通过jdbc使用PreparedStatement，提升性能，防止sql注入

为什么要使用PreparedStatement？

一、通过PreparedStatement提升性能

     Statement主要用于执行静态SQL语句，即内容固定不变的SQL语句。Statement每执行一次都要对传入的SQL语句编译一次，效率较差。
     某些情况下，SQL语句只是其中的参数有所不同，其余子句完全相同，适用于PreparedStatement。
PreparedStatement的另外一个好处就是预防sql注入攻击
     PreparedStatement是接口，继承自Statement接口。
    使用PreparedStatement时，SQL语句已提前编译，三种常用方法 execute、 executeQuery 和 executeUpdate 已被更改，以使之不再需要参数。
     PreparedStatement 实例包含已事先编译的 SQL 语句，SQL 语句可有一个或多个 IN 参数，IN参数的值在 SQL 语句创建时未被指定。该语句为每个 IN 参数保留一个问号（“？”）作为占位符。
     每个问号的值必须在该语句执行之前，通过适当的setInt或者setString 等方法提供。
     由于 PreparedStatement 对象已预编译过，所以其执行速度要快于 Statement 对象。因此，多次执行的 SQL 语句经常创建为 PreparedStatement 对象，以提高效率。
通常批量处理时使用PreparedStatement。
  

//SQL语句已发送给数据库，并编译好为执行作好准备
PreparedStatement pstmt = con.prepareStatement(
         "UPDATE  emp   SET job= ? WHERE empno = ?");
//对占位符进行初始化 
pstmt.setLong(1, "Manager");
pstmt.setInt(2,1001);
//执行SQL语句
pstmt.executeUpdate();

小案例：分别向数据库插入1000条记录。分别记录执行时间，然后进行比较。

新建项目：

使用Statement的 执行效率的类INSERT3:

package com.cnblogs.daliu_it;

import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.Statement;

/**
 * 使用Statement的 执行效率
 * 
 */
public class INSERT3 {

    public static void main(String[] args) {
        Connection conn = null;
        try {
            conn = DBUtility.getConnection();
            Statement state = conn.createStatement();
            long start = System.currentTimeMillis();

            for (int i = 7000; i < 8000; i++) {
                String sql = "INSERT INTO user VALUES" + "(" + i + ","
                        + "'test" + i + "'," + "'12345'," + "5000," + "'test"
                        + i + "@qq.com'" + ")";
                state.executeUpdate(sql);
            }
            System.out.println("插入完毕");
            long end = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("耗时:" + (end - start));
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("插入数据失败");
            e.printStackTrace();
        } finally {
            DBUtility.closeConnection(conn);
        }
    }
}

测试数据：

使用预编译PreparedStatement SQL提高执行效率的类INSERT2:

package com.cnblogs.daliu_it;

import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;

/**
 * 使用预编译PreparedStatement SQL提高执行效率
 * 
 */
public class INSERT2 {
    public static void main(String[] args) {
        Connection conn = null;
        try {
            conn = DBUtility.getConnection();
            // Statement state= conn.createStatement();

            String sql = "INSERT INTO user VALUES(?,?,'123456',?,?)";
            /*
             * 根据给定的预编译SQL语句创建一个 PreparedStatement
             */
            PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql);

            long start = System.currentTimeMillis();

            for (int i = 9000; i < 10000; i++) {
                ps.setInt(1, i);
                ps.setString(2, "test" + i);
                ps.setInt(3, 5000);
                ps.setString(4, "test" + i + "@qq.com");
                ps.executeUpdate();
            }
            System.out.println("插入完毕");
            long end = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("耗时:" + (end - start));
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("插入数据失败");
            e.printStackTrace();
        } finally {
            DBUtility.closeConnection(conn);
        }
    }
}

测试效果：

二、通过PreparedStatement防止SQL Injection

      对JDBC而言，SQL注入攻击只对Statement有效，对PreparedStatement无效，因为PreparedStatement不允许在插入参数时改变SQL语句的逻辑结构。
      使用预编译的语句对象时，用户传入的任何数据不会和原SQL语句发生匹配关系，无需对输入的数据做过滤。如果用户将”or 1 = 1”传入赋值给占位符，下述SQL语句将无法执行：select * from t where username = ? and password = ?;

      PreparedStatement是Statement的子类，表示预编译的SQL语句的对象。在使用PreparedStatement对象执行SQL命令时，命令被数据库编译和解析，并放入命令缓冲区。缓冲区中的预编译SQL命令可以重复使用。

 sql = "select * from users where NAME = ? and PWD = ?";
   System.out.println(sql);

  
   con = DBUtility.getConnection();

   //通过Statement 的改为prepareStatement
   stmt = con.prepareStatement(sql);

  
//   rs = stmt.executeQuery(sql);
   
    stmt.setString(1, username);
             stmt.setString(2, password);
             rs = stmt.executeQuery();

