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參數化查詢:修订间差异

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重新描述參數化查詢有關資源、效能優勢原理
 
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{{noteTA |G1 = IT }}
'''參數化查詢 (Parameterized Query)''' 是指在設計與資料庫連結並存取資料時,在需要填入數值或資料的地方,使用參數 (Parameter) 來給值,這個方法目前已被視為最有效可預防 SQL 隱碼攻擊 ([[SQL Injection]]) 的攻擊手法的防禦方式。


'''參數化查詢'''(parameterized query 或 parameterized statement)是指透過程式設計與資料庫進行查詢資料時,當要查詢的特定欄位數值有變化的時後應透過[[參數]](parameter)的方式賦值,這個方法目前已被視為可有效預防 [[SQL Injection]] 攻擊手法的防禦方式之一,另外除了安全因素外參數化查詢往往也較有資源、效能優勢。
有部份的開發人員可能會認為使用參數化查詢,會讓程式更不好維護,或者在實作部份功能上會非常不便,然而,'''使用參數化查詢造成的額外開發成本,通常都遠低於因為 SQL Injection 漏洞被發現而遭受攻擊,所造成的重大損失。'''


== 原理 ==
== 安全原理 ==


在使用參數化查詢的情況下,'''資料庫伺服器不會將參數的內容視為 SQL 指令的一部份來處理,而是在資料庫完成 SQL 指令的編譯後,才套用參數執行''',因此就算參數中含有具破壞性的指令,也不會被資料庫所執行。
在使用參數化查詢的情況下,[[資料庫伺服器]]不會將參數的內容視為[[SQL指令]]的一部份來處理,而是在資料庫完成SQL指令的編譯後,才套用參數執行,因此就算參數中含有具破壞性的指令,也不會被資料庫所執行。


== 資源、效能優勢原理 ==
== SQL 指令撰寫方法 ==


資料庫在設計時會將常用的 SQL 進行 Cache 儲存,而產生 Cache 的方式則是將常用的查詢 SQL 轉譯成位元組方式進行,如果大量查詢的 SQL 會變化的查詢值未被參數化時,會因為查詢值的關系在轉譯成位元組時一直產生不同的結果,導致產生不必要的轉譯成本,故SQL的查詢值參數化,則可以有效節省重覆轉譯的計算成本及儲存 Cache 的資源空間。
在撰寫 SQL 指令時,利用參數來代表需要填入的數值,例如:

== SQL指令撰寫方法 ==

在撰寫SQL指令時,利用參數來代表需要填入的數值,例如:


=== Microsoft SQL Server ===
=== Microsoft SQL Server ===


[[Microsoft SQL Server]] 的參數格式是以 "@" 字元加上參數名稱而成,SQL Server 亦支援匿名參數 "?"。
[[Microsoft SQL Server]]的參數格式是以"@"字元加上參數名稱而成,SQL Server亦支援匿名參數"?"。


<source lang="text"> SELECT * FROM myTable WHERE myID = @myID </source>
<syntaxhighlight lang="sql"> SELECT * FROM myTable WHERE myID = @myID </syntaxhighlight>
<source lang="text"> INSERT INTO myTable (c1, c2, c3, c4) VALUES (@c1, @c2, @c3, @c4) </source>
<syntaxhighlight lang="sql"> INSERT INTO myTable (c1, c2, c3, c4) VALUES (@c1, @c2, @c3, @c4) </syntaxhighlight>


=== Microsoft Access ===
=== Microsoft Access ===


[[Microsoft Access]] 不支援具名參數,只支援匿名參數 "?"。
[[Microsoft Access]]不支援具名參數,只支援匿名參數"?"。


<source lang="text"> UPDATE myTable SET c1 = ?, c2 = ?, c3 = ? WHERE c4 = ?</source>
<syntaxhighlight lang="sql"> UPDATE myTable SET c1 = ?, c2 = ?, c3 = ? WHERE c4 = ?</syntaxhighlight>


