5. MySQL - JDBC SQL 注入博客系统（万字详解）

1. 介绍

2. 使用 JDBC 连接数据库

2.1 如何使用 JDBC 连接数据库

2.2 导入的各个类

2.3 DataSource 对象的创建

2.4 从 DataSource 对象中得到 Connection 对象

2.5 创建 Statement 对象

2.6 从 ResultSet 中遍历每行结果，从每行中获取每列的值

2.7 代码汇总

3. PrepareStatement 详解

3.1 动态 SQL 执行

3.2 SQL 类型

3.3 SQL 注入（Inject）

4. 关于 SQL 的执行

4.1 带查询结果的执行

4.2 不带查询结果的执行

4.3 关于 ResultSet 读取列

5. 实践应用：博客系统

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1. 介绍

什么是 JDBC 呢？

JDBC 代表 Java 数据库连接(JavaDatabaseConnectivity),它是用于 Java 编程语言和数据库之间的数据库无关连接的标准 Java API。

我们写的所有程序的代码来自：官方提供（JDK）、我们写的（App）。

为了减少工作量，引入一些别人（不是官方和我们）写的代码，一般把这类代码称为第三方。以库（library lib）。

在 Java 中，一般是以一组类文件(*.class)提供。把这组类文件打出一个文件（采用 zip 压缩格式，Java 称为 Jar 包：Java ARchive）。

所以，我们要使用别人的第三方库，需要：

拿到一个 jar 包

配置工程（IDEA）让工程在编写、编译、运行阶段，都可以找到第三方库中的类

我们要使用一个 MySQL 官方提供的，进行 SQL 查询的代码库 "mysql-connector-java-5.1.47.jar"

描述：我们的应用依赖于（depends on）"mysql-connector-java-5.1.47.jar"

为了处理好这些依赖关系，引入 Java 构建阶段的工具：maven/gradle。

这类工具，为了定位每个库，定义了一个坐标（coordinate）的概念。

这个库属于哪个组织（公司）：groupId

这个库自己的专有名字：artifactId

这个库的当前版本：version

groupId + artifactId + version 唯一确定一个库。

pom.xml 关于 Maven 工具的配置文件，我们的依赖关系要在这里写清楚。

POM 的主体结构：

在新建一个 maven 项目后，我们需要添加依赖，使用以下代码即可。

<properties>
        <maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
        <encoding>utf-8</encoding>
</properties>

<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <version>5.1.47</version>
        </dependency>
</dependencies>

如下图所示：

2. 使用 JDBC 连接数据库

2.1 如何使用 JDBC 连接数据库

DataSource（数据源）
Connection（连接）
Statement（SQL 语句）/ PreparedStatement
ResultSet（结果集）

对比打电话的例子：

DataSource 类比联系方式 or 通讯录

Connection 类比打通电话，需要 DataSource 作为前提

Statement：客户向服务器发送的 SQL 语句

ResultSet：服务器向客户回的结果

2.2 导入的各个类

import com.mysql.jdbc.jdbc2.optional.MysqlDataSource;
import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;

2.3 DataSource 对象的创建

DataSource 只是 JDBC 提供的一个接口，要创建的是 MysqlDataSource 对象。

数据库的相关信息

1. 数据库所在的主机：127.0.0.1 / localhost

2. 数据库所在的端口：3306 / 3307 ...

3. 数据库的用户名: ...

4. 数据库的密码: ...

5. 额外的配置选项

        5.1. 连接使用的字符集编码 characterEncoding=utf8

        5.2. 不使用加密连接: useSSL=false

        5.3. 指定时区: serverTimezone=Asia/Shanghai

第一种创建方式：

MysqlDataSource dataSource = new MysqlDataSource();

dataSource.setServerName("127.0.0.1");
dataSource.setPort(3306);
dataSource.setUser("debian-sys-maint");
dataSource.setPassword("*********");
dataSource.setDatabaseName("learn");
dataSource.setCharacterEncoding("utf8");
dataSource.setUseSSL(false);
dataSource.setServerTimezone("Asia/Shanghai");

第二种创建方式：

MysqlDataSource dataSource = new MysqlDataSource();
dataSource.setUser("debian-sys-maint");
dataSource.setPassword("*********");
dataSource.setUrl("jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/learn?characterEncoding=utf8&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai");

2.4 从 DataSource 对象中得到 Connection 对象

// try-with-resource
// 利用这种写法，不用自己写 con.close()，代码结构看起来干净
try (Connection con = dataSource.getConnection()) {
    // 利用 con 对象执行 SQL
} catch (SQLException exc) {
    // 处理异常
}

2.5 创建 Statement 对象

// -- 列出当前所在库的所有表名称
String sql = "show tables";

try (PreparedStatement ps = con.prepareStatement(sql)) {
    // execute: 执行
    // query: 查询
    try (ResultSet rs = ps.executeQuery()) {
        // 结果就可以从 ResultSet 对象中获取
    }
}

2.6 从 ResultSet 中遍历每行结果，从每行中获取每列的值

// hasNext() + next()
while (rs.next()) {
    // rs 代表当前遍历的行
    // 第一列的结果是表的名称，所以是字符串 String
    String tableName = rs.getString(1);    // 下标是 1
    System.out.println(tableName);
}

