セキュリティとパフォーマンスの両立を図る：MariaDBにおける準備済みステートメントのメリット

準備済みステートメントの利点

コードの簡潔化
同じクエリを繰り返し使用する場合は、準備済みステートメントを使用することで、コードをより簡潔で読みやすくすることができます。
セキュリティの強化
パラメータバインディングにより、SQLインジェクション攻撃のリスクを軽減できます。クエリ文字列内に直接パラメータ値を埋め込む代わりに、パラメータマーカーを使用してパラメータをバインドすることで、悪意のあるコードがクエリに挿入されるのを防ぐことができます。
パフォーマンスの向上
準備済みステートメントは、クエリを解析および最適化するために事前にコンパイルされるため、繰り返し実行されるクエリのパフォーマンスが大幅に向上します。

準備済みステートメントの構文

MariaDBで準備済みステートメントを使用するには、以下の構文に従います。

PREPARE statement_name FROM prepared_statement;

ここで、

prepared_statement は、実行するSQLステートメントです。
statement_name は、準備済みステートメントに割り当てる名前です。

ステートメントを準備したら、以下の構文を使用して実行できます。

EXECUTE statement_name USING parameter_values;

parameter_values は、ステートメント内のパラメータマーカーにバインドする値のリストです。

次の例では、顧客IDに基づいて顧客情報を取得する準備済みステートメントを作成する方法を示します。

PREPARE get_customer_by_id FROM
  SELECT *
  FROM customers
  WHERE customer_id = ?;

このステートメントを以下のコードを使用して実行できます。

CALL get_customer_by_id USING @customer_id;

ここで、@customer_id は、バインドする顧客IDの値を含む変数です。

SQL コード

CREATE TABLE customers (
  customer_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  first_name VARCHAR(255) NOT NULL,
  last_name VARCHAR(255) NOT NULL,
  email VARCHAR(255) NOT NULL
);

INSERT INTO customers (first_name, last_name, email) VALUES
  ('John', 'Doe', '[email protected]'),
  ('Jane', 'Smith', '[email protected]'),
  ('Peter', 'Jones', '[email protected]');

PREPARE get_customer_by_id FROM
  SELECT *
  FROM customers
  WHERE customer_id = ?;

Python コード

import mariadb

# Connect to the database
db = mariadb.connect(
  host="localhost",
  user="username",
  password="password",
  database="mydb"
)

# Prepare the statement
cursor = db.cursor()
cursor.prepare("get_customer_by_id")

# Execute the statement for customer ID 1
customer_id = 1
cursor.execute("get_customer_by_id", (customer_id,))

# Fetch the result
result = cursor.fetchone()

# Print the customer information
if result:
  print(f"Customer ID: {result[0]}")
  print(f"First Name: {result[1]}")
  print(f"Last Name: {result[2]}")
  print(f"Email: {result[3]}")
else:
  print("Customer not found")

# Close the cursor and database connection
cursor.close()
db.close()

例2：商品の価格を更新する

この例では、products テーブル内の商品の価格を更新する準備済みステートメントを作成する方法を示します。

SQL コード

CREATE TABLE products (
  product_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  product_name VARCHAR(255) NOT NULL,
  price DECIMAL(10,2) NOT NULL
);

INSERT INTO products (product_name, price) VALUES
  ('Laptop', 1200.00),
  ('Smartphone', 600.00),
  ('Tablet', 300.00);

PREPARE update_product_price FROM
  UPDATE products
  SET price = ?
  WHERE product_id = ?;

import mariadb

# Connect to the database
db = mariadb.connect(
  host="localhost",
  user="username",
  password="password",
  database="mydb"
)

# Prepare the statement
cursor = db.cursor()
cursor.prepare("update_product_price")

# Update the price of product ID 1 to $1500.00
product_id = 1
new_price = 1500.00
cursor.execute("update_product_price", (new_price, product_id))

# Commit the changes
db.commit()

# Print the updated price
print(f"Product ID: {product_id} new price: ${new_price:.2f}")

# Close the cursor and database connection
cursor.close()
db.close()

単純な文字列リテラル

最も簡単な代替方法は、単純な文字列リテラルを使用してSQLステートメントを直接実行することです。

SELECT * FROM customers WHERE customer_id = 1;

この方法は、単純なクエリを実行する場合に適していますが、パラメータ化されていないため、SQLインジェクション攻撃に対して脆弱です。

バインドパラメータ付きストアドプロシージャ

ストアドプロシージャを使用して、パラメータバインディングを利用することもできます。ストアドプロシージャは、データベースサーバーに保存された事前コンパイル済みのSQLプログラムです。

CREATE PROCEDURE get_customer_by_id(IN customer_id INT)
BEGIN
  SELECT * FROM customers WHERE customer_id = customer_id;
END;

CALL get_customer_by_id(1);

ストアドプロシージャは、準備済みステートメントよりもパフォーマンスが優れている場合があり、SQLインジェクション攻撃に対する保護も提供します。ただし、ストアドプロシージャは、準備済みステートメントほど柔軟ではありません。

クエリビルダーライブラリ

クエリビルダーライブラリを使用すると、安全で効率的な方法でパラメータ化されたSQLクエリを生成できます。これらのライブラリは、SQLインジェクション攻撃に対する保護を提供し、コードをより簡潔で読みやすくすることができます。

import sqlalchemy as sa

engