Tài Liệu Kỹ Thuật: CSDL, ORM & Kiến Trúc Java

@Entity
@Table(name = "expenses")
@Getter @Setter @NoArgsConstructor
public class Expense {

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

    @ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)
    @JoinColumn(name = "group_id", nullable = false)
    private ExpenseGroup group;

    @ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)
    @JoinColumn(name = "paid_by_user_id", nullable = false)
    private User paidBy;

    @Column(nullable = false, precision = 19, scale = 2)
    private BigDecimal amount;

    @Enumerated(EnumType.STRING)
    @Column(nullable = false, length = 20)
    private SplitType splitType;

    @Version
    private Long version = 0L; // Optimistic Locking

    @PrePersist
    protected void onCreate() {
        this.createdAt = Instant.now();
        this.updatedAt = Instant.now();
    }
}

public interface SettlementRepository extends JpaRepository<Settlement, UUID> {

    /**
     * @EntityGraph chỉ thị cho Hibernate JOIN FETCH người nợ (debtor), người nhận (creditor)
     * và nhóm (group) chỉ trong 1 câu SQL duy nhất, loại bỏ hoàn toàn bài toán N+1 Query.
     */
    @EntityGraph(attributePaths = {"debtor", "creditor", "group"})
    Page<Settlement> findByGroupIdOrderByCreatedAtDesc(UUID groupId, Pageable pageable);

    @EntityGraph(attributePaths = {"debtor", "creditor"})
    List<Settlement> findByGroupIdAndStatusIn(UUID groupId, Collection<SettlementStatus> statuses);
}

@Component
public class EqualSplitStrategy implements SplitStrategy {

    @Override
    public List<ExpenseShare> calculateShares(Expense expense, ExpenseForm form, Map<UUID, User> members) {
        BigDecimal total = expense.getAmount();
        int count = form.participantIds().size();
        
        // 1. Chia đều cơ sở, làm tròn xuống (FLOOR)
        BigDecimal baseShare = total.divide(BigDecimal.valueOf(count), 2, RoundingMode.FLOOR);
        
        // 2. Tính toán phần dư còn lại (VD: 100,000 / 3 = 33,333 -> dư 1 đồng)
        BigDecimal remainder = total.subtract(baseShare.multiply(BigDecimal.valueOf(count)));
        
        // 3. Rải từng cent/đồng cho các thành viên đầu tiên để tổng shares luôn = total 100%
        return CalculatorUtils.distributeRemainderCents(expense, form.participantIds(), baseShare, remainder);
    }
}

public class SettlementOptimizer {

    /**
     * Thuật toán:
     * 1. Tính Net Balance của mỗi thành viên: Balance = Total_Paid - Total_Owed
     * 2. Phân loại thành 2 nhóm: Debtor (Balance < 0) và Creditor (Balance > 0)
     * 3. Ghép cặp Greedy: Lấy người nợ nhiều nhất ghép với người được nhận nhiều nhất
     *    -> Sau mỗi bước, ít nhất một bên được triệt tiêu công nợ hoàn toàn!
     */
    public static List<SettlementDraft> optimize(Map<UUID, BigDecimal> netBalances) {
        PriorityQueue<BalanceEntry> debtors = new PriorityQueue<>((a, b) -> a.amount.compareTo(b.amount)); // Min-heap
        PriorityQueue<BalanceEntry> creditors = new PriorityQueue<>((a, b) -> b.amount.compareTo(a.amount)); // Max-heap

        // Đưa vào hàng đợi ưu tiên...
        List<SettlementDraft> results = new ArrayList<>();
        while (!debtors.isEmpty() && !creditors.isEmpty()) {
            BalanceEntry debtor = debtors.poll();
            BalanceEntry creditor = creditors.poll();
            
            BigDecimal settleAmount = debtor.amount.abs().min(creditor.amount);
            results.add(new SettlementDraft(debtor.userId, creditor.userId, settleAmount));

            // Cập nhật số dư còn lại sau khi thanh toán từng phần
            BigDecimal remainingDebtor = debtor.amount.add(settleAmount);
            BigDecimal remainingCreditor = creditor.amount.subtract(settleAmount);
            
            if (remainingDebtor.compareTo(BigDecimal.ZERO) < 0) debtors.add(new BalanceEntry(debtor.userId, remainingDebtor));
            if (remainingCreditor.compareTo(BigDecimal.ZERO) > 0) creditors.add(new BalanceEntry(creditor.userId, remainingCreditor));
        }
        return results;
    }
}