小明：你好啊，李老师，最近我在做一个关于“大学融合门户”的项目，感觉有点难，你能帮我看看吗？

李老师：当然可以！你先说说你的项目是什么样的？

小明：我们的目标是为高校打造一个统一的数字平台，把教学、科研、管理等各个系统整合在一起，方便师生使用。但其中有一个功能模块需要实现“方案下载”，我还不太清楚怎么设计。

李老师：那这个“方案下载”应该是指用户可以根据不同的需求，下载对应的系统解决方案或者配置文件吧？比如课程安排、设备配置、软件部署文档之类的。

小明：对，就是这个意思。我之前尝试用传统的文件存储方式，但发现无法满足多用户、多权限的需求，而且也不容易维护。

李老师：那你是不是考虑过用数据库来存储这些“方案”内容？然后在前端提供一个列表，让用户选择并下载相应的文件？

小明：嗯，听起来可行。但我对具体的实现步骤不太清楚，特别是如何生成下载链接和处理权限验证。

李老师：我们可以分几个部分来讨论。首先，我们需要一个后端服务来管理这些“方案”数据，比如使用Python的Django框架，或者Node.js的Express框架。然后，前端展示方案列表，用户点击下载时，后端根据用户权限生成临时下载链接，并返回给前端。

小明：那具体代码是怎么写的呢？能给我举个例子吗？

李老师：当然可以。我们以Django为例，首先创建一个模型来保存方案信息。

小明：好的，那模型应该怎么设计？

李老师：我们可以定义一个名为`Solution`的模型，包含标题、描述、文件字段、发布时间、作者和权限等级等信息。

小明：明白了，那代码应该是这样的：

from django.db import models
from django.contrib.auth.models import User

class Solution(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=200)
    description = models.TextField()
    file = models.FileField(upload_to='solutions/')
    published_at = models.DateTimeField(auto_now_add=True)
    author = models.ForeignKey(User, on_delete=models.CASCADE)
    access_level = models.IntegerField(default=1)  # 1:公开，2:教师，3:管理员

    def __str__(self):
        return self.title
    

小明：这看起来很清晰。那接下来该怎么处理下载请求呢？

李老师：我们可以在视图中添加一个下载接口，检查用户的权限，如果符合要求，就返回文件。

小明：那具体怎么实现权限验证呢？

李老师：我们可以使用Django的权限系统，或者自己写一个简单的逻辑。例如，当用户请求下载某个方案时，我们查询该方案的access_level，然后判断当前用户是否拥有相应的权限。

小明：那我可以这样写视图函数吗？

李老师：是的，下面是一个简单的示例：

from django.http import HttpResponse, Http404
from django.shortcuts import get_object_or_404
from .models import Solution
from django.contrib.auth.decorators import login_required

@login_required
def download_solution(request, solution_id):
    solution = get_object_or_404(Solution, id=solution_id)
    
    # 检查用户权限
    if request.user.is_superuser:
        pass  # 管理员可以直接下载
    elif request.user.groups.filter(name='teachers').exists():
        if solution.access_level <= 2:
            pass
        else:
            return HttpResponse("无权访问", status=403)
    else:
        if solution.access_level == 1:
            pass
        else:
            return HttpResponse("无权访问", status=403)

    # 返回文件
    response = HttpResponse(solution.file, content_type='application/octet-stream')
    response['Content-Disposition'] = f'attachment; filename="{solution.file.name}"'
    return response
    

小明：这段代码看起来不错，但我要怎么测试它呢？

李老师：你可以使用Django的测试框架，或者直接运行服务器，用浏览器或Postman测试接口。另外，建议你加上一些日志记录，方便调试。

小明：明白了。那前端要怎么显示这些方案呢？

李老师：前端可以用HTML和JavaScript来展示方案列表，每个方案显示标题、描述和下载按钮。点击下载按钮时，调用上面提到的下载接口。

小明：那前端代码怎么写呢？

李老师：以下是一个简单的示例，使用HTML和JavaScript（AJAX）来获取方案列表并触发下载：

    


    
方案列表
    


    


    

小明：这真是帮了大忙！不过，我还想问一下，有没有什么更高级的方法，比如使用JWT进行身份验证？

李老师：当然有。如果你希望更安全地处理用户认证，可以引入JWT（JSON Web Token）。这样，用户登录后会获得一个令牌，后续请求都需要带上这个令牌，后端再验证其有效性。

小明：那这个过程是怎么工作的呢？

李老师：大致流程如下：用户登录后，服务器生成一个JWT并返回给客户端；客户端在后续请求中将JWT放在HTTP头中（如Authorization: Bearer token）；后端接收到请求后，验证JWT的有效性，如果通过，才允许访问受保护的资源。

小明：那我可以怎样实现呢？

李老师：你可以使用Django REST Framework的JWT扩展，或者自己用PyJWT库来实现。这里给你一个简单的示例，使用PyJWT来生成和验证令牌：

import jwt
import datetime

# 生成令牌
def generate_token(user):
    payload = {
        'user_id': user.id,
        'exp': datetime.datetime.utcnow() + datetime.timedelta(hours=1)
    }
    token = jwt.encode(payload, 'your-secret-key', algorithm='HS256')
    return token

# 验证令牌
def verify_token(token):
    try:
        payload = jwt.decode(token, 'your-secret-key', algorithms=['HS256'])
        return payload['user_id']
    except jwt.ExpiredSignatureError:
        return None
    except jwt.InvalidTokenError:
        return None
    

小明：明白了，那我可以在下载接口中加入对JWT的验证，这样安全性更高。

李老师：没错。此外，你还可以考虑使用缓存机制，比如Redis，来提升性能。如果方案数量很大，频繁读取数据库会影响效率。

小明：那我会继续优化这部分的代码。感谢您的指导，李老师！

李老师：不客气，有问题随时来找我。祝你项目顺利完成！