张伟（系统架构师）：李明，最近我们学院打算升级学生工作管理系统，你有什么建议吗？

李明（开发工程师）：我觉得可以从几个方面入手。首先，系统需要支持学生信息管理、成绩记录、奖惩记录等功能。其次，要保证系统的安全性，防止数据泄露。

张伟：听起来不错。那你是怎么考虑系统架构的呢？有没有什么特别的技术方案？

李明：我们可以采用前后端分离的架构，前端用Vue.js，后端用Spring Boot，数据库使用MySQL。这样不仅便于维护，还能提高系统的性能和扩展性。

张伟：这个架构挺合理的。不过，系统中涉及的学生数据很多，如何确保数据的安全性呢？

李明：这个问题非常重要。我们可以采用JWT进行身份验证，同时对敏感数据进行加密存储。另外，还可以设置权限控制，确保不同角色的用户只能访问自己权限范围内的数据。

张伟：听起来很专业。那你能不能给我演示一下一个简单的功能模块，比如学生信息的增删改查？

李明：当然可以。我来写一段简单的代码，展示如何用Spring Boot创建一个学生信息的REST API。

张伟：好的，我看看这段代码。

李明：这是Student实体类，包含id、name、studentId等字段。

public class Student {
    private Long id;
    private String name;
    private String studentId;
    private String major;

    // 构造函数、getter和setter
}
    

张伟：嗯，结构清晰。那控制器部分呢？

李明：这里是一个简单的Controller，提供了获取所有学生信息的接口。

@RestController
@RequestMapping("/api/students")
public class StudentController {

    @Autowired
    private StudentService studentService;

    @GetMapping
    public List getAllStudents() {
        return studentService.getAllStudents();
    }

    @PostMapping
    public Student createStudent(@RequestBody Student student) {
        return studentService.createStudent(student);
    }

    @GetMapping("/{id}")
    public Student getStudentById(@PathVariable Long id) {
        return studentService.getStudentById(id);
    }

    @PutMapping("/{id}")
    public Student updateStudent(@PathVariable Long id, @RequestBody Student student) {
        return studentService.updateStudent(id, student);
    }

    @DeleteMapping("/{id}")
    public void deleteStudent(@PathVariable Long id) {
        studentService.deleteStudent(id);
    }
}
    

张伟：这确实是一个标准的RESTful API设计。那么服务层呢？

李明：服务层负责处理业务逻辑，比如查询数据库，这里是一个简单的StudentService。

@Service
public class StudentService {

    @Autowired
    private StudentRepository studentRepository;

    public List getAllStudents() {
        return studentRepository.findAll();
    }

    public Student createStudent(Student student) {
        return studentRepository.save(student);
    }

    public Student getStudentById(Long id) {
        return studentRepository.findById(id).orElse(null);
    }

    public Student updateStudent(Long id, Student student) {
        Student existingStudent = studentRepository.findById(id).orElse(null);
        if (existingStudent != null) {
            existingStudent.setName(student.getName());
            existingStudent.setStudentId(student.getStudentId());
            existingStudent.setMajor(student.getMajor());
            return studentRepository.save(existingStudent);
        }
        return null;
    }

    public void deleteStudent(Long id) {
        studentRepository.deleteById(id);
    }
}
    

张伟：看起来很完整。不过，如果我们要添加权限控制，应该怎么做呢？

李明：我们可以使用Spring Security来实现权限控制。比如，定义不同的角色，如管理员、教师、学生，然后根据角色限制访问。

张伟：那具体怎么实现呢？能给我举个例子吗？

李明：当然可以。这里是一个简单的配置类，定义了不同角色的访问权限。

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class SecurityConfig {

    @Bean
    public SecurityFilterChain filterChain(HttpSecurity http) throws Exception {
        http
            .csrf().disable()
            .sessionManagement().sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.STATELESS)
            .and()
            .authorizeRequests()
            .antMatchers("/api/students/**").hasRole("ADMIN")
            .anyRequest().authenticated()
            .and()
            .addFilterBefore(new JwtAuthenticationFilter(), UsernamePasswordAuthenticationFilter.class);

        return http.build();
    }
}
    

张伟：明白了。那JWT是怎么生成和验证的呢？

李明：我们可以通过生成一个JWT令牌来实现身份认证。当用户登录时，系统会生成一个令牌并返回给客户端，后续请求都需要携带该令牌。

张伟：那你能给我看一下生成JWT的代码吗？

李明：好的，这是一个简单的JWT工具类，用于生成和解析令牌。

public class JwtUtil {

    private String secretKey = "your-secret-key";
    private long expirationTime = 86400000; // 24小时

    public String generateToken(String username) {
        return Jwts.builder()
                .setSubject(username)
                .setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + expirationTime))
                .signWith(SignatureAlgorithm.HS512, secretKey)
                .compact();
    }

    public String getUsernameFromToken(String token) {
        return Jwts.parser()
                .setSigningKey(secretKey)
                .parseClaimsJws(token)
                .getBody()
                .getSubject();
    }

    public boolean validateToken(String token) {
        try {
            Jwts.parser().setSigningKey(secretKey).parseClaimsJws(token);
            return true;
        } catch (JwtException e) {
            return false;
        }
    }
}
    

张伟：太好了！这样就能实现基于JWT的身份验证了。那数据加密又是怎么做的呢？

李明：对于敏感数据，比如学生的联系方式或成绩，我们可以使用AES加密算法进行加密存储。这样即使数据库被泄露，也能保护数据安全。

张伟：那具体的加密过程是怎样的？能举个例子吗？

李明：当然可以。下面是一个简单的AES加密工具类。

public class AesUtil {

    private static final String ALGORITHM = "AES";
    private static final String KEY = "your-encryption-key"; // 16位密钥

    public static String encrypt(String data) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
        SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(KEY.getBytes(), ALGORITHM);
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec);
        byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(data.getBytes());
        return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes);
    }

    public static String decrypt(String encryptedData) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
        SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(KEY.getBytes(), ALGORITHM);
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec);
        byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(encryptedData));
        return new String(decryptedBytes);
    }
}
    

张伟：看来你们已经考虑得非常全面了。这样的系统不仅能提高学院的管理效率，还能保障数据安全。

李明：是的，学生工作管理系统不仅是技术上的挑战，更是对学院信息化建设的重要推动。未来我们还可以进一步优化系统，比如引入AI分析、移动端支持等。

张伟：听起来很有前景。希望我们能一起把这个项目做好，为学院的发展贡献力量。

李明：没问题！我会继续跟进，确保系统的稳定性和安全性。