小明：嘿，老张，你最近是不是在忙一个高校科研管理系统？我听说你们学校在大连搞了一个项目。

老张：是啊，我们学校确实正在开发一个高校科研管理系统。这个系统主要是为了方便教师申报课题、提交成果、查看审批进度等。

小明：听起来挺有用的。那你们用的是什么技术呢？是不是用了很多Java相关的框架？

老张：对，我们主要用的是Java语言，后端采用Spring Boot框架，前端用的是Vue.js。数据库方面用了MySQL，还集成了Redis做缓存。

小明：哇，这么全面。那你能给我看看代码吗？我想学习一下。

老张：当然可以，不过我得先给你讲一下整体结构。我们的系统分为几个模块，比如用户管理、课题申报、成果提交、审批流程、数据统计等。

小明：好的，那咱们先从用户管理模块开始吧。这个模块是怎么设计的？

老张：用户管理模块主要是处理用户的注册、登录、权限控制等功能。我们使用了Spring Security来管理权限，同时用JWT来做身份验证。

小明：JWT？那是什么原理？

老张：JWT（JSON Web Token）是一种基于Token的身份验证机制。用户登录后，服务器会生成一个Token返回给客户端，之后客户端每次请求都会带上这个Token，服务器通过验证Token来判断用户身份。

小明：明白了。那具体的代码是怎么写的呢？能不能给我看一段示例？

老张：当然可以。这是用户登录的Controller部分：

    @RestController
    @RequestMapping("/api/auth")
    public class AuthController {
    
        @Autowired
        private UserService userService;
    
        @PostMapping("/login")
        public ResponseEntity login(@RequestBody LoginRequest request) {
            String token = userService.login(request.getUsername(), request.getPassword());
            return ResponseEntity.ok().body(Map.of("token", token));
        }
    }
    

小明：这段代码看起来很简洁。那UserService里面是怎么实现登录逻辑的？

老张：我们在这里调用数据库查询用户信息，然后生成JWT。下面是UserService的部分代码：

    @Service
    public class UserService {
    
        @Autowired
        private UserRepository userRepository;
    
        @Autowired
        private JwtUtil jwtUtil;
    
        public String login(String username, String password) {
            User user = userRepository.findByUsername(username);
            if (user == null || !user.getPassword().equals(password)) {
                throw new RuntimeException("用户名或密码错误");
            }
            return jwtUtil.generateToken(user.getUsername());
        }
    }
    

小明：那JwtUtil又是怎么实现的？

老张：这部分我们用的是JWTCreator库，下面是一个简单的实现：

    public class JwtUtil {
    
        private String secretKey = "your-secret-key";
    
        public String generateToken(String username) {
            return JWT.create()
                    .withSubject(username)
                    .withExpiresAt(new Date(System.currentTimeMillis() + 86400000)) // 24小时
                    .sign(Algorithm.HMAC256(secretKey));
        }
    
        public String getUsername(String token) {
            return JWT.require(Algorithm.HMAC256(secretKey))
                    .build()
                    .verify(token)
                    .getSubject();
        }
    }
    

小明：看来你们用了很多现代的技术，比如Spring Boot、JWT、Redis等。那整个系统是怎么部署的？

老张：我们采用的是Docker容器化部署，这样可以方便地进行版本管理和扩展。前端和后端分别打包成镜像，然后通过Docker Compose统一启动。

小明：Docker？那具体是怎么操作的？能给我看看Dockerfile吗？

老张：当然可以。这是后端服务的Dockerfile：

    FROM openjdk:17
    VOLUME /tmp
    ADD target/*.jar app.jar
    ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/app.jar"]
    

小明：看起来很简单。那前端部分呢？

老张：前端我们用的是Vue.js，构建后生成静态文件，然后放到Nginx中作为Web服务器。下面是前端的Dockerfile：

    FROM nginx:latest
    COPY dist/ /usr/share/nginx/html
    EXPOSE 80
    CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]
    

小明：太好了，这让我对整个系统的架构有了更清晰的认识。

老张：是的，我们在大连的高校里做了很多技术上的尝试，希望这个系统能提高科研管理的效率。

小明：那你们有没有考虑过引入AI或者大数据分析？比如根据用户的研究方向推荐课题？

老张：这个问题我们也考虑过。未来我们会结合大数据分析和机器学习，为用户提供个性化的课题推荐和研究成果分析。

小明：听起来很有前景。那你们有没有遇到什么技术难题？

老张：当然有。比如在高并发情况下，如何保证系统的稳定性？我们通过引入Redis缓存、负载均衡和分布式锁来解决这些问题。

小明：那你们是怎么做分布式锁的？

老张：我们使用Redis的SETNX命令来实现分布式锁。例如，在处理课题申报时，确保同一时间只有一个线程可以操作。

小明：那代码是怎么写的？

老张：下面是一个简单的分布式锁实现：

    public boolean acquireLock(String key, String value, int expireTime) {
        Boolean result = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, value, expireTime, TimeUnit.SECONDS);
        return result != null && result;
    }

    public void releaseLock(String key, String value) {
        String currentValue = redisTemplate.opsForValue().get(key);
        if (value.equals(currentValue)) {
            redisTemplate.delete(key);
        }
    }
    

小明：非常实用。看来你们在技术上真的下了不少功夫。

老张：是的，我们希望通过这个系统提升科研管理的智能化水平，也希望将来能推广到更多高校。

小明：谢谢你分享这么多内容，我学到了很多。

老张：不客气，如果以后你还想了解更多，随时来找我。