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JDBC為什麽要使用PreparedStatement而不是Statement

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JDBC為什麽要使用PreparedStatement而不是Statement

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PreparedStatement是用來執行SQL查詢語句的API之一,Java提供了 Statement、PreparedStatement 和 CallableStatement三種方式來執行查詢語句,其中 Statement 用於通用查詢, PreparedStatement 用於執行參數化查詢,而 CallableStatement則是用於存儲過程。同時PreparedStatement還經常會在Java面試被提及,譬如:Statement與PreparedStatement的區別以及如何避免SQL註入式攻擊?這篇教程中我們會討論為什麽要用PreparedStatement?使用PreparedStatement有什麽樣的優勢?PreparedStatement又是如何避免SQL註入攻擊的?

PreparedStatement是什麽?

PreparedStatement是java.sql包下面的一個接口,用來執行SQL語句查詢,通過調用connection.preparedStatement(sql)方法可以獲得PreparedStatment對象。數據庫系統會對sql語句進行預編譯處理(如果JDBC驅動支持的話),預處理語句將被預先編譯好,這條預編譯的sql查詢語句能在將來的查詢中重用,這樣一來,它比Statement對象生成的查詢速度更快。下面是一個例子:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 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

這個例子中,如果還是用 PreparedStatement 做同樣的查詢,哪怕參數值不一樣,比如:”Standard Chated” 或者”HSBC”作為參數值,數據庫系統還是會去調用之前編譯器編譯好的執行語句(系統庫系統初次會對查詢語句做最大的性能優化)。默認會返回”TYPE_FORWARD_ONLY”類型的結果集( ResultSet ),當然你也可以使用preparedstatment()的重載方法返回不同類型的結果集。

預處理語句的優勢

PreparedStatement提供了諸多好處,企業級應用開發中強烈推薦使用PreparedStatement來做SQL查詢,下面列出PreparedStatement的幾點優勢。

  1. PreparedStatement可以寫動態參數化的查詢
    用PreparedStatement你可以寫帶參數的sql查詢語句,通過使用相同的sql語句和不同的參數值來做查詢比創建一個不同的查詢語句要好,下面是一個參數化查詢:

    1 SELECT interest_rate FROM loan WHERE loan_type=?

    現在你可以使用任何一種loan類型如:”personal loan”,”home loan” 或者”gold loan”來查詢,這個例子叫做參數化查詢,因為它可以用不同的參數調用它,這裏的”?”就是參數的占位符。

  2. PreparedStatementStatement 更快
    使用 PreparedStatement 最重要的一點好處是它擁有更佳的性能優勢,SQL語句會預編譯在數據庫系統中。執行計劃同樣會被緩存起來,它允許數據庫做參數化查詢。使用預處理語句比普通的查詢更快,因為它做的工作更少(數據庫對SQL語句的分析,編譯,優化已經在第一次查詢前完成了)。為了減少數據庫的負載,生產環境中德JDBC代碼你應該總是使用PreparedStatement 。值得註意的一點是:為了獲得性能上的優勢,應該使用參數化sql查詢而不是字符串追加的方式。下面兩個SELECT 查詢,第一個SELECT查詢就沒有任何性能優勢。
    SQL Query 1:字符串追加形式的PreparedStatement

    1 2 String loanType = getLoanType(); PreparedStatement prestmt = conn.prepareStatement("select banks from loan where loan_type=" + loanType);

    SQL Query 2:使用參數化查詢的PreparedStatement

    1 2 PreparedStatement prestmt = conn.prepareStatement("select banks from loan where loan_type=?"); prestmt.setString(1,loanType);

    第二個查詢就是正確使用PreparedStatement的查詢,它比SQL1能獲得更好的性能。

  3. PreparedStatement可以防止SQL註入式攻擊
    如果你是做Java web應用開發的,那麽必須熟悉那聲名狼藉的SQL註入式攻擊。去年Sony就遭受了SQL註入攻擊,被盜用了一些Sony play station(PS機)用戶的數據。在SQL註入攻擊裏,惡意用戶通過SQL元數據綁定輸入,比如:某個網站的登錄驗證SQL查詢代碼為:

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

    惡意填入:

    1 2 userName = "1‘ OR ‘1‘=‘1"; passWord = "1‘ OR ‘1‘=‘1";

