系统需求与挑战概述
构建一个医患关系管理系统，核心需求包括：
- 用户管理： 区分医生和患者两种用户类型。
- 关系管理： 医生可以关联多个患者，患者也可以关联多个医生（多对多关系）。
- 特定功能： 患者能够添加和管理自己的用药信息。
- 安全认证与授权： 实现用户登录注册，并根据用户角色（医生/患者）控制访问权限。
在设计数据模型时，如何有效地表示医生和患者，并处理其特有属性及关系，同时兼顾安全体系的集成，是关键的挑战。
常见数据模型方案探讨
在系统设计初期，通常会考虑以下两种主要的数据模型方案：
方案一：独立实体与多对多关联
这种方案将医生（Doctor）和患者（Patient）分别设计为独立的实体类，并通过 @ManyToMany 注解建立它们之间的关联。
优点： 实体职责明确，各司其职。 缺点：
- 安全管理复杂： 对于登录和注册功能，需要针对 Doctor 和 Patient 分别实现用户认证逻辑，可能导致代码重复或逻辑分散。
- 公共属性冗余： 医生和患者可能存在姓名、联系方式等公共属性，在两个独立实体中会造成数据冗余。
概念代码示例：
// Doctor.java (简化版)
@Entity
@Getter @Setter
public class Doctor {
@Id @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
private Long id;
private String name;
private String surname;
@ManyToMany
@JoinTable(name = "doctor_patient",
joinColumns = @JoinColumn(name = "doctor_id"),
inverseJoinColumns = @JoinColumn(name = "patient_id"))
private Set patients = new HashSet<>();
}
// Patient.java (简化版)
@Entity
@Getter @Setter
public class Patient {
@Id @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
private Long id;
private String name;
private String surname;
@OneToMany(mappedBy = "patient", cascade = CascadeType.PERSIST)
private List medicineList = new ArrayList<>();
@ManyToMany(mappedBy = "patients")
private Set doctors = new HashSet<>();
} 方案二：单一用户表与角色区分
此方案将医生和患者抽象为统一的 User 实体，通过一个 roleType 字段来区分其身份。
优点：
- 统一认证： 简化了用户登录注册流程，所有用户都通过 User 表进行认证。
- 简化权限管理： 可以基于 roleType 字段直接进行权限控制。
缺点：
- 数据稀疏： User 实体中会包含所有角色特有的字段（例如，medicineList 仅适用于患者），导致大量 null 值，造成数据稀疏和模型不清晰。
- 业务逻辑耦合： 在服务层和控制器层，需要通过 roleType 进行大量条件判断，以处理不同角色的特定业务逻辑，增加了代码的复杂性和维护难度。
概念代码示例：
// User.java (简化版)
@Entity
@Table(name = "MYUSERS")
@Getter @Setter
public class User {
@Id @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
private Long id;
private String name;
private String surname;
@Enumerated(EnumType.STRING)
@Column(nullable = false)
private RoleType roleType; // DOCTOR, PATIENT
// 仅针对患者：
@OneToMany(mappedBy = "patient", cascade = CascadeType.PERSIST)
private List medicineList = new ArrayList<>();
// 多对多关系（可能需要自关联或复杂逻辑）
// @ManyToMany with other Users (Doctors/Patients)
} 推荐的数据模型设计：混合方案
综合以上两种方案的优缺点，推荐采用一种混合模型：将用户共性属性抽取到独立的 User 实体中，而将医生和患者的特有属性及关系分别定义在 Doctor 和 Patient 实体中。Doctor 和 Patient 实体通过 @OneToOne 关系与 User 实体关联。
核心思想
- User 实体： 负责存储所有用户的通用信息，如ID、姓名、姓氏、登录凭证（密码、用户名等）以及一个标识用户类型的字段（可选，但推荐用于快速区分）。
- Doctor 实体： 存储医生特有的信息，并与 User 实体建立一对一关系。它负责管理医生与患者之间的多对多关系。
- Patient 实体： 存储患者特有的信息，同样与 User 实体建立一对一关系。它负责管理患者的用药信息以及与医生的多对多关系。
- Medicine 实体： 存储药品信息，并与 Patient 实体建立多对多关系。
这种设计既实现了统一的用户认证，又保持了特定角色实体的清晰职责，避免了数据稀疏和业务逻辑的过度耦合。
详细实体类实现
1. User 实体： 基础用户信息，用于认证。
盛世企业网站管理系统1.1.2
下载
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package com.example.model;
import lombok.Getter;
import lombok.Setter;
import lombok.NoArgsConstructor;
import lombok.AllArgsConstructor;
import javax.persistence.*;
@Entity
@Table(name = "users") // 推荐使用更通用的表名
@Getter @Setter
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class User {
@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
private Long id;
@Column(unique = true, nullable = false)
private String username; // 用于登录的用户名或邮箱
@Column(nullable = false)
private String password; // 加密后的密码
private String name;
private String surname;
@Enumerated(EnumType.STRING)
@Column(nullable = false)
private UserType userType; // DOCTOR, PATIENT
// 可以添加其他通用字段，如电话、地址等
}2. UserType 枚举： 定义用户类型。
package com.example.model;
public enum UserType {
DOCTOR,
PATIENT
}3. Doctor 实体： 医生特有信息及关系。
package com.example.model;
import lombok.Getter;
import lombok.Setter;
import lombok.NoArgsConstructor;
import lombok.AllArgsConstructor;
import javax.persistence.*;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
@Entity
@Getter @Setter
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Doctor {
@Id
private Long id; // 与User的ID共享
@OneToOne
@MapsId // 表示此实体的主键也是其关联User实体的主键
@JoinColumn(name = "id", nullable = false) // 外键列名为id，指向User的id
private User user;
// 医生特有属性，例如：专业领域、执业证书编号等
private String specialty;
@ManyToMany(cascade = {CascadeType.PERSIST, CascadeType.MERGE}) // 医生和患者的多对多关系
@JoinTable(
name = "doctor_patients", // 关联表名
joinColumns = @JoinColumn(name = "doctor_id"), // 本实体在关联表中的外键
inverseJoinColumns = @JoinColumn(name = "patient_id") // 对方实体在关联表中的外键
)
private Set patients = new HashSet<>();
public void addPatient(Patient patient) {
this.patients.add(patient);
patient.getDoctors().add(this); // 维护双向关系
}
public void removePatient(Patient patient) {
this.patients.remove(patient);
patient.getDoctors().remove(this); // 维护双向关系
}
} 4. Patient 实体： 患者特有信息及关系。
package com.example.model;
import lombok.Getter;
import lombok.Setter;
import lombok.NoArgsConstructor;
import lombok.AllArgsConstructor;
import javax.persistence.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;
import java.util.Set;
@Entity
@Getter @Setter
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Patient {
@Id
private Long id; // 与User的ID共享
@OneToOne
@MapsId // 表示此实体的主键也是其关联User实体的主键
@JoinColumn(name = "id", nullable = false) // 外键列名为id，指向User的id
private User user;
// 患者特有属性，例如：病史、过敏信息等
private String medicalHistory;
@OneToMany(mappedBy = "patient", cascade = CascadeType.ALL, orphanRemoval = true) // 患者与药品清单的一对多关系
private List medicineList = new ArrayList<>();
@ManyToMany(mappedBy = "patients", fetch = FetchType.LAZY) // 患者与医生的多对多关系，由Doctor维护
private Set doctors = new HashSet<>();
public void addMedicine(Medicine medicine) {
this.medicineList.add(medicine);
medicine.setPatient(this); // 维护双向关系
}
public void removeMedicine(Medicine medicine) {
this.medicineList.remove(medicine);
medicine.setPatient(null); // 维护双向关系
}
} 5. Medicine 实体： 药品信息。
package com.example.model;
import lombok.Getter;
import lombok.Setter;
import lombok.NoArgsConstructor;
import lombok.AllArgsConstructor;
import javax.persistence.*;
@Entity
@Getter @Setter
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Medicine {
@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
private Long id;
private String name;
private String dosage; // 剂量
private String frequency; // 频率
@ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY) // 药品与患者的多对一关系
@JoinColumn(name = "patient_id", nullable = false)
private Patient patient;
}注意：
- @MapsId 注解使得 Doctor 和 Patient 的主键与其关联的 User 实体的主键相同，实现了共享主键的 @OneToOne 关系。
- @JoinTable 用于定义 Doctor 和 Patient 之间的多对多关系。
- cascade 类型需要根据业务需求谨慎选择，CascadeType.ALL 表示所有持久化操作（保存、更新、删除等）都会级联到关联实体。
安全与权限管理
在 Spring Boot 中，结合 Spring Security 可以轻松实现基于角色的认证与授权。
1. 用户认证
-
UserDetailsService 实现： 创建一个自定义的 UserDetailsService，用于从 User 实体中加载用户信息。
package com.example.security; import com.example.model.User; import com.example.repository.UserRepository; import org.springframework.security.core.GrantedAuthority; import org.springframework.security.core.authority.SimpleGrantedAuthority; import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetails; import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetailsService; import org.springframework.security.core.userdetails.UsernameNotFoundException; import org.springframework.stereotype.Service; import java.util.Collections; import java.util.List; @Service public class CustomUserDetailsService implements UserDetailsService { private final UserRepository userRepository; public CustomUserDetailsService(UserRepository userRepository) { this.userRepository = userRepository; } @Override public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException { User user = userRepository.findByUsername(username) .orElseThrow(() -> new UsernameNotFoundException("User not found with username: " + username)); Listauthorities = Collections.singletonList( new SimpleGrantedAuthority("ROLE_" + user.getUserType().name()) // 将UserType映射为Spring Security的角色 ); return new org.springframework.security.core.userdetails.User( user.getUsername(), user.getPassword(), authorities ); } } -
