JDBC 中preparedStatement和Statement区别

一、概念

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PreparedStatement是用来执行SQL查询语句的API之一，Java提供了 Statement、PreparedStatement 和 CallableStatement三种方式来执行查询语句，其中 Statement 用于通用查询， PreparedStatement 用于执行参数化查询，而 CallableStatement则是用于存储过程。同时PreparedStatement还经常会在Java面试被提及，譬如：Statement与PreparedStatement的区别以及如何避免SQL注入式攻击？这篇教程中我们会讨论为什么要用PreparedStatement？使用PreparedStatement有什么样的优势？PreparedStatement又是如何避免SQL注入攻击的？

1.PreparedStatement：

PreparedStatement是java.sql包下面的一个接口，用来执行SQL语句查询，通过调用connection.preparedStatement(sql)方法可以获得PreparedStatment对象。数据库系统会对sql语句进行预编译处理（如果JDBC驱动支持的话），预处理语句将被预先编译好，这条预编译的sql查询语句能在将来的查询中重用，这样一来，它比Statement对象生成的查询速度更快。

2.Statement

使用 Statement 对象。在对数据库只执行一次性存取的时侯，用 Statement 对象进行处理。PreparedStatement 对象的开销比Statement大，对于一次性操作并不会带来额外的好处。

二、深入理解statement 和prepareStatement

1、使用Statement而不是PreparedStatement对象 
JDBC驱动的最佳化是基于使用的是什么功能. 选择PreparedStatement还是Statement取决于你要怎么使用它们. 对于只执行一次的SQL语句选择Statement是最好的. 相反, 如果SQL语句被多次执行选用PreparedStatement是最好的.

PreparedStatement的第一次执行消耗是很高的. 它的性能体现在后面的重复执行. 例如, 假设我使用Employee ID, 使用prepared的方式来执行一个针对Employee表的查询. JDBC驱动会发送一个网络请求到数据解析和优化这个查询. 而执行时会产生另一个网络请求.在JDBC驱动中，减少网络通讯是最终的目的. 如果我的程序在运行期间只需要一次请求, 那么就使用Statement. 对于Statement, 同一个查询只会产生一次网络到数据库的通讯.

对于使用PreparedStatement池的情况下, 本指导原则有点复杂. 当使用PreparedStatement池时, 如果一个查询很特殊, 并且不太会再次执行到, 那么可以使用Statement. 如果一个查询很少会被执行,但连接池中的Statement池可能被再次执行, 那么请使用PreparedStatement. 在不是Statement池的同样情况下, 请使用Statement.

2、使用PreparedStatement的Batch功能 
Update大量的数据时, 先Prepare一个INSERT语句再多次的执行, 会导致很多次的网络连接. 要减少JDBC的调用次数改善性能, 你可以使用PreparedStatement的AddBatch()方法一次性发送多个查询给数据库. 例如, 让我们来比较一下下面的例子.

***为了区分 “Statement、PreparedStatement、PreparedStatement + 批处理” 这三者之间的效率，下面的示例执行过程都是在数据库表t1中插入1万条记录，并记录出所需的时间(此时间与电脑硬件有关)。实验结果如下：
1.使用Statement对象 用时31秒
2.预编译PreparedStatement 用时14秒
3.使用PreparedStatement + 批处理   用时485毫秒***
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1.使用Statement对象
使用范围：当执行相似SQL(结构相同，具体值不同)语句的次数比较少
优点：语法简单
缺点：采用硬编码效率低，安全性较差。
原理：硬编码，每次执行时相似SQL都会进行编译   

