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：

public class JdbcUtils {
    
    private static Properties config = new Properties(); 
    
    static{
        InputStream in = JdbcUtils.class.getClassLoader().getResourceAsStream("database.properties");
        try{
            config.load(in);
            Class.forName(config.getProperty("driver"));
            
        
        }catch (Exception e) {
            throw new ExceptionInInitializerError(e);
        }
    }
    
    public static Connection getConnection() throws SQLException {
        String url = config.getProperty("url");
        String username = config.getProperty("username");
        String password = config.getProperty("password");
        Connection conn = DriverManager.getConnection(url, username, password);
        return conn;
    }
    
    public static void release(Connection conn,Statement st,ResultSet rs) {
        if(rs!=null) {
            try{
                rs.close();
            }catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        if(st!=null) {
            try{
                st.close();
            }catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        if(conn!=null) {
            try{
                conn.close();
            }catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

　　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：

public class User {
    private int id;
    private String name;
    private int age;
    。。。//省略getter方法和setter方法
}

　　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：

public class UserDaoImpl {    
    public void insert(User user) throws SQLException {
        Connection conn = null;
        Statement st = null;
        ResultSet rs = null;
        
        try{
            conn = JdbcUtils.getConnection();
            st = conn.createStatement();
            String sql = "insert into user(id,name,age) values("+user.getId()+",'"+user.getName()+"','"+user.getAge()+"')"; //这里简直让人奔溃
            int num = st.executeUpdate(sql);
            if(num>0){
                System.out.println("添加成功");
            }else{
                System.out.println("添加失败");
            }            
        }finally{
            JdbcUtils.release(conn, st, rs);
        }
    }    
}

 

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

　　使用PreparedStatement对上面例子的代码进行更改：

public class UserDaoImpl {
    public void insert(User user) throws SQLException {
        Connection conn = null;
        PreparedStatement st = null;
        ResultSet rs = null;    
        try{
            conn = JdbcUtils.getConnection();
            String sql = "insert into user(id,name,age) values(?,?,?)";
            st = conn.prepareStatement(sql);
            st.setInt(1, user.getId());
            st.setString(2, user.getName());
            st.setInt(3, user.getAge());
            int num = st.executeUpdate();
            if(num>0){
                System.out.println("添加成功");
            }else{
                System.out.println("添加失败");
            }
            
        }finally{
            JdbcUtils.release(conn, st, rs);
        }
    }
}

　　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：

public class UserDaoImpl {
public User find(String name) throws SQLException {
        Connection conn = null;
        Statement st = null;
        ResultSet rs = null;
        try{
            conn = JdbcUtils.getConnection();
            String sql = "select * from user where name='" +name+ "'";
            st = conn.createStatement();
            rs = st.executeQuery(sql);
            if(rs.next()) {
                User user = new User();
                user.setId(rs.getInt("id"));
                user.setName(rs.getString("name"));
                user.setAge(rs.getInt("age"));
                return user;
            }else{
                return null;
            }    
        }finally{
            JdbcUtils.release(conn, st, rs);
        }
    }
}

　　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。