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在當(dāng)今的Web開(kāi)發(fā)中，SQL注入是一種常見(jiàn)且極具威脅性的安全漏洞。攻擊者可以通過(guò)構(gòu)造惡意的SQL語(yǔ)句來(lái)繞過(guò)應(yīng)用程序的安全機(jī)制，從而獲取、篡改或刪除數(shù)據(jù)庫(kù)中的敏感信息。MyBatis作為一款優(yōu)秀的持久層框架，為開(kāi)發(fā)者提供了有效的手段來(lái)防止SQL注入。本文將從源碼角度深入剖析MyBatis是如何實(shí)現(xiàn)這一功能的。

MyBatis SQL注入的風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景

在了解MyBatis如何防止SQL注入之前，我們先來(lái)看看可能存在SQL注入風(fēng)險(xiǎn)的場(chǎng)景。當(dāng)使用MyBatis時(shí)，如果直接將用戶(hù)輸入的參數(shù)拼接到SQL語(yǔ)句中，就可能會(huì)引發(fā)SQL注入問(wèn)題。例如，以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的MyBatis映射文件示例：

<select id="getUserByName" parameterType="String" resultType="User">
    SELECT * FROM users WHERE username = '${value}'
</select>

在這個(gè)示例中，使用了${}來(lái)添加參數(shù)。${}是MyBatis中的字符串替換方式，它會(huì)直接將參數(shù)值替換到SQL語(yǔ)句中。如果用戶(hù)輸入的參數(shù)包含惡意的SQL代碼，就會(huì)導(dǎo)致SQL注入。比如，用戶(hù)輸入的用戶(hù)名是' OR '1'='1，那么最終生成的SQL語(yǔ)句就會(huì)變成：

SELECT * FROM users WHERE username = '' OR '1'='1'

這樣，無(wú)論數(shù)據(jù)庫(kù)中是否存在該用戶(hù)，都會(huì)返回所有的用戶(hù)記錄，造成嚴(yán)重的安全隱患。

MyBatis防止SQL注入的核心機(jī)制：#{}占位符

MyBatis提供了#{}占位符來(lái)解決SQL注入問(wèn)題。#{}會(huì)將參數(shù)作為預(yù)編譯語(yǔ)句的參數(shù)進(jìn)行處理，而不是直接替換到SQL語(yǔ)句中。以下是使用#{}占位符的示例：

<select id="getUserByName" parameterType="String" resultType="User">
    SELECT * FROM users WHERE username = #{value}
</select>

在這個(gè)示例中，#{value}會(huì)被MyBatis處理為預(yù)編譯語(yǔ)句的參數(shù)。MyBatis會(huì)將SQL語(yǔ)句和參數(shù)分開(kāi)處理，在執(zhí)行SQL語(yǔ)句時(shí)，會(huì)將參數(shù)安全地傳遞給數(shù)據(jù)庫(kù)，從而避免了SQL注入的風(fēng)險(xiǎn)。

從源碼角度分析#{}的實(shí)現(xiàn)原理

MyBatis的核心類(lèi)是SqlSessionFactory，它負(fù)責(zé)創(chuàng)建SqlSession對(duì)象。當(dāng)我們執(zhí)行一個(gè)SQL語(yǔ)句時(shí)，MyBatis會(huì)通過(guò)一系列的步驟來(lái)處理SQL語(yǔ)句和參數(shù)。下面我們從源碼角度來(lái)分析#{}的實(shí)現(xiàn)原理。

首先，MyBatis會(huì)將映射文件中的SQL語(yǔ)句解析為BoundSql對(duì)象。在解析過(guò)程中，MyBatis會(huì)將#{}占位符替換為?，并記錄參數(shù)的信息。以下是部分關(guān)鍵源碼：

// 解析SQL語(yǔ)句
public BoundSql getBoundSql(Object parameterObject) {
    // 創(chuàng)建SQL源對(duì)象
    SqlSource sqlSource = this.getSqlSource();
    // 獲取BoundSql對(duì)象
    BoundSql boundSql = sqlSource.getBoundSql(parameterObject);
    return boundSql;
}

// 解析#{}占位符
public BoundSql getBoundSql(Object parameterObject) {
    // 處理SQL語(yǔ)句，將#{}替換為?
    String sql = parseSQL(this.sql, parameterObject);
    // 創(chuàng)建BoundSql對(duì)象
    BoundSql boundSql = new BoundSql(configuration, sql, parameterMappings, parameterObject);
    return boundSql;
}

private String parseSQL(String sql, Object parameterObject) {
    // 使用正則表達(dá)式匹配#{}占位符
    Pattern pattern = Pattern.compile("#\\{([^}]+)\\}");
    Matcher matcher = pattern.matcher(sql);
    StringBuffer sb = new StringBuffer();
    while (matcher.find()) {
        // 將#{}替換為?
        matcher.appendReplacement(sb, "?");
    }
    matcher.appendTail(sb);
    return sb.toString();
}

在這個(gè)過(guò)程中，MyBatis會(huì)將#{}占位符替換為?，并記錄參數(shù)的信息。這樣，最終生成的SQL語(yǔ)句就變成了預(yù)編譯語(yǔ)句，參數(shù)會(huì)在執(zhí)行時(shí)安全地傳遞給數(shù)據(jù)庫(kù)。

