本書，兩者為多對多關係。

1. 實體設計

@Entity
public class Book {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;
    private String title;

    @ManyToMany
    @JoinTable(
      name = "book_author",
      joinColumns = @JoinColumn(name = "book_id"),
      inverseJoinColumns = @JoinColumn(name = "author_id"))
    private List<Author> authors = new ArrayList<>();

    // 省略 getters 和 setters
}

@Entity
public class Author {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;
    private String name;

    @ManyToMany(mappedBy = "authors")
    private List<Book> books = new ArrayList<>();

    // 省略 getters 和 setters
}

2. 中介表格

這裡的 book_author 就是多對多關聯的中介表。它包含了 book_id 和 author_id 兩個 FK。

CREATE TABLE book_author (
    book_id BIGINT,
    author_id BIGINT,
    PRIMARY KEY (book_id, author_id),
    FOREIGN KEY (book_id) REFERENCES Book(id),
    FOREIGN KEY (author_id) REFERENCES Author(id)
);

3. 如何使用

當我們想要為一本書添加作者時，只需將該作者加入到那本書的 authors 列表中，並保存這本書的實體。

Book book = new Book();
book.setTitle("Spring Boot 實戰");
Author author1 = new Author();
author1.setName("Alice Yang");
Author author2 = new Author();
author2.setName("Bob Chen");
book.getAuthors().add(author1);
book.getAuthors().add(author2);
bookRepository.save(book);

多對多在資料庫設計中是一個不可或缺的部分，但實務上不太建議使用多對多，原因如下：

1. 資料複雜性

• 資料維護：多對多關係可能導致資料維護上的複雜性，改動不易。
• 資料重複：有資料重複的風險和一致性問題。

2. 查詢效能

• 效能問題：在涉及大量資料時，多對多關係可能導致查詢效能下降。

3. 資料庫正規化

雖然多對多關係在某些情境下是必要的，但在實務應用中，通常建議透過中介表來管理和簡化這種複雜關係，來達到更好的效能和資料管理。