=== Microsoft MySQL ===
=== MySQL ===


[[MySQL]] 的參數格式是以 "?" 字元加上參數名稱而成。
[[MySQL]]的參數格式是以"@"字元加上參數名稱而成。


<syntaxhighlight lang="sql">
<source lang="text"> UPDATE myTable SET c1 = ?c1, c2 = ?c2, c3 = ?c3 WHERE c4 = ?c4</source>
set @c1 := xxx;
set @c2 := xxx;
set @c3 := xxx;
set @c4 := xxx;
UPDATE myTable SET c1 = @c1, c2 = @c2, c3 = @c3 WHERE c4 = @c4
</syntaxhighlight>

=== PostgreSQL/SQLite ===

[[PostgreSQL]]和[[SQLite]]的参数格式是以“:”加上参数名而成。当然,也支持类似Access的匿名参数。

<syntaxhighlight lang="sql"> UPDATE "myTable" SET "c1" = :c1, "c2" = :c2, "c3" = :c3 WHERE "c4" = :c4</syntaxhighlight>


== 用戶端程式撰寫方法 ==
== 用戶端程式撰寫方法 ==
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=== ADO.NET ===
=== ADO.NET ===
[[ADO.NET]]用於[[ASP.NET]]之內。

<source lang="text">
<syntaxhighlight lang="csharp">
SqlCommand sqlcmd = new SqlCommand("INSERT INTO myTable (c1, c2, c3, c4) VALUES (@c1, @c2, @c3, @c4)", sqlconn);
SqlCommand sqlcmd = new SqlCommand("INSERT INTO myTable (c1, c2, c3, c4) VALUES (@c1, @c2, @c3, @c4)", sqlconn);


sqlcmd.Parameters.AddWithValue("@c1", 1); // 設定參數 @c1 的值。
sqlcmd.Parameters.AddWithValue("@c1", 1); // 設定參數@c1的值。
sqlcmd.Parameters.AddWithValue("@c2", 2); // 設定參數 @c2 的值。
sqlcmd.Parameters.AddWithValue("@c2", 2); // 設定參數@c2的值。
sqlcmd.Parameters.AddWithValue("@c3", 3); // 設定參數 @c3 的值。
sqlcmd.Parameters.AddWithValue("@c3", 3); // 設定參數@c3的值。
sqlcmd.Parameters.AddWithValue("@c4", 4); // 設定參數 @c4 的值。
sqlcmd.Parameters.AddWithValue("@c4", 4); // 設定參數@c4的值。


sqlconn.Open();
sqlconn.Open();
sqlcmd.ExecuteNonQuery();
sqlcmd.ExecuteNonQuery();
sqlconn.Close();
sqlconn.Close();
</syntaxhighlight>
</source>

=== PDO ===
[[PDO]]用於[[PHP]]之內。在使用[[PDO]]驱动时,参数查询的使用方法一般为:

<syntaxhighlight lang="php">
// 实例化数据抽象层对象
$db = new PDO('pgsql:host=127.0.0.1;port=5432;dbname=testdb');
// 对SQL语句执行prepare,得到PDOStatement对象
$stmt = $db->prepare('SELECT * FROM "myTable" WHERE "id" = :id AND "is_valid" = :is_valid');
// 绑定参数
$stmt->bindValue(':id', $id);
$stmt->bindValue(':is_valid', true);
// 查询
$stmt->execute();
// 获取数据
foreach($stmt as $row) {
var_dump($row);
}
</syntaxhighlight>

对于[[MySQL]]的特定驱动,也可以这样使用:

<syntaxhighlight lang="php">
$db = new mysqli("localhost", "user", "pass", "database");
$stmt = $db -> prepare("SELECT priv FROM testUsers WHERE username=? AND password=?");
$stmt -> bind_param("ss", $user, $pass);
$stmt -> execute();
</syntaxhighlight>

值得注意的是,以下方式虽然能有效防止[[SQL注入]](归功于mysql_real_escape_string函数的转义),但并不是真正的参数化查询。其本质仍然是拼接字符串的SQL语句。