    那麽最終SQL語句變成了:

    1 strSQL = "SELECT * FROM users WHERE name = ‘1‘ OR ‘1‘=‘1‘ and pw = ‘1‘ OR ‘1‘=‘1‘;"

    因為WHERE條件恒為真,這就相當於執行:

    1 strSQL = "SELECT * FROM users;"

    因此可以達到無賬號密碼亦可登錄網站。如果惡意用戶要是更壞一點,用戶填入:

    1 strSQL = "SELECT * FROM users;"

    SQL語句變成了:

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

    這樣一來,雖然沒有登錄,但是數據表都被刪除了。

    然而使用PreparedStatement的參數化的查詢可以阻止大部分的SQL註入。在使用參數化查詢的情況下,數據庫系統(eg:MySQL)不會將參數的內容視為SQL指令的一部分來處理,而是在數據庫完成SQL指令的編譯後,才套用參數運行,因此就算參數中含有破壞性的指令,也不會被數據庫所運行。
    補充:避免SQL註入的第二種方式:
    在組合SQL字符串的時候,先對所傳入的參數做字符取代(將單引號字符取代為連續2個單引號字符,因為連續2個單引號字符在SQL數據庫中會視為字符中的一個單引號字符,譬如:

    1 strSQL = "SELECT * FROM users WHERE name = ‘" + userName + "‘;"

    傳入字符串:

    1 userName = " 1‘ OR 1=1 "

    把userName做字符替換後變成:

    1 userName = " 1‘‘ OR 1=1"

    最後生成的SQL查詢語句為:

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

    這樣數據庫就會去系統查找name為“1′ ‘ OR 1=1”的記錄,而避免了SQL註入。

  4. 比起淩亂的字符串追加似的查詢,PreparedStatement查詢可讀性更好、更安全。

PreparedStatement的局限性

盡管PreparedStatement非常實用,但是它仍有一定的限制。
1. 為了防止SQL註入攻擊,PreparedStatement不允許一個占位符(?)有多個值,在執行有**IN**子句查詢的時候這個問題變得棘手起來。下面這個SQL查詢使用PreparedStatement就不會返回任何結果

1 2 SELECT * FROM loan WHERE loan_type IN (?) preparedSatement.setString(1, "‘personal loan‘, ‘home loan‘, ‘gold loan‘");

那如何解決這個問題呢?請你繼續關註本博客,下期告訴你答案。

不算總結的總結

關於PreparedStatement接口,需要重點記住的是:
1. PreparedStatement可以寫參數化查詢,比Statement能獲得更好的性能。
2. 對於PreparedStatement來說,數據庫可以使用已經編譯過及定義好的執行計劃,這種預處理語句查詢比普通的查詢運行速度更快。
3. PreparedStatement可以阻止常見的SQL註入式攻擊。
4. PreparedStatement可以寫動態查詢語句
5. PreparedStatement與java.sql.Connection對象是關聯的,一旦你關閉了connection,PreparedStatement也沒法使用了。
6. “?” 叫做占位符。
7. PreparedStatement查詢默認返回FORWARD_ONLY的ResultSet,你只能往一個方向移動結果集的遊標。當然你還可以設定為其他類型的值如:”CONCUR_READ_ONLY”。
8. 不支持預編譯SQL查詢的JDBC驅動,在調用connection.prepareStatement(sql)的時候,它不會把SQL查詢語句發送給數據庫做預處理,而是等到執行查詢動作的時候(調用executeQuery()方法時)才把查詢語句發送個數據庫,這種情況和使用Statement是一樣的。
9. 占位符的索引位置從1開始而不是0,如果填入0會導致*java.sql.SQLException invalid column index*異常。所以如果PreparedStatement有兩個占位符,那麽第一個參數的索引時1,第二個參數的索引是2.

以上就是為什麽要使用PreparedStatement的全部理由,不過你仍然可以使用Statement對象用來做做測試。但是在生產環境下你一定要考慮使用 PreparedStatement
更多參考:
SQL註入攻擊
參數化查詢
預處理語句與存儲過程

原文鏈接: Javarevisited 翻譯: ImportNew.com - 劉誌軍
譯文鏈接: http://www.importnew.com/5006.html

JDBC為什麽要使用PreparedStatement而不是Statement