2.7 代码汇总

package com.peixinchen;

import com.mysql.jdbc.jdbc2.optional.MysqlDataSource;
import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws SQLException {
        MysqlDataSource dataSource = new MysqlDataSource();

        dataSource.setUser("debian-sys-maint");
        dataSource.setPassword("***************");
        dataSource.setUrl("jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/learn?characterEncoding=utf8&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai");

        // try-with-resource
        // 利用这种写法，不用自己写 con.close()，代码结构看起来干净
        try (Connection con = dataSource.getConnection()) {
            // 利用 con 对象执行 SQL

            // -- 列出当前所在库的所有表名称
            String sql = "show tables"; // 只有 1 列

            try (PreparedStatement ps = con.prepareStatement(sql)) {
                try (ResultSet rs = ps.executeQuery()) {
                    // 结果就可以从 ResultSet 对象中获取

                    // hasNext() + next()
                    while (rs.next()) {
                        // rs 代表当前遍历的行
                        // 第一列的结果是表的名称，所以是字符串 String
                        String tableName = rs.getString(1);    // 下标是 1
                        System.out.println(tableName);
                    }
                }
            }
        }
    }
}

进程的执行结果 = 程序代码 + 进程执行时的环境

同样的代码，不同的环境是可能得到不同的结果的，所以如果遇到了运行结果不符合预期，除了检查代码的问题之外，现在应该把更多精力放到检查周边环境是否符合预期上了。

3. PrepareStatement 详解

3.1 动态 SQL 执行

// 静态 SQL
String sql = "show tables";
String sql = "select * from oj_records where oj_id = 1"

我们在之前使用的都是静态的 SQL ，但是在实际的应用中，大多都是动态的 SQL ，比如用户登陆界面都是等待用户输入数据，并不是固定的数据。因此，我们来了解一下动态 SQL。

PreparedStatement 通过占位符(placeholder)和动态绑定的方式做到。

// ? 作为占位符，先把位置占住，等待用户输入
String sql = "select * from users where username = ? and password = ?";

PreparedStatement ps = conn.preparedStatement(sql);

String username = scanner.nextLine();
String password = scanner.nextLine();

// 用实际得到的用户名和密码替换占位符 —— 动态绑定
ps.setString(1, username);    // 用用户名替换第一个 ?
ps.setString(2, password);    // 用密码替换第二个 ?

接下来，我们运行以下完整的代码（密码和库更改为自己的即可）：

import com.mysql.jdbc.jdbc2.optional.MysqlDataSource;

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

public class PreparedStatementDemo {
    public static void main(String[] args) throws SQLException{
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入要查询的难度: ");
        String difficulty = scanner.nextLine();

        MysqlDataSource dataSource = new MysqlDataSource();

        dataSource.setUser("debian-sys-maint");
        dataSource.setPassword("*****************");
        dataSource.setUrl("jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/learn?characterEncoding=utf8&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai");

        try (Connection con = dataSource.getConnection()) {
            // 利用 con 对象执行 SQL，建立连接
            String sql = "select * from oj_records where difficulty = ?";
            // 动态 SQL
            try (PreparedStatement ps = con.prepareStatement(sql)) {
                ps.setString(1, difficulty);

                System.out.println(ps);
                try (ResultSet rs = ps.executeQuery()) {
                    // 结果就可以从 ResultSet 对象中获取

                    // hasNext() + next()
                    while (rs.next()) {
                        // rs 代表当前遍历的行
                        // 第一列的结果是表的名称，所以是字符串 String
                        String id = rs.getString(1);    // 下标是 1
                        System.out.println(id);
                    }
                }
            }
        }
    }
}

3.2 SQL 类型

// 针对 PreparedStatement 执行动态绑定时
int x = ...;
ps.setInt(1, x);

String s = "...";
ps.setString(1, s);

String datetime = "2023-04-24 20:54:00"
ps.setString(1, datetime);


// 从 ResultSet 获取值时
int x = rs.getInt(1);
String s = rs.getString(1);
String datetime = rs.getString(1);

Java 代码类型	MySQL 类型	举例
int setInt(..） getInt(..)	int	ps.getInt(1,x); x = rs.getInt(1);
String	varchar(..) char(..) text longtext
String	datetime date time

3.3 SQL 注入（Inject）

什么是 SQL 注入呢？

SQL注入是一种非常常见的数据库攻击手段，SQL注入漏洞也是网络世界中最普遍的漏洞之一。大家也许都听过某某学长通过攻击学校数据库修改自己成绩的事情，这些学长们一般用的就是SQL注入方法。

SQL注入其实就是恶意用户通过在表单中填写包含SQL关键字的数据来使数据库执行非常规代码的过程。，SQL数据库的操作是通过SQL语句来执行的，而无论是执行代码还是数据项都必须写在SQL语句之中，这就导致如果我们在数据项中加入了某些SQL语句关键字（比如说SELECT、DROP等等），这些关键字就很可能在数据库写入或读取数据时得到执行。

我们来从代码角度看看是如何进行 SQL 注入的。

String username = scanner.nextLine();

String sql = "select * from users where username = '%s'";
sql = String.format(sql, username);

// 执行

当用户输入用户名是类型 " ' or 1 = 1 or 1 = ' "

String sql = "select * from users where username = '' or 1 = 1 or 1 = ''";

由于 name = ' ' 为假，1 = 1 为真，1 = ' ' 为假，因此 where 后面的语句最终执行结果为真，因此，会将数据库中的所有信息显示出来，从而导致数据泄露。