<syntaxhighlight lang="php">
$query = sprintf("SELECT * FROM Users where UserName='%s' and Password='%s'",
mysql_real_escape_string($Username),
mysql_real_escape_string($Password));
mysql_query($query);
</syntaxhighlight>

===ODBC/JDBC===
[[ODBC]] 使用 C 样式的函数 / 句柄接口,而 [[JDBC]] 用於 [[Java]] 之內。
<syntaxhighlight lang="cpp">
//C/C++, Microsoft Windows ODBC
TCHAR szStatement[]=TEXT("select * from table where col1=?");
HSTMT hStmt;
SQLAllocHandle(SQL_HANDLE_STMT, hDBC, &sRet.hStmt);
SQLPrepare(hStmt, szStatement, SQL_NTS);
int iValue=5;
SQLLEN iLOI;
SQLBindParameter(hStmt, 1, SQL_PARAM_INPUT, SQL_C_LONG, SQL_INTEGER, sizeof(iValue), 0, &iValue, sizeof(iValue), &iLOI);
SQLExecute(hStmt);
</syntaxhighlight>
<syntaxhighlight lang="java">
//JDBC
java.sql.PreparedStatement prep = connection.prepareStatement(
"SELECT * FROM users WHERE USERNAME = ? AND PASSWORD = ?");
prep.setString(1, username);
prep.setString(2, password);
prep.executeQuery();
</syntaxhighlight>

=== Cold Fusion ===
<syntaxhighlight lang="cfm">

<cfquery name="Recordset1" datasource="cafetownsend">
SELECT *
FROM COMMENTS
WHERE COMMENT_ID =<cfqueryparam value="#URL.COMMENT_ID#" cfsqltype="cf_sql_numeric">
</cfquery>

</syntaxhighlight>

{{-}}
{{Database}}

[[category:数据库]]
[[category:網路安全]]
[[category:SQL]]
[[Category:带有代码示例的条目]]

2024年7月22日 (一) 07:13的最新版本

參數化查詢(parameterized query 或 parameterized statement)是指透過程式設計與資料庫進行查詢資料時,當要查詢的特定欄位數值有變化的時後應透過參數(parameter)的方式賦值,這個方法目前已被視為可有效預防 SQL Injection 攻擊手法的防禦方式之一,另外除了安全因素外參數化查詢往往也較有資源、效能優勢。

安全原理

[编辑]

在使用參數化查詢的情況下,資料庫伺服器不會將參數的內容視為SQL指令的一部份來處理,而是在資料庫完成SQL指令的編譯後,才套用參數執行,因此就算參數中含有具破壞性的指令,也不會被資料庫所執行。

資源、效能優勢原理

[编辑]

資料庫在設計時會將常用的 SQL 進行 Cache 儲存,而產生 Cache 的方式則是將常用的查詢 SQL 轉譯成位元組方式進行,如果大量查詢的 SQL 會變化的查詢值未被參數化時,會因為查詢值的關系在轉譯成位元組時一直產生不同的結果,導致產生不必要的轉譯成本,故SQL的查詢值參數化,則可以有效節省重覆轉譯的計算成本及儲存 Cache 的資源空間。

SQL指令撰寫方法

[编辑]

在撰寫SQL指令時,利用參數來代表需要填入的數值,例如:

Microsoft SQL Server

[编辑]

Microsoft SQL Server的參數格式是以"@"字元加上參數名稱而成,SQL Server亦支援匿名參數"?"。

 SELECT * FROM myTable WHERE myID = @myID
 INSERT INTO myTable (c1, c2, c3, c4) VALUES (@c1, @c2, @c3, @c4)

Microsoft Access

[编辑]

Microsoft Access不支援具名參數,只支援匿名參數"?"。

 UPDATE myTable SET c1 = ?, c2 = ?, c3 = ? WHERE c4 = ?

