PreparedStatement是如何防止SQL注入的？

为什么在java中preparedstatement能够有效防止sql注入？这可能是每个java程序员思考过的问题。

 

首先我们来看下直观的现象（注：需要提前打开mysql的sql文日志）

1. 不使用preparedstatement的set方法设置参数（效果跟statement相似，相当于执行静态sql）

string param = "'test' or 1=1";
string sql = "select file from file where name = " + param; // 拼接sql参数
preparedstatement preparedstatement = connection.preparestatement(sql);
resultset resultset = preparedstatement.executequery();
system.out.println(resultset.next());

输出结果为true，db中执行的sql为

-- 永真条件1=1成为了查询条件的一部分，可以返回所有数据，造成了sql注入问题
select file from file where name = 'test' or 1=1 

 

2. 使用preparedstatement的set方法设置参数

string param = "'test' or 1=1";
string sql = "select file from file where name = ?";
preparedstatement preparedstatement = connection.preparestatement(sql);
preparedstatement.setstring(1, param);
resultset resultset = preparedstatement.executequery();
system.out.println(resultset.next());

输出结果为false，db中执行的sql为

select file from file where name = '\'test\' or 1=1'

我们可以看到输出的sql文是把整个参数用引号包起来，并把引号作为转义字符，从而避免了参数也作为条件的一部分

 

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接下来我们分析下源码（以mysql驱动实现为例）

打开java.sql.preparedstatement通用接口，看到如下注释，了解到preparedstatement就是为了提高statement（包括sql，存储过程等）执行的效率。

an object that represents a precompiled sql statement.
a sql statement is precompiled and stored in a preparedstatement object. 
this object can then be used to efficiently execute this statement multiple times.

那么，什么是所谓的“precompiled sql statement”呢？

回答这个问题之前需要先了解下一个sql文在db中执行的具体步骤：

1. convert given sql query into db format -- 将sql语句转化为db形式（语法树结构）
2. check for syntax -- 检查语法
3. check for semantics -- 检查语义
4. prepare execution plan -- 准备执行计划（也是优化的过程，这个步骤比较重要，关系到你sql文的效率，准备在后续文章介绍）
5. set the run-time values into the query -- 设置运行时的参数
6. run the query and fetch the output -- 执行查询并取得结果

而所谓的“precompiled sql statement”，就是同样的sql文（包括不同参数的），1-4步骤只在第一次执行，所以大大提高了执行效率（特别是对于需要重复执行同一sql的）

 

言归正传，回到source中，我们重点关注一下setstring方法（因为其它设置参数的方法诸如setint，setdouble之类，编译器会检查参数类型，已经避免了sql注入。）

查看mysql中实现preparedstatement接口的类com.mysql.jdbc.preparedstatement中的setstring方法（部分代码）

    public void setstring(int parameterindex, string x) throws sqlexception {
        synchronized (checkclosed().getconnectionmutex()) {
            // if the passed string is null, then set this column to null
            if (x == null) {
                setnull(parameterindex, types.char);
            } else {
                checkclosed();

                int stringlength = x.length();

                if (this.connection.isnobackslashescapesset()) {
                    // scan for any nasty chars
                    // 判断是否需要转义处理（比如包含引号，换行等字符）
                    boolean needshexescape = isescapeneededforstring(x, stringlength); 
                    // 如果不需要转义，则在两边加上单引号
                    if (!needshexescape) {
                        byte[] parameterasbytes = null;

                        stringbuilder quotedstring = new stringbuilder(x.length() + 2);
                        quotedstring.append('\'');
                        quotedstring.append(x);
                        quotedstring.append('\'');

                        ...
                    } else {
                        ...
                }

                string parameterasstring = x;
                boolean needsquoted = true;
                // 如果需要转义，则做转义处理
                if (this.isloaddataquery || isescapeneededforstring(x, stringlength)) {
                ...

从上面加红色注释的可以明白为什么参数会被单引号包裹，并且类似单引号之类的特殊字符会被转义处理，就是因为这些代码的控制避免了sql注入。 

这里只对sql注入相关的代码进行解读，如果在setstring前后输出预处理语句(preparedstatement.tostring())，会发现如下输出

before bind: com.mysql.jdbc.jdbc42preparedstatement@b1a58a3: select file from file where name = ** not specified **
after bind: com.mysql.jdbc.jdbc42preparedstatement@b1a58a3: select file from file where name = '\'test\' or 1=1'

编程中建议大家使用preparestatement + bind-variable的方式避免sql注入

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参考：