使用PreparedStatement来执行SQL语句。在SQL语句中有2个问号，在代码中要给它们分别设置值，规则是：从左到右，对应1，2，...。

对于JDBC而言,SQL注入攻击只对Statement有效,对PreparedStatement是无效的,这是因为PreparedStatement不允许在插入时改变查询的逻辑结构。

 例子：使用PreparedStatement实现用户名和密码的验证功能。

（1） 使用Statement实现用户名和密码的验证功能，并测试用户名为“Tom”、密码为“123”以及用户名为“Tom”、密码为“a' OR 'b'='b”是否能登录成功。

（2）使用PreparedStatement实现用户名和密码的验证功能，并测试用户名为“Tom”、密码为“a' OR 'b'='b”是否能登录成功。

 

1.新建一个java项目，配置文件，导入所需要的jar包。如下图：

 

2.首先创建user表：

     
    create table users(
      id int(4) auto_increment,
      name varchar(50),
      pwd varchar(50),
      phone varchar(50)
    );
    
    desc users;
    
    select * from users;
    
    insert into users(id,username,password)values(1,'Tom','123','110');
    insert into users(id,username,password)values(2,'Jerry','abc','119');
    insert into users(id,username,password)values(3,'Andy','456','112');
    
    
    select * from users;

3.连接数据库类DBUtility：

package com.cnblogs.daliu_it;

import java.io.IOException;
import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;
import java.util.Properties;

import org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource;
/**
 * 工具类
 * @author daliu_it
 *
 */
public class DBUtility {
    private static BasicDataSource dataSource = null;

    public DBUtility() {
    }
    public static void init() {

        Properties dbProps = new Properties();
        // 取配置文件可以根据实际的不同修改
        try {
            dbProps.load(DBUtility.class.getClassLoader().getResourceAsStream(
                    "com/cnblogs/daliu_it/db.properties"));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        try {
            String driveClassName = dbProps.getProperty("jdbc.driverClassName");
            String url = dbProps.getProperty("jdbc.url");
            String username = dbProps.getProperty("jdbc.username");
            String password = dbProps.getProperty("jdbc.password");

            String initialSize = dbProps.getProperty("dataSource.initialSize");
            String minIdle = dbProps.getProperty("dataSource.minIdle");
            String maxIdle = dbProps.getProperty("dataSource.maxIdle");
            String maxWait = dbProps.getProperty("dataSource.maxWait");
            String maxActive = dbProps.getProperty("dataSource.maxActive");

            dataSource = new BasicDataSource();
            dataSource.setDriverClassName(driveClassName);
            dataSource.setUrl(url);
            dataSource.setUsername(username);
            dataSource.setPassword(password);

            // 初始化连接数
            if (initialSize != null)
                dataSource.setInitialSize(Integer.parseInt(initialSize));

            // 最小空闲连接
            if (minIdle != null)
                dataSource.setMinIdle(Integer.parseInt(minIdle));

            // 最大空闲连接
            if (maxIdle != null)
                dataSource.setMaxIdle(Integer.parseInt(maxIdle));

            // 超时回收时间(以毫秒为单位)
            if (maxWait != null)
                dataSource.setMaxWait(Long.parseLong(maxWait));

            // 最大连接数
            if (maxActive != null) {
                if (!maxActive.trim().equals("0"))
                    dataSource.setMaxActive(Integer.parseInt(maxActive));
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("创建连接池失败!请检查设置!!!");
        }
    }

    /**
     * 数据库连接
     * @return
     * @throws SQLException
     */
    public static synchronized Connection getConnection() throws SQLException {
        if (dataSource == null) {
            init();
        }
        Connection conn = null;
        if (dataSource != null) {
            conn = dataSource.getConnection();
        }
        return conn;
    }
    
    /**
     * 关闭数据库
     * @param conn
     */
    public static void closeConnection(Connection conn){
        if(conn!=null){
            try {
                conn.close();
            } catch (SQLException e) {
                System.out.println("关闭资源失败");
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    
}

4.使用Statement实现验证用户名密码是否存在的方法的类UserDAO：

package com.cnblogs.daliu_it;

import java.sql.Connection;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;

public class UserDAO {

    /**
     * 使用Statement实现验证用户名密码是否存在的方法
     * 
     * @param username
     * @param password
     */
    public void login(String username, String password) {

        // Statement
        Connection con = null;
        Statement stmt = null;
        ResultSet rs = null;

        // 定义sql语句，用来查询用户名和密码
        String sql = null;

        try {
            sql = "select * from users where NAME = '" + username
                    + "' and PWD= '" + password + "'";

            // 检查一下sql语句是否拼写正确
            System.out.println(sql);

            // 获得数据库的连接
            con = DBUtility.getConnection();

            stmt = con.createStatement();