示例执行过程:
   public void exec(Connection conn){
        try {
                Long beginTime = System.currentTimeMillis();
                conn.setAutoCommit(false);//设置手动提交
                Statement st = conn.createStatement();
                for(int i=0;i<10000;i++){
                   String sql="insert into t1(id) values ("+i+")";
                   st.executeUpdate(sql);
                }
                Long endTime = System.currentTimeMillis();
                System.out.println("Statement用时："+(endTime-beginTime)/1000+"秒");//计算时间
                st.close();
               conn.close();
        } catch (SQLException e) {
                  e.printStackTrace();
        }
   }
执行时间：Statement用时：31秒
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2.预编译PreparedStatement
使用范围：当执行相似sql语句的次数比较多（例如用户登陆，对表频繁操作..）语句一样，只是具体的值不一样，被称为动态SQL
优点：语句只编译一次，减少编译次数。提高了安全性（阻止了SQL注入）
缺点: 执行非相似SQL语句时，速度较慢。
原理：相似SQL只编译一次，减少编译次数
事例执行过程:
      public void exec2(Connection conn){
         try {
                Long beginTime = System.currentTimeMillis();
                conn.setAutoCommit(false);//手动提交
                PreparedStatement pst = conn.prepareStatement("insert into t1(id) values (?)");
                for(int i=0;i<10000;i++){
                       pst.setInt(1, i);
                       pst.execute();
                }
                conn.commit();
                Long endTime = System.currentTimeMillis();
                System.out.println("Pst用时:"+(endTime-beginTime)+"秒");//计算时间
                pst.close();
                conn.close();
         } catch (SQLException e) {
                  e.printStackTrace();
         }
    }
执行时间：Pst用时:14秒

3.使用PreparedStatement + 批处理
使用范围：一次需要更新数据库表多条记录
优点：减少和SQL引擎交互的次数，再次提高效率,相似语句只编译一次，减少编译次数。提高了安全性（阻止了SQL注入）
缺点:
原理：批处理: 减少和SQL引擎交互的次数，一次传递给SQL引擎多条SQL。
名词解释：
PL/SQL引擎：在oracle中执行pl/sql代码的引擎，在执行中发现标准的sql会交给sql引擎进行处理。
SQL引擎：执行标准sql的引擎。
事例执行过程:
public void exec3(Connection conn){
     try {
           conn.setAutoCommit(false);
           Long beginTime = System.currentTimeMillis();
           PreparedStatement pst = conn.prepareStatement("insert into t1(id) values (?)");

          for(int i=1;i<=10000;i++){
                pst.setInt(1, i);
                pst.addBatch();//加入批处理，进行打包
                if(i%1000==0){//可以设置不同的大小；如50，100，500，1000等等
                      pst.executeBatch();
                      conn.commit();
                      pst.clearBatch();
                }//end of if
           }//end of for
           pst.executeBatch();
           Long endTime = System.currentTimeMillis();
           System.out.println("pst+batch用时："+(endTime-beginTime)+"毫秒");
           pst.close();
           conn.close();
      } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
      }
}
执行时间：pst+batch用时：485毫秒

三、区别

1.代码的可读性和可维护性. 
虽然用PreparedStatement来代替Statement会使代码多出几行,但这样的代码无论从可读性还是可维护性上来说.都比直接用Statement的代码高很多档次: 
stmt.executeUpdate(“insert into tb_name (col1,col2,col2,col4) values (‘”+var1+”’,’”+var2+”’,”+var3+”,’”+var4+”’)”);//stmt是Statement对象实例

perstmt = con.prepareStatement(“insert into tb_name (col1,col2,col2,col4) values (?,?,?,?)”); 
perstmt.setString(1,var1); 
perstmt.setString(2,var2); 
perstmt.setString(3,var3); 
perstmt.setString(4,var4); 
perstmt.executeUpdate(); //prestmt是 PreparedStatement 对象实例

不用我多说,对于第一种方法.别说其他人去读你的代码,就是你自己过一段时间再去读,都会觉得伤心.

