Statement和PreparedStatement深入学习总结

Posted 2020-10-11

最近在看java安全编码方面的书籍，在看到SQL注入漏洞的问题时，引发了我对Statement和PreparedStatement深入总结的欲望，废话少说，下面咱们就正式开始。

当初始的SQL查询被修改成另一个完全不同形式的查询的时候，就会出现SQL注入漏洞。执行这一被修改过的查询就可能会导致信息泄露或者数据被修改。防止SQL注入漏洞的主要方法是：净化并验证非受信输入，同时采用参数化查询的方法。

       //创建数据库连接的过程略
        String sql="select * from db_user where username = " + username + "and passord = " + password;
        Statement stmt = connect.createStatement();
        ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql);

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6

采用以上方法实现数据查询时，如果攻击者能够替代username和password中的任意字符串，它们可以使用类似下面这种方式实现SQL注入：

select * from db_user where username = ‘随意‘ and password = ‘‘ or ‘1‘ = ‘1‘;

• 1

因为’1’=’1’肯定成立,所以可以任何通过验证.更有甚者:把[‘;drop table tb_name;]作为password传入进来,则:

select * from db_user where username = ‘随意‘ and password = ‘‘;drop table tb_name;

• 1

有些数据库是不会让你成功的，但也有很多数据库就可以使这些语句得到执行。而如果你使用预编译语句。你传入的任何内容就不会和原来的语句发生任何匹配的关系。(前提是数据库本身支持预编译，但上前可能没有什么服务端数据库不支持编译了，只有少数的桌面数据库，就是直接文件访问的那些)只要全使用预编译语句，你就用不着对传入的数据做任何过滤。而如果使用普通的statement，有可能要对drop，等做费尽心机的判断和过滤。

改进方法：

        //创建数据库连接的过程略
        String sql="select * from db_user where username = ? and passord = ?";
        PreparedStatement stmt = connect.preparedStatement();
        stmt.setString(1,username);
        stme.setString(2,password);
        ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql);

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6

通过使用PreparedStatement类的set*()方法，可以进行强类型检查。这样可以减少SQL注入漏洞。

一、分情况使用Statement和PreparedStatement对象

JDBC驱动的最佳化是基于使用的是什么功能. 选择PreparedStatement还是Statement取决于你要怎么使用它们. 对于只执行一次的SQL语句选择Statement是最好的. 相反, 如果SQL语句被多次执行选用PreparedStatement是最好的.

PreparedStatement的第一次执行消耗是很高的. 它的性能体现在后面的重复执行. 使用PreparedStatement的方式来执行一个针对数据库表的查询. JDBC驱动会发送一个网络请求到数据解析和优化这个查询. 而执行时会产生另一个网络请求. 在JDBC驱动中，减少网络通讯是最终的目的. 如果我的程序在运行期间只需要一次请求, 那么就使用Statement. 对于Statement, 同一个查询只会产生一次网络到数据库的通讯.

对于使用PreparedStatement池的情况下,当使用PreparedStatement池时, 如果一个查询很特殊, 并且不太会再次执行到, 那么可以使用Statement. 如果一个查询很少会被执行,但连接池中的Statement池可能被再次执行, 那么请使用PreparedStatement. 在不是Statement池的同样情况下, 请使用Statement.

二、PreparedStatement的Batch功能

Update大量的数据时, 先构建一个INSERT语句再多次的执行, 会导致很多次的网络连接.。要减少JDBC的调用次数改善性能, 可以使用PreparedStatement的AddBatch()方法一次性发送多个查询给数据库。

初始实现：

PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(  
   "INSERT into db_user values (?, ?, ?)");  

for (n = 0; n < 100; n++) {  

  ps.setString(name[n]);  
  ps.setLong(id[n]);  
  ps.setInt(salary[n]);  
  ps.executeUpdate();  
}  

改进实现：

//使用Batch功能
PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(  
   "INSERT into db_user values (?, ?, ?)");  

for (n = 0; n < 100; n++) {  

  ps.setString(username[n]);  
  ps.setString(password[n]);   
  ps.addBatch();  
}  
ps.executeBatch();

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20
• 21
• 22
• 23
• 24
• 25
• 26

在初始实现中, PreparedStatement被用来多次执行INSERT语句。 在这里，执行了100次INSERT操作， 共有101次网络往返。 其中，1次往返是预储statement, 另外100次往返执行每个迭代。 在改进实现中, 当在100次INSERT操作中使用addBatch()方法时, 只有两次网络往返。 1次往返是预储statement, 另一次是执行batch命令。虽然Batch命令会用到更多的数据库的CPU周期， 但是通过减少网络往返，性能得到提高。 记住， JDBC的性能最大的增进是减少JDBC驱动与数据库之间的网络通讯。

注：Oracel 10G的JDBC Driver限制最大Batch size是16383条，如果addBatch超过这个限制，那么executeBatch时就会出现“无效的批值”（Invalid Batch Value） 异常。因此在如果使用的是Oracle10G，在此bug减少前，Batch size需要控制在一定的限度。

以上是关于Statement和PreparedStatement深入学习总结的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

JDBC连接数据库(Java DataBase Connectivity,java)

JDBC预编译statement（preparedstatement）和statement的比较execute与executeUpdate的区别

Statement和ResultSet

JDBC学习笔记——Statement和ResultSet

Java_JDBC使用Statement和PreparedStatement

Java中PreparedStatement和Statement的用法区别