Python SQLAlchemy多对多关系下如何查询指定学生未参与的所有课程

原有查询逻辑存在方向性错误：先关联中间表、学生表的操作本身就只会筛选出已经有对应学生报名的课程，无法拿到该学生未报名的课程条目，后续的空值判断逻辑也不符合SQLAlchemy的查询语法规范。

以下是两种可行的实现方案：

方案1：NOT IN 子查询（可读性更高） #

先查询目标学生已报名的课程ID集合，再筛选课程ID不在该集合中的所有课程即可：

student_id = 1
# 构造子查询：获取指定学生已报名的所有课程ID
enrolled_course_ids = db.session.query(attending.c.course_id).filter(attending.c.student_id == student_id).subquery()
# 主查询：筛选不在已报名集合中的课程
available_courses = db.session.query(CourseModel.id, CourseModel.course_name)\
                              .filter(CourseModel.id.not_in(enrolled_course_ids))\
                              .all()

方案2：LEFT JOIN 空值筛选（性能更优，适合数据量较大的场景） #

将课程表与中间表做左外连接，连接条件限定为对应学生的报名记录，最终筛选连接后中间表字段为空的条目，即为该学生未报名的课程：

student_id = 1
available_courses = (db.session
                     .query(CourseModel.id, CourseModel.course_name)
                     .outerjoin(
                         attending,
                         (attending.c.course_id == CourseModel.id) & (attending.c.student_id == student_id)
                     )
                     .filter(attending.c.course_id.is_(None))
                     .all()
)

两种方案针对示例中ID为1的学生，返回结果均为[(2, "Math"), (4, "Design")]，符合预期。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Sander