MySQL

[编辑]

MySQL的參數格式是以"@"字元加上參數名稱而成。

set @c1 := xxx;
set @c2 := xxx; 
set @c3 := xxx;
set @c4 := xxx;
UPDATE myTable SET c1 = @c1, c2 = @c2, c3 = @c3 WHERE c4 = @c4

PostgreSQL/SQLite

[编辑]

PostgreSQLSQLite的参数格式是以“:”加上参数名而成。当然,也支持类似Access的匿名参数。

 UPDATE "myTable" SET "c1" = :c1, "c2" = :c2, "c3" = :c3 WHERE "c4" = :c4

用戶端程式撰寫方法

[编辑]

在用戶端程式碼中撰寫使用參數的程式碼,例如:

ADO.NET

[编辑]

ADO.NET用於ASP.NET之內。

SqlCommand sqlcmd = new SqlCommand("INSERT INTO myTable (c1, c2, c3, c4) VALUES (@c1, @c2, @c3, @c4)", sqlconn);

sqlcmd.Parameters.AddWithValue("@c1", 1); // 設定參數@c1的值。
sqlcmd.Parameters.AddWithValue("@c2", 2); // 設定參數@c2的值。
sqlcmd.Parameters.AddWithValue("@c3", 3); // 設定參數@c3的值。
sqlcmd.Parameters.AddWithValue("@c4", 4); // 設定參數@c4的值。

sqlconn.Open();
sqlcmd.ExecuteNonQuery();
sqlconn.Close();

PDO

[编辑]

PDO用於PHP之內。在使用PDO驱动时,参数查询的使用方法一般为:

// 实例化数据抽象层对象
$db = new PDO('pgsql:host=127.0.0.1;port=5432;dbname=testdb');
// 对SQL语句执行prepare,得到PDOStatement对象
$stmt = $db->prepare('SELECT * FROM "myTable" WHERE "id" = :id AND "is_valid" = :is_valid');
// 绑定参数
$stmt->bindValue(':id', $id);
$stmt->bindValue(':is_valid', true);
// 查询
$stmt->execute();
// 获取数据
foreach($stmt as $row) {
    var_dump($row);
}

对于MySQL的特定驱动,也可以这样使用:

$db = new mysqli("localhost", "user", "pass", "database");
$stmt = $db -> prepare("SELECT priv FROM testUsers WHERE username=? AND password=?");
$stmt -> bind_param("ss", $user, $pass);
$stmt -> execute();

值得注意的是,以下方式虽然能有效防止SQL注入(归功于mysql_real_escape_string函数的转义),但并不是真正的参数化查询。其本质仍然是拼接字符串的SQL语句。

$query = sprintf("SELECT * FROM Users where UserName='%s' and Password='%s'", 
                  mysql_real_escape_string($Username), 
                  mysql_real_escape_string($Password));
mysql_query($query);

ODBC/JDBC

[编辑]

ODBC 使用 C 样式的函数 / 句柄接口,而 JDBC 用於 Java 之內。

//C/C++, Microsoft Windows ODBC
TCHAR szStatement[]=TEXT("select * from table where col1=?");
HSTMT hStmt;
SQLAllocHandle(SQL_HANDLE_STMT, hDBC, &sRet.hStmt);
SQLPrepare(hStmt, szStatement, SQL_NTS);
int iValue=5;
SQLLEN iLOI;
SQLBindParameter(hStmt, 1, SQL_PARAM_INPUT, SQL_C_LONG, SQL_INTEGER, sizeof(iValue), 0, &iValue, sizeof(iValue), &iLOI);
SQLExecute(hStmt);
//JDBC
java.sql.PreparedStatement prep = connection.prepareStatement(
                "SELECT * FROM users WHERE USERNAME = ? AND PASSWORD = ?");
prep.setString(1, username);
prep.setString(2, password);
prep.executeQuery();

Cold Fusion

[编辑]
<cfquery name="Recordset1" datasource="cafetownsend">
SELECT *
FROM COMMENTS
WHERE COMMENT_ID =<cfqueryparam value="#URL.COMMENT_ID#" cfsqltype="cf_sql_numeric">
</cfquery>