JDBC中数据库的连接与查询

Be_Somebody2024-11-15 9:36

让我们仔细看看是怎么访问数据库的

java 复制代码 
package sql;

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;

public class Conn { // 创建类Conn
    Connection con; // 声明Connection对象
    public static String user;
    public static  String password;
    public Connection getConnection() { // 建立返回值为Connection的方法
        try { // 加载数据库驱动类
            Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
            System.out.println("数据库驱动加载成功");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        user = "root";//数据库登录名
        password = "root";//密码
        try { // 通过访问数据库的URL获取数据库连接对象
            con = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/test1?useUnicode=true&characterEncoding=gbk", user, password);
            System.out.println("数据库连接成功");
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return con; // 按方法要求返回一个Connection对象
    }
    public static void main(String[] args) { // 主方法，测试连接
        Conn c = new Conn(); // 创建本类对象
        c.getConnection(); // 调用连接数据库的方法
    }
}

具体用法

我们直接看下列的代码

java 复制代码 
package Main;

import java.sql.*;

public class JDBC {
    public static void main(String[] args) throws SQLException, ClassNotFoundException {
//        1.加载驱动
        Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
//        2.用户信息和url
        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&useSSL=true";
        String username="root";
        String password="root";
//        3.连接成功，数据库对象 Connection
        Connection connection = DriverManager.getConnection(url,username,password);
//        4.执行SQL对象Statement，执行SQL的对象
        Statement statement = connection.createStatement();
//        5.执行SQL的对象去执行SQL，返回结果集
        String sql = "SELECT *FROM studentinfo;";
        ResultSet resultSet = statement.executeQuery(sql);
        while(resultSet.next()){
            System.out.println("SNo="+resultSet.getString("SNo"));
            System.out.println("SName="+resultSet.getString("SName"));
            System.out.println("Birth="+resultSet.getString("Birth"));
            System.out.println("SPNo="+resultSet.getString("SPNo"));
            System.out.println("Major="+resultSet.getString("Major"));
            System.out.println("Grade="+resultSet.getString("Grade"));
            System.out.println("SInstructor="+resultSet.getString("SInstructor"));
            System.out.println("SPwd="+resultSet.getString("SPwd"));
        }
//        6.释放连接
        resultSet.close();
        statement.close();
        connection.close();
    }
}

加载数据库类

Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");是用来加载数据库驱动的。用于我们的 Java 程序与数据库通信。

Class.forName()函数的作用是用于动态加载一个类，其中的参数自然也是数据库的驱动类com.mysql.cj.jdbc.Driver

连接数据库

我们通常使用DriverManager.getConnection(url,username,passwd)方法来连接数据库，这里面需要我们填入三个参数：

  • url：数据库的URL，格式很重要

    • "jdbc:mysql"：这是告诉程序使用 JDBC 驱动来连接 MySQL 数据库。

    • "localhost"：指向本地计算机的数据库服务器。

    • "3306"：MySQL 服务的默认端口号。

    • "test1"：这是要访问的数据库名称。

    • ?useUnicode=true&characterEncoding=gbk：这些是查询参数，用于指定数据库的配置。它们表示：

    • useUnicode=true：启用 Unicode 支持，确保可以存储和读取 Unicode 字符。

    • characterEncoding=gbk：设置字符编码为 GBK，通常用于处理中文字符。

  • username：数据库的用户名

  • passwd ：数据库的密码

实例化一个SQL对象Statement

这没啥好说的，就是实例化一个对象，以便于我们能调用其中的各种方法

执行SQL语句，查询数据库

查询

要执行数据库的查询我们直接使用executeQuery(String sql)方法，然后里面写入我们的sql语句就行，之后我们就能从返回值得到查询的结果了ResultSet resultSet = statement.executeQuery(sql);

结果

得到了一个ResultSet结果对象之后，想要的得到字符串直接使用getString()方法就行，除此之外还有getLong()，getInt()等，就对应了其中的数据类型。

然后就是这些get方法的参数，有两种参数：

  • 列名称：就是你查询出来后，直接输入列表的名称就给你输出了查询的结果，名称的类型自然就是String类型的
  • 列索引：直接从中输入列的索引就会输入第几列的查询结果，但是注意！！！！这里的所以不再是从0开始，而是从1开始，这是非常值得注意的地方，所以的参数类型自然就是int了

释放链接

为了资源不要浪费，使用完了就应该直接释放了

java 复制代码 
        resultSet.close();
        statement.close();
        connection.close();

防止sql注入的改良

发现问题

又细心的人就会发现前面的代码使用Statement拼字符串非常容易引发SQL注入的问题。

什么是SQL注入呢？我们一般查询数据库靠着相对的命令来实现，如果SQL语句是靠要查的字符拼接出来的，一般是没有问题的，但是我们输入一些特定的字符的时候是可能会让sql语句去做其他的事情。总之SQL一般都是因为字符的拼接漏洞实现的。

