• 在JDBC中使用PreparedStatement代替Statement,同时预防SQL注入


      本篇讲诉为何在JDBC操作数据库的过程中,要使用PreparedStatement对象来代替Statement对象。

      在前面的JDBC学习中,对于Statement对象,我们已经知道是封装SQL语句并发送给数据库执行的功能,但是实际开发中,这个功能我们更经常用的是Statement类的子类PreparedStatement类的对象来实现,而不是采用Statement对象。

      Statement和PreparedStatement的关系与区别在于:

      ① PreparedStatement类是Statement类的子类,拥有更多强大的功能。

      ② PreparedStatement类可以防止SQL注入攻击的问题,后面会说到。

      ③ PreparedStatement会对SQL语句进行预编译,以减轻数据库服务器的压力,而Statement则无法做到。

     

    例1 :使用PreparedStatement对代码中Statement进行更换

      构建一张user表,接着我们要在程序中使用JDBC对数据库进行User对象数据的添加,先用Statement对象来展示,后使用PreparedStatement对象,以此来比较两者的不同。

      在MySQL数据库中新建jdbcdemo库,并构建user表:

    1:创建一个数据库
        create database jdbcdemo;
    
    2:使用刚创建的数据库
        use jdbcdemo;
    
    3:创建一个user表
        create table user(
            id int primary key,
            name varchar(40),
            age int
        );

      创建工程,在工程中导入数据库连接驱动的jar包。在【src】目录下新建一个database.properties文件,内容如下:

        driver=com.mysql.jdbc.Driver
        url=jdbc:mysql://localhost:3306/jdbcdemo
        username=root
        password=root

      构建JDBC的工具类,包括注册驱动,获取连接,释放资源和连接等,这部分同《JDBC操作数据库的学习(2)》中相同,代码如下:

     1 public class JdbcUtils {
     2     
     3     private static Properties config = new Properties(); 
     4     
     5     static{
     6         InputStream in = JdbcUtils.class.getClassLoader().getResourceAsStream("database.properties");
     7         try{
     8             config.load(in);
     9             Class.forName(config.getProperty("driver"));
    10             
    11         
    12         }catch (Exception e) {
    13             throw new ExceptionInInitializerError(e);
    14         }
    15     }
    16     
    17     public static Connection getConnection() throws SQLException {
    18         String url = config.getProperty("url");
    19         String username = config.getProperty("username");
    20         String password = config.getProperty("password");
    21         Connection conn = DriverManager.getConnection(url, username, password);
    22         return conn;
    23     }
    24     
    25     public static void release(Connection conn,Statement st,ResultSet rs) {
    26         if(rs!=null) {
    27             try{
    28                 rs.close();
    29             }catch (Exception e) {
    30                 e.printStackTrace();
    31             }
    32         }
    33         if(st!=null) {
    34             try{
    35                 st.close();
    36             }catch (Exception e) {
    37                 e.printStackTrace();
    38             }
    39         }
    40         if(conn!=null) {
    41             try{
    42                 conn.close();
    43             }catch (Exception e) {
    44                 e.printStackTrace();
    45             }
    46         }
    47     }
    48 }
    View Code

      要添加User对象,那必须在工程中定义的domain包中做出User类的JavaBean:

    1 public class User {
    2     private int id;
    3     private String name;
    4     private int age;
    5     。。。//省略getter方法和setter方法
    6 }

      回归正题,例如我们需要在UserDao层的实现类UserDaoImpl中对User对象进行数据库的增删改查,这里仅展示对User对象的添加,先使用Statement对象:

     1 public class UserDaoImpl {    
     2     public void insert(User user) throws SQLException {
     3         Connection conn = null;
     4         Statement st = null;
     5         ResultSet rs = null;
     6         
     7         try{
     8             conn = JdbcUtils.getConnection();
     9             st = conn.createStatement();
    10             String sql = "insert into user(id,name,age) values("+user.getId()+",'"+user.getName()+"','"+user.getAge()+"')"; //这里简直让人奔溃
    11             int num = st.executeUpdate(sql);
    12             if(num>0){
    13                 System.out.println("添加成功");
    14             }else{
    15                 System.out.println("添加失败");
    16             }            
    17         }finally{
    18             JdbcUtils.release(conn, st, rs);
    19         }
    20     }    
    21 }
    View Code

     

    -------------------------------------我是使用PreparedStatement的分割线-------------------------------

      使用PreparedStatement对上面例子的代码进行更改:

     1 public class UserDaoImpl {
     2     public void insert(User user) throws SQLException {
     3         Connection conn = null;
     4         PreparedStatement st = null;
     5         ResultSet rs = null;    
     6         try{
     7             conn = JdbcUtils.getConnection();
     8             String sql = "insert into user(id,name,age) values(?,?,?)";
     9             st = conn.prepareStatement(sql);
    10             st.setInt(1, user.getId());
    11             st.setString(2, user.getName());
    12             st.setInt(3, user.getAge());
    13             int num = st.executeUpdate();
    14             if(num>0){
    15                 System.out.println("添加成功");
    16             }else{
    17                 System.out.println("添加失败");
    18             }
    19             
    20         }finally{
    21             JdbcUtils.release(conn, st, rs);
    22         }
    23     }
    24 }
    View Code

