Поиск эффективного шаблона для кэширования объектов и их повторного использования в запросах с помощью EF Core

Я не эксперт по Entity Framework и все еще учусь его использовать.

Я столкнулся с проблемой, которую не понимаю, выбираю ли я неправильный дизайн или вместо этого есть простое решение.

Этот вопрос относится конкретно к EF Core 8.

Рассмотрим эти объекты в качестве примера моего сценария:

public class City
{
    [DatabaseGenerated(DatabaseGeneratedOption.Identity)]
    public int Id { get; set; }

    public string Name { get; set; } = default!;

    public ICollection<Student> Students { get; set; } = new List<Student>();
}

public class Student
{
    [DatabaseGenerated(DatabaseGeneratedOption.Identity)]
    public int Id { get; set; }

    public string Name { get; set; } = default!;
    public int Age { get; set; }
    public City City { get; set; } = default!;
    public int CityId { get; set; }
}

public class ApplicationDbContext : DbContext
{
    public DbSet<City> Cities { get; set; }
    public DbSet<Student> Students { get; set; }

    public ApplicationDbContext(DbContextOptions<ApplicationDbContext> options) : base(options) { }
}

Предположим, что список городов для этого приложения меняется нечасто. В этом случае вместо того, чтобы каждый раз читать города из базы данных, имеет смысл прочитать их один раз и хранить в кеше на длительное время (например: 1 неделю).

Сервис ICityCache можно использовать для получения объекта города из настроенного уровня кэширования (например, кеша памяти):

public interface ICityCache
{
    Task<City?> GetByName(string name, CancellationToken cancellationToken);
}

Наконец, рассмотрим метод действия, используемый для создания новых объектов Student, который использует службу ICityCache для чтения объектов городов из кэша и позволяет избежать дополнительных вызовов базы данных для извлечения городов из базы данных:

[ApiController]
[Route("api/students")]
public class StudentsController : ControllerBase
{
    private readonly ICityCache _cityCache;
    private readonly ApplicationDbContext _context;

    public StudentsController(ICityCache cityCache, ApplicationDbContext context)
    {
        _cityCache = cityCache;
        _context = context;
    }

    [HttpPost]
    public async Task<IActionResult> Create(CreateStudentCommand command, CancellationToken cancellationToken)
    {
        var city = await _cityCache.GetByName(command.City, cancellationToken);

        if (city is null)
        {
            return this.BadRequest("The specified City is unknown");
        }
    
        // if I don't add this line, the context tracks the city entity with Added state and it tries to INSERT the city when SaveChangesAsync is called 
        _context.Cities.Attach(city);

        var student = new Student
                          {
                              Name = command.Name,
                              Age = command.Age,
                              City = city,
                          };

        _context.Students.Add(student);

        await _context.SaveChangesAsync(cancellationToken);

        return this.Ok(new { id = student.Id });
    }
}

Этот код работает, но у него есть проблема. Свойство Students кэшированных City объектов со временем продолжает расти. Как только новая сущность Student добавляется в контекст, сущность Student добавляется в коллекцию студентов для кэшированной сущности City. Я хочу избегать наличия этих кэшированных объектов, которые со временем изменяются и продолжают расти.

Как я могу решить эту проблему ? Должен ли я вообще удалить свойство навигации Students из класса City? Это странно, поскольку по сути я меняю определение объекта, чтобы решить проблему с кешированием. Могу ли я сделать что-нибудь более умное?

Может быть, я неправильно проектирую этот код, и такое повторное использование объектов в разных запросах не подходит для EF Core?