解决问题

所以我们就得想办法去解决这个问题，有一个方法是转义特定的字符，但这终究是治标不治本的。

前面我们提到，最根本的问题是字符拼接带来的漏洞，如果我们不进行字符拼接，直接传递要查的字符，那问题就引刃而解了

把 Statement 换成 PreparedStatement可以完全避免SQL注入 的问题，因为PreparedStatement始终使用?作为占位符，并且把数据连同SQL本身传给数据库，这样可以保证每次传给数据库的SQL语句是相同的，只是占位符的数据不同，还能高效利用数据库本身对查询的缓存。

java 复制代码 
//使用prepareStatement查询
try (Connection conn = DriverManager.getConnection(JDBC_URL, JDBC_USER, JDBC_PASSWORD)) {
    try (PreparedStatement ps = conn.prepareStatement("SELECT id, grade, name, gender FROM students WHERE gender=? AND grade=?")) {
        ps.setObject(1, "M"); // 注意：索引从1开始
        ps.setObject(2, 3);
        try (ResultSet rs = ps.executeQuery()) {
            while (rs.next()) {
                long id = rs.getLong("id");
                long grade = rs.getLong("grade");
                String name = rs.getString("name");
                String gender = rs.getString("gender");
            }
        }
    }
}
java 复制代码 
//使用Statement查询
try (Connection conn = DriverManager.getConnection(JDBC_URL, JDBC_USER, JDBC_PASSWORD)) {
    try (Statement stmt = conn.createStatement()) {
        try (ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT id, grade, name, gender FROM students WHERE gender=1")) {
            while (rs.next()) {
                long id = rs.getLong(1); // 注意：索引从1开始
                long grade = rs.getLong(2);
                String name = rs.getString(3);
                int gender = rs.getInt(4);
            }
        }
    }
}

我们来看看这个例子，上面的是使用的prepareStatement，下面使用的是Statement。虽然两者之间没有太大的区别，但是还有值得我们注意的地方：

  • sql语句插入的函数不同，前者是在prepareStatement就已经插入，而后者是在executeQuery才插入
  • prepareStatement是需要使用setObject方法来指定我们查询的字符的，但是Statement是不用的，至于为什么不行我们后文再说
  • ResultSet 的 next() 方法用于 移动游标 到 结果集中的下一行 ，返回的数据类型看代码无疑是一个 boolean 值

解决完问题带来的思考

我们从代码层面分析完成之后，我想很多人跟我有一样的提问，prepareStatement为什么能够做到防止SQL的注入，这里我们在稍微升入SQL注入一点，在详细剖析SQL注入是怎么完成的。

SQL注入的本质

SQL注入漏洞出现的原因就是用户的输入会直接嵌入到查询语句中，一旦出现精心设计的输入就会改变整个SQL语句的结构

比如现在有这样的语句

java 复制代码 
String query = "SELECT * FROM users WHERE username = '" + username + "' AND password = '" + password + "'";

如果输入了恶意的内容 username = "admin' --"

sql 复制代码 
SELECT * FROM users WHERE username = 'admin' --' AND password = 'password';

后面输入的AND password = 'password';就直接被注释掉了，这样就会只查询前面的username = 'admin'

prepareStatement的防御原理

前面不是说了就是因为用户输入和查询语句不是分离的吗，那思路就很简单了，那将两者分离不就行了

占位符分离

在预编译阶段，SQL 查询的结构被解析并发送到数据库中，这时 占位符 （?）会被数据库视为参数的占位符，而不是 SQL 语句的一部分。

例如：

java 复制代码 
String query = "SELECT * FROM users WHERE username = ? AND password = ?";
PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(query);
ps.setString(1, username);
ps.setString(2, password);

在这里：

  • ? 是占位符，它在查询执行时被替换为实际的参数。
  • ps.setString(1, username) 和 ps.setString(2, password) 将用户输入的值安全地绑定到查询中。
  • 在执行查询时，数据库知道 ? 只是占位符，它不会将用户输入作为 SQL 代码的一部分来解析，而是将其作为数据处理。

即使用户输入恶意的内容，例如：

  • username = "admin' OR 1=1 --"
  • password = "password"

构造的 SQL 查询也不会发生注入，因为数据库会将这些输入当作普通的字符串处理，而不会将其作为 SQL 语句的一部分。执行时的 SQL 查询将是：

sql 复制代码 
SELECT * FROM users WHERE username = 'admin'' OR 1=1 --' AND password = 'password'

这个查询在数据库端仍然会被正确地作为两条字符串值传递，而不会被解析为恶意的 SQL 代码

自动转译用户输入

PreparedStatement 会自动转义参数中的特殊字符，如单引号（'）等，使其在数据库中正确地作为字符串处理。这进一步防止了 SQL 注入攻击。

例如，如果用户输入的用户名是：

  • admin' --

PreparedStatement 会自动将这个字符串转义为：

  • 'admin'' --'

这样，即使用户输入恶意的内容，数据库也会将其作为普通字符串处理，而不会被当作 SQL 语句的一部分执行。

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