      在上面的代码中,使用PreparedStatement与Statement代码不同的地方都已经用红字标出:

      ⑴ 首先我们在封装sql语句的对象应该使用PreparedStatement。

      ⑵ 我们在SQL语句的字符串中,以问号“?”来替代数据,相当于在国际化中的占位符,可以看到如果使用Statement的SQL语句字符串,要不断地使用字符串连接符,整个SQL字符串看上去简直让人奔溃。

          ⑶ 使用Connection对象的prepareStatement(String  sql)语句来创建PreparedStatement对象,在创建的工程中就要传入sql语句作为参数,这点和Statement不同。

      ⑷ 通过PreparedStatement对象的setXXX方法来对SQL语句字符串中的占位符进行替换,根据在数据库中的类型不同而采用不同的set方法。通过这种方式,我们可以 清晰地看清楚在SQL语句中每个占位符和一一对应在数据库中的列数据。

      ⑸ 最后使用PreparedStatement的executeUpdate()方法发送给数据库执行,注意和Statement不同,这里无需再向executeUpdate方法中传入参数,因为在创建PreparedStatement对象时已经传入了SQL字符串语句。如果使用查询executeQuery方法也是无需传入参数。

     

      通过上面的例子我们可以看到使用PreparedStatement在编写JDBC操作数据库的SQL字符串语句会非常好用,也使对应的数据显得非常清楚。

      不仅如此,PreparedStatement是能极大的减轻数据库服务器的压力的。从PreparedStatement的名字来看是叫“预编译”,如果要解释为什么预编译能优化数据库,那么就要从数据库说起,在操作数据库时,我们的每一条SQL语句都要在数据库中进行编译并执行,这一点和程序是类似的。对于JDBC来说,使用Statement对象那么只对SQL语句进行封装然后发送给数据库编译并执行,如果对数据库操作频繁,那么数据库都要做编译和执行两个步骤;而使用PreparedStatement对象的话,则由程序对SQL语句先进行编译,然后再发送给数据库服务器执行,这样就极大地减轻了数据库服务器的压力。

      除了能给数据库服务器带来极大的优化作用之外,PreparedStatement另外一个极大的功能就在于能防止SQL注入攻击。

      所谓的SQL注入,就是把SQL语句输入到WEB表单、或者输入域名或页面请求的查询字符串等等,在请求发送给服务器的过程中, 达到欺骗数据库服务器执行恶意的SQL命令。

     

    例2:使用SQL注入进行用户登录

      要使SQL注入能成功,必须得是Statement对象才行。

      还是以例1创建user表为案例,如果我们开发好web层,做好前端页面显示,比如用户登录,就需要填写用户登录的用户名,而这里用户名就可以用恶意的SQL语句,假设我们在该处填写的用户名为:  ' or 1=1 or name='

      在点击提交或者登录按钮后,会以表单形式从web工程中层层传下,到dao层将表单的数据进行操作数据库,以匹配是否存在该用户,在dao层对User对象操作的UserDaoImpl实现类中,查找用户的代码如下:

     1 public class UserDaoImpl {
     2 public User find(String name) throws SQLException {
     3         Connection conn = null;
     4         Statement st = null;
     5         ResultSet rs = null;
     6         try{
     7             conn = JdbcUtils.getConnection();
     8             String sql = "select * from user where name='" +name+ "'";
     9             st = conn.createStatement();
    10             rs = st.executeQuery(sql);
    11             if(rs.next()) {
    12                 User user = new User();
    13                 user.setId(rs.getInt("id"));
    14                 user.setName(rs.getString("name"));
    15                 user.setAge(rs.getInt("age"));
    16                 return user;
    17             }else{
    18                 return null;
    19             }    
    20         }finally{
    21             JdbcUtils.release(conn, st, rs);
    22         }
    23     }
    24 }
    View Code

      通过上述代码,经过测试,根据页面带过来的表单数据name值为' or 1=1 or name='是可以进行用户登录的。

     

      分析:我们若将表单填写的数据带到代码中的SQL语句,就形成如下的SQL命令:

      select * from user where name='' or 1=1 or name=''

          可以看到使用Statement对象就是将两个字符串拼接形成的SQL语句,这样做很可能会将判断条件改变,如上面的命令,在where语句中出现了or  1=1 这样一定会返回true的语句,就如同程序发送一条“select * from user where true”的句子,那么数据库执行这条语句根本不需要筛选条件,只要数据库有任意用户,都可以告诉程序你找到了该指定用户,那么我们连密码都不用填的只需要恶意SQL语句即可登录网站。这就是一个SQL注入的典型例子。

      而使用PreparedStatement则不会,因为PreparedStatement的预编译,会将表单中所填写的数据进行编译,这种编译是包含字符过滤的编译,就好像对html进行过滤转义一样,这字符过滤最关键的因素在于PreparedStatement使用的是占位符,而不会像Statement那样因为拼接字符串而引入了引号,可以看到在PreparedStatement中即使接收的表单数据中SQL语句以引号包围,由于程序中的SQL语句使用占位符,因此就相当于条件为where name=' or 1=1 or name=',显然数据库并没有这样的记录,因此防止了SQL注入的问题。

      关于SQL注入也算是一门有趣的学问,建议平时对这方面多学习些,也有利于我们更好地加强自己开发中的安全性。

     

     

        

        

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