接下來(lái)，MyBatis會(huì)使用PreparedStatement來(lái)執(zhí)行預(yù)編譯語(yǔ)句。PreparedStatement是Java JDBC提供的一個(gè)接口，它可以有效地防止SQL注入。以下是部分關(guān)鍵源碼：

// 創(chuàng)建PreparedStatement對(duì)象
PreparedStatement ps = connection.prepareStatement(boundSql.getSql());
// 設(shè)置參數(shù)
ParameterHandler parameterHandler = configuration.newParameterHandler(mappedStatement, parameterObject, boundSql);
parameterHandler.setParameters(ps);
// 執(zhí)行查詢(xún)
ResultSet rs = ps.executeQuery();

在這個(gè)過(guò)程中，MyBatis會(huì)使用ParameterHandler來(lái)設(shè)置預(yù)編譯語(yǔ)句的參數(shù)。ParameterHandler會(huì)根據(jù)參數(shù)的類(lèi)型和值，安全地將參數(shù)設(shè)置到PreparedStatement中。以下是ParameterHandler的部分關(guān)鍵源碼：

public interface ParameterHandler {
    Object getParameterObject();
    void setParameters(PreparedStatement ps) throws SQLException;
}

public class DefaultParameterHandler implements ParameterHandler {
    private final TypeHandlerRegistry typeHandlerRegistry;
    private final MappedStatement mappedStatement;
    private final Object parameterObject;
    private final BoundSql boundSql;
    private final Configuration configuration;

    public DefaultParameterHandler(MappedStatement mappedStatement, Object parameterObject, BoundSql boundSql) {
        this.configuration = mappedStatement.getConfiguration();
        this.mappedStatement = mappedStatement;
        this.parameterObject = parameterObject;
        this.boundSql = boundSql;
        this.typeHandlerRegistry = configuration.getTypeHandlerRegistry();
    }

    @Override
    public Object getParameterObject() {
        return parameterObject;
    }

    @Override
    public void setParameters(PreparedStatement ps) throws SQLException {
        ErrorContext.instance().activity("setting parameters").object(mappedStatement.getParameterMap().getId());
        List<ParameterMapping> parameterMappings = boundSql.getParameterMappings();
        if (parameterMappings != null) {
            for (int i = 0; i < parameterMappings.size(); i++) {
                ParameterMapping parameterMapping = parameterMappings.get(i);
                if (parameterMapping.getMode() != ParameterMode.OUT) {
                    Object value;
                    String propertyName = parameterMapping.getProperty();
                    if (boundSql.hasAdditionalParameter(propertyName)) {
                        value = boundSql.getAdditionalParameter(propertyName);
                    } else if (parameterObject == null) {
                        value = null;
                    } else if (typeHandlerRegistry.hasTypeHandler(parameterObject.getClass())) {
                        value = parameterObject;
                    } else {
                        MetaObject metaObject = configuration.newMetaObject(parameterObject);
                        value = metaObject.getValue(propertyName);
                    }
                    TypeHandler typeHandler = parameterMapping.getTypeHandler();
                    JdbcType jdbcType = parameterMapping.getJdbcType();
                    if (value == null && jdbcType == null) {
                        jdbcType = configuration.getJdbcTypeForNull();
                    }
                    // 設(shè)置參數(shù)
                    typeHandler.setParameter(ps, i + 1, value, jdbcType);
                }
            }
        }
    }
}

在這個(gè)過(guò)程中，ParameterHandler會(huì)根據(jù)參數(shù)的類(lèi)型和值，使用TypeHandler將參數(shù)安全地設(shè)置到PreparedStatement中。TypeHandler是MyBatis提供的一個(gè)接口，它負(fù)責(zé)將Java對(duì)象轉(zhuǎn)換為JDBC類(lèi)型，并設(shè)置到PreparedStatement中。

MyBatis其他防止SQL注入的措施

除了使用#{}占位符外，MyBatis還提供了其他一些防止SQL注入的措施。例如，MyBatis提供了安全的字符串替換方法，可以在需要使用${}占位符時(shí)，對(duì)參數(shù)進(jìn)行安全處理。以下是一個(gè)示例：

<select id="getUserByName" parameterType="String" resultType="User">
    SELECT * FROM users WHERE username = '${value}'
    <!-- 安全的字符串替換 -->
    <bind name="safeValue" value="value.replaceAll('[^a-zA-Z0-9]', '')"/>
    SELECT * FROM users WHERE username = '${safeValue}'
</select>

在這個(gè)示例中，使用了<bind>標(biāo)簽對(duì)參數(shù)進(jìn)行安全處理，只允許字母和數(shù)字，從而避免了SQL注入的風(fēng)險(xiǎn)。

總結(jié)

通過(guò)以上的分析，我們可以看出MyBatis通過(guò)#{}占位符和PreparedStatement等機(jī)制，有效地防止了SQL注入。#{}占位符會(huì)將參數(shù)作為預(yù)編譯語(yǔ)句的參數(shù)進(jìn)行處理，避免了直接將參數(shù)拼接到SQL語(yǔ)句中。同時(shí)，MyBatis還提供了其他一些防止SQL注入的措施，如安全的字符串替換方法。在使用MyBatis時(shí)，我們應(yīng)該盡量使用#{}占位符，避免使用${}占位符，以確保應(yīng)用程序的安全性。