2.PreparedStatement尽最大可能提高性能. 
语句在被DB的编译器编译后的执行代码被缓存下来,那么下次调用时只要是相同的预编译语句就不需要编译,只要将参数直接传入编译过的语句执行代码中(相当于一个涵数)就会得到执行.这并不是说只有一个Connection中多次执行的预编译语句被缓存,而是对于整个DB中,只要预编译的语句语法和缓存中匹配.那么在任何时候就可以不需要再次编译而可以直接执行.而statement的语句中,即使是相同一操作,而由于每次操作的数据不同所以使整个语句相匹配的机会极小,几乎不太可能匹配.比如: 
insert into tb_name (col1,col2) values (‘11’,’22’); 
insert into tb_name (col1,col2) values (‘11’,’23’); 
即使是相同操作但因为数据内容不一样,所以整个个语句本身不能匹配,没有缓存语句的意义.事实是没有数据库会对普通语句编译后的执行代码缓存.

当然并不是所以预编译语句都一定会被缓存,数据库本身会用一种策略,比如使用频度等因素来决定什么时候不再缓存已有的预编译结果.以保存有更多的空间存储新的预编译语句.

2.最重要的一点是极大地提高了安全性.

即使到目前为止,仍有一些人连基本的恶义SQL语法都不知道. 
String sql = “select * from tb_name where name= ‘”+varname+”’ and passwd=’”+varpasswd+”’”; 
如果我们把[’ or ‘1’ = ‘1]作为varpasswd传入进来.用户名随意,看看会成为什么?

select * from tb_name = ‘随意’ and passwd = ” or ‘1’ = ‘1’; 
因为’1’=’1’肯定成立,所以可以任何通过验证.更有甚者: 
把[‘;drop table tb_name;]作为varpasswd传入进来,则: 
select * from tb_name = ‘随意’ and passwd = ”;drop table tb_name;有些数据库是不会让你成功的,但也有很多数据库就可以使这些语句得到执行.

而如果你使用预编译语句.你传入的任何内容就不会和原来的语句发生任何匹配的关系.只要全使用预编译语句,你就用不着对传入的数据做任何过虑.而如果使用普通的statement,有可能要对drop,;等做费尽心机的判断和过虑.

四、PreparedStatement的局限性

尽管PreparedStatement非常实用，但是它仍有一定的限制。
1. 为了防止SQL注入攻击，PreparedStatement不允许一个占位符（？）有多个值，在执行有**IN**子句查询的时候这个问题变得棘手起来。下面这个SQL查询使用PreparedStatement就不会返回任何结果

1 2	SELECT * FROM loan WHERE loan_type IN (?) preparedSatement.setString(1, "'personal loan', 'home loan', 'gold loan'");

五、总结

关于PreparedStatement接口，需要重点记住的是： 
1. PreparedStatement可以写参数化查询，比Statement能获得更好的性能。 
2. 对于PreparedStatement来说，数据库可以使用已经编译过及定义好的执行计划，这种预处理语句查询比普通的查询运行速度更快。 
3. PreparedStatement可以阻止常见的SQL注入式攻击。 
4. PreparedStatement可以写动态查询语句 
5. PreparedStatement与java.sql.Connection对象是关联的，一旦你关闭了connection，PreparedStatement也没法使用了。 
6. “?” 叫做占位符。 
7. PreparedStatement查询默认返回FORWARD_ONLY的ResultSet，你只能往一个方向移动结果集的游标。当然你还可以设定为其他类型的值如：”CONCUR_READ_ONLY”。 
8. 不支持预编译SQL查询的JDBC驱动，在调用connection.prepareStatement(sql)的时候，它不会把SQL查询语句发送给数据库做预处理，而是等到执行查询动作的时候（调用executeQuery()方法时）才把查询语句发送个数据库，这种情况和使用Statement是一样的。 
9. 占位符的索引位置从1开始而不是0，如果填入0会导致java.sql.SQLException invalid column index异常。所以如果PreparedStatement有两个占位符，那么第一个参数的索引时1，第二个参数的索引是2.

以上就是为什么要使用PreparedStatement的全部理由，不过你仍然可以使用Statement对象用来做做测试。但是在生产环境下你一定要考虑使用 PreparedStatement 。