            // 执行sql语句
            rs = stmt.executeQuery(sql);

            // 进行结果的遍历，并给出相应的提示
            if (rs.next()) {
                System.out.println("登录成功！");
            } else {
                System.out.println("登录失败！");
            }

        } catch (SQLException e) {

            System.out.println("数据库访问异常!");
            throw new RuntimeException(e);

        } finally {

            // 最后关闭一下资源
            if (con != null) {
                DBUtility.closeConnection(con);
            }
        }
    }
}

5.使用PreparedStatement实现验证用户名密码是否存在的方法的类 UserDAO2：

package com.cnblogs.daliu_it;

import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;

public class UserDAO2 {

    /**
     * 使用PreparedStatement实现验证用户名密码是否存在的方法
     * 
     * @param username
     * @param password
     */
    public void login(String username, String password) {

        Connection con = null;

        // 通过Statement 的改为prepareStatement
        PreparedStatement stmt = null;
        ResultSet rs = null;

        String sql = null;

        try {
            // sql = "select * from users where NAME = '" + username+
            // "' and PWD= '" + password + "'";
            sql = "select * from users where NAME = ? and PWD = ?";
            // 使用PreparedStatement是将 "aa' or '1' = '1"
            // 作为一个字符串赋值给问号“?”，使其作为"用户名"字段的对应值，这样来防止SQL注入。

            System.out.println(sql);
            con = DBUtility.getConnection();

            // 对于JDBC而言,SQL注入攻击只对Statement有效,对PreparedStatement是无效的,这是因为PreparedStatement不允许在插入时改变查询的逻辑结构。
            stmt = con.prepareStatement(sql);
            // rs = stmt.executeQuery(sql);
            stmt.setString(1, username);
            stmt.setString(2, password);
            rs = stmt.executeQuery();

            // 进行结果的遍历，并给出相应的提示
            if (rs.next()) {
                System.out.println("登录成功！");
            } else {
                System.out.println("登录失败！");
            }

            System.out.println("执行完毕！");
        } catch (SQLException e) {

            System.out.println("数据库访问异常!");
            throw new RuntimeException(e);

        } finally {

            // 最后关闭一下资源
            if (con != null) {
                DBUtility.closeConnection(con);
            }
        }
    }
}

6.配置文件db.properties：

#Oracle
#jdbc.driverClassName=oracle.jdbc.OracleDriver
#jdbc.url=jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:orcl
#jdbc.username=root
#jdbc.password=123456

#Mysql
jdbc.driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
jdbc.url=jdbc:mysql://localhost:3306/csdn
jdbc.username=root
jdbc.password=123456

dataSource.initialSize=10
dataSource.maxIdle=20
dataSource.minIdle=5
dataSource.maxActive=50
dataSource.maxWait=1000

7.测试类testCase：

package com.daliu_it.test;

import java.sql.SQLException;

import org.junit.Test;

import com.cnblogs.daliu_it.DBUtility;
import com.cnblogs.daliu_it.UserDAO;
import com.cnblogs.daliu_it.UserDAO2;

public class testCase {

    /**
     * 测试是否连接
     * 
     * @throws SQLException
     */
    @Test
    public void testgetConnection() throws SQLException {
        DBUtility db = new DBUtility();
        System.out.println(db.getConnection());
    }

    /**
     * 测试使用Statement实现验证用户名密码是否存在的方法
     */
    @Test
    public void testStatementLogin() {

        UserDAO dao = new UserDAO();
        // 用户名不正确
        dao.login("Tom1", "123");
        // 用户名不正确
        dao.login("Tom", "1234");
        // 正确
        dao.login("Tom", "123");

        /**
         * 这个也能登陆成功，不过这里会存在一个sql注入的问题
         */
        dao.login("Tom", " a' OR 'b'='b  ");

    }

    @Test
    public void testPreparedStatementLogin() {

        UserDAO2 dao = new UserDAO2();
        // 用户名不正确
        dao.login("Tom1", "123");
        // 用户名不正确
        dao.login("Tom", "1234");
        // 正确
        dao.login("Tom", "123");
        // 测试是否还存在sql注入问题，不能登陆成功，说明我们已经解决了sql注入问题
        dao.login("Tom", " a' OR 'b'='b  ");
        /**
         * 实现机制不同,注入只对SQL语句的准备(编译)过程有破坏作用,而PreparedStatement已经准备好了，
         * 执行阶段只是把输入串作为数据处理，不再需要对SQL语句进行解析、准备，因此也就避免了SQL注入问题。
         */

    }

}

测试效果：

（1）连接效果：

（2）测试使用Statement实现验证用户名密码是否存在的方法

（3）测试使用PreparedStatement实现验证用户名密码是否存在的方法

原文作者：daliu_it
博文出处：http://www.cnblogs.com/liuhongfeng/p/4175765.html

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