UserRepository 接口：
package com.example.repository; import com.example.model.User; import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository; import java.util.Optional; public interface UserRepository extends JpaRepository
findByUsername(String username); }
2. 权限授权
-
Spring Security 配置： 在 WebSecurityConfig 中配置 URL 访问权限。
package com.example.security; import org.springframework.context.annotation.Bean; import org.springframework.context.annotation.Configuration; import org.springframework.security.config.annotation.authentication.builders.AuthenticationManagerBuilder; import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity; import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.EnableWebSecurity; import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.WebSecurityConfigurerAdapter; import org.springframework.security.crypto.bcrypt.BCryptPasswordEncoder; import org.springframework.security.crypto.password.PasswordEncoder; @Configuration @EnableWebSecurity public class WebSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter { private final CustomUserDetailsService customUserDetailsService; public WebSecurityConfig(CustomUserDetailsService customUserDetailsService) { this.customUserDetailsService = customUserDetailsService; } @Override protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception { auth.userDetailsService(customUserDetailsService).passwordEncoder(passwordEncoder()); } @Override protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception { http .csrf().disable() // 实际生产环境应启用CSRF防护 .authorizeRequests() .antMatchers("/register", "/login").permitAll() // 注册和登录接口允许所有人访问 .antMatchers("/api/doctors/**").hasRole("DOCTOR") // 医生相关接口仅限DOCTOR角色访问 .antMatchers("/api/patients/**").hasRole("PATIENT") // 患者相关接口仅限PATIENT角色访问 .antMatchers("/api/medicines/**").hasRole("PATIENT") // 药品相关接口仅限PATIENT角色访问 .anyRequest().authenticated() // 其他所有请求需要认证 .and() .formLogin() // 或.httpBasic() .and() .logout(); } @Bean public PasswordEncoder passwordEncoder() { return new BCryptPasswordEncoder(); } } -
控制器层授权： 在控制器或服务层方法上使用 @PreAuthorize 注解进行更细粒度的控制。
package com.example.controller; import com.example.model.User; import com.example.model.UserType; import com.example.repository.UserRepository; import com.example.service.DoctorService; import com.example.service.PatientService; import org.springframework.security.access.prepost.PreAuthorize; import org.springframework.security.core.Authentication; import org.springframework.security.core.context.SecurityContextHolder; import org.springframework.web.bind.annotation.*; @RestController @RequestMapping("/api") public class MyController { private final UserRepository userRepository; private final DoctorService doctorService; private final PatientService patientService; public MyController(UserRepository userRepository, DoctorService doctorService, PatientService patientService) { this.userRepository = userRepository; this.doctorService = doctorService; this.patientService = patientService; } // 获取当前登录用户ID和类型 private User getCurrentUser() { Authentication authentication = SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication(); String username = authentication.getName();
