Как реализовать связь многие ко многим в базе данных

Что проверяют

Схему (связующая таблица, составной ключ, индексы) плюс грабли маппинга в Hibernate: неверный тип коллекции или каскад тут стоят дороже, чем кажется на код-ревью.

Как отвечать

SQL. Две таблицы сущностей и связующая с двумя внешними ключами:

create table student_courses (
    student_id bigint not null references students(id) on delete cascade,
    course_id  bigint not null references courses(id)  on delete cascade,
    primary key (student_id, course_id)
);
create index on student_courses (course_id, student_id);

Составной первичный ключ сам по себе запрещает дубли пар и обслуживает выборку «курсы студента». Обратное направление «студенты курса» по нему не идёт, потому что student_id первая колонка индекса, отсюда второй индекс с обратным порядком. Это забывают чаще всего.

Hibernate.

@ManyToMany
@JoinTable(name = "student_courses",
    joinColumns = @JoinColumn(name = "student_id"),
    inverseJoinColumns = @JoinColumn(name = "course_id"))
private Set<Course> courses = new HashSet<>();

Детали, которые отличают опытный ответ:

• Коллекция должна быть Set, не List. Для List без @OrderColumn Hibernate при любом изменении удаляет все строки связи и вставляет их заново.
• Владелец связи один, у второй стороны mappedBy. Записывается только владелец, поэтому нужен вспомогательный метод, обновляющий обе коллекции сразу, иначе объект в памяти разъедется с базой до перезагрузки.
• Каскад REMOVE или ALL на @ManyToMany не ставить: удаление студента снесёт курсы, а не только связи. Допустимы PERSIST и MERGE.
• equals и hashCode сущности, попадающей в Set, строить на бизнес-ключе, а не на сгенерированном id: до flush id равен null, и объект «теряется» в HashSet после сохранения.
• Загрузка ленивая по умолчанию. Выборка списка студентов с курсами без join fetch или @EntityGraph даёт N+1. Два join fetch по коллекциям типа List дают MultipleBagFetchException.

Когда @ManyToMany заканчивается. Как только у связи появляется собственный атрибут (дата записи, оценка, роль), связующую таблицу мапят отдельной сущностью с двумя @ManyToOne и @EmbeddedId либо суррогатным ключом. Переехать на это позже дорого, поэтому вопрос «будут ли у связи поля» задают до проектирования, а не после.

Где спотыкаются

Рисуют три таблицы и считают ответ завершённым: не помнят про индекс для обратного направления, ставят List вместо Set и получают перезапись всей связи на каждое добавление курса.