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技术 2022年11月23日
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PreparedStatement是用来运行SQL查询语句的API之中的一个,Java提供了 Statement、PreparedStatement 和 CallableStatement三种方式来运行查询语句,当中 Statement 用于通用查询。 PreparedStatement 用于运行參数化查询,而 CallableStatement则是用于存储过程。

同一时候PreparedStatement还常常会在Java面试被提及,譬如:Statement与PreparedStatement的差别以及怎样避免SQL注入式攻击?这篇教程中我们会讨论为什么要用PreparedStatement?使用PreparedStatement有什么样的优势?PreparedStatement又是怎样避免SQL注入攻击的?

PreparedStatement是什么?
PreparedStatement是java.sql包以下的一个接口。用来运行SQL语句查询,通过调用connection.preparedStatement(sql)方法能够获得PreparedStatment对象。数据库系统会对sql语句进行预编译处理(假设JDBC驱动支持的话)。预处理语句将被预先编译好,这条预编译的sql查询语句能在将来的查询中重用,这样一来。它比Statement对象生成的查询速度更快。以下是一个样例:

public class PreparedStmtExample {
public static void main(String args[]) throws SQLException {
Connection conn = DriverManager.getConnection("mysql:\\localhost:1520", "root", "root");
PreparedStatement preStatement = conn.prepareStatement("select distinct loan_type from loan where bank=?");
preStatement.setString(1, "Citibank");
ResultSet result = preStatement.executeQuery();
while(result.next()){
System.out.println("Loan Type: " + result.getString("loan_type"));
}
}
}
Output:
Loan Type: Personal Loan
Loan Type: Auto Loan
Loan Type: Home Loan
Loan Type: Gold Loan

这个样例中,假设还是用 PreparedStatement 做相同的查询,哪怕參数值不一样,比方:”Standard Chated” 或者”HSBC”作为參数值,数据库系统还是会去调用之前编译器编译好的运行语句(系统库系统初次会对查询语句做最大的性能优化)。默认会返回”TYPE_FORWARD_ONLY”类型的结果集( ResultSet ),当然你也能够使用preparedstatment()的重载方法返回不同类型的结果集。

预处理语句的优势

PreparedStatement提供了诸多优点,企业级应用开发中强烈推荐使用PreparedStatement来做SQL查询。以下列出PreparedStatement几点优势:

PreparedStatement能够写动态參数化的查询

用PreparedStatement你能够写带參数的sql查询语句,通过使用相同的sql语句和不同的參数值来做查询比创建一个不同的查询语句要好,以下是一个參数化查询:

SELECT interest_rate FROM loan WHERE loan_type=?
如今你能够使用不论什么一种loan类型如:”personal loan”,”home loan” 或者”gold loan”来查询。这个样例叫做參数化查询,由于它能够用不同的參数调用它,这里的”?

”就是參数的占位符。

PreparedStatement比 Statement 更快

使用 PreparedStatement 最重要的一点优点是它拥有更佳的性能优势,SQL语句会预编译在数据库系统中。

运行计划相同会被缓存起来,它同意数据库做參数化查询。使用预处理语句比普通的查询更快,由于它做的工作更少(数据库对SQL语句的分析,编译,优化已经在第一次查询前完毕了)。为了降低数据库的负载,生产环境中德JDBC代码你应该总是使用PreparedStatement 。值得注意的一点是:为了获得性能上的优势。应该使用參数化sql查询而不是字符串追加的方式。以下两个SELECT 查询,第一个SELECT查询就没有不论什么性能优势。

SQL Query 1:字符串追加形式的PreparedStatement

String loanType = getLoanType();
PreparedStatement prestmt = conn.prepareStatement("select banks from loan where loan_type=" + loanType);

SQL Query 2:使用參数化查询的PreparedStatement

PreparedStatement prestmt = conn.prepareStatement("select banks from loan where loan_type=?

");
prestmt.setString(1,loanType);

第二个查询就是正确使用PreparedStatement的查询,它比SQL1能获得更好的性能。

PreparedStatement能够防止SQL注入式攻击
假设你是做Java web应用开发的,那么必须熟悉那声名狼藉的SQL注入式攻击。去年Sony就遭受了SQL注入攻击,被盗用了一些Sony play station(PS机)用户的数据。在SQL注入攻击里,恶意用户通过SQL元数据绑定输入,比方:某个站点的登录验证SQL查询代码为:

strSQL = "SELECT * FROM users WHERE name = ‘" + userName + "’ and pw = ‘"+ passWord +"’;"

恶意填入:

userName = "1′ OR ‘1’=’1";
passWord = "1′ OR ‘1’=’1";
那么终于SQL语句变成了:

strSQL = "SELECT * FROM users WHERE name = ‘1’ OR ‘1’=’1′ and pw = ‘1’ OR ‘1’=’1′;"
由于WHERE条件恒为真,这就相当于运行:

strSQL = "SELECT * FROM users;"
因此能够达到无账号password亦可登录站点。

假设恶意用户要是更坏一点,用户填入:

strSQL = "SELECT * FROM users;"
SQL语句变成了:

strSQL = "SELECT * FROM users WHERE name = ‘any_value’ and pw = ”; DROP TABLE users"

这样一来。虽然没有登录,可是数据表都被删除了。

然而使用PreparedStatement的參数化的查询能够阻止大部分的SQL注入。

在使用參数化查询的情况下,数据库系统(eg:MySQL)不会将參数的内容视为SQL指令的一部分来处理,而是在数据库完毕SQL指令的编译后。才套用參数运行。因此就算參数中含有破坏性的指令,也不会被数据库所运行。

补充:避免SQL注入的另外一种方式:
在组合SQL字符串的时候,先对所传入的參数做字符代替(将单引號字符代替为连续2个单引號字符,由于连续2个单引號字符在SQL数据库中会视为字符中的一个单引號字符,譬如:

strSQL = "SELECT * FROM users WHERE name = ‘" + userName + "’;"
传入字符串:
userName  = " 1′ OR 1=1 "
把userName做字符替换后变成:
userName = " 1” OR 1=1"
最后生成的SQL查询语句为:

strSQL = "SELECT * FROM users WHERE name = ‘1” OR 1=1’

这样数据库就会去系统查找name为“1′ ‘ OR 1=1”的记录。而避免了SQL注入。

比起凌乱的字符串追加似的查询,PreparedStatement查询可读性更好、更安全。

PreparedStatement的局限性

虽然PreparedStatement很有用。可是它仍有一定的限制。
1. 为了防止SQL注入攻击。PreparedStatement不同意一个占位符(?)有多个值。在运行有**IN**子句查询的时候这个问题变得棘手起来。以下这个SQL查询使用PreparedStatement就不会返回不论什么结果

SELECT * FROM loan WHERE loan_type IN (?

)
preparedSatement.setString(1, "’personal loan’, ‘home loan’, ‘gold loan’");
那怎样解决问题呢?请你继续关注本博客。下期告诉你答案。

不算总结的总结
关于PreparedStatement接口,须要重点记住的是:
1. PreparedStatement能够写參数化查询,比Statement能获得更好的性能。
2. 对于PreparedStatement来说,数据库能够使用已经编译过及定义好的运行计划。这样的预处理语句查询比普通的查询运行速度更快。

3. PreparedStatement能够阻止常见的SQL注入式攻击。
4. PreparedStatement能够写动态查询语句
5. PreparedStatement与java.sql.Connection对象是关联的,一旦你关闭了connection,PreparedStatement也没法使用了。

6. “?” 叫做占位符。

7. PreparedStatement查询默认返回FORWARD_ONLY的ResultSet,你仅仅能往一个方向移动结果集的游标。

当然你还能够设定为其它类型的值如:”CONCUR_READ_ONLY”。
8. 不支持预编译SQL查询的JDBC驱动,在调用connection.prepareStatement(sql)的时候。它不会把SQL查询语句发送给数据库做预处理,而是等到运行查询动作的时候(调用executeQuery()方法时)才把查询语句发送个数据库,这样的情况和使用Statement是一样的。
9. 占位符的索引位置从1開始而不是0,假设填入0会导致*java.sql.SQLException invalid column index*异常。

所以假设PreparedStatement有两个占位符。那么第一个參数的索引时1,第二个參数的索引是2.

以上就是为什么要使用PreparedStatement的所有理由,只是你仍然能够使用Statement对象用来做做測试。可是在生产环境下你一定要考虑使用 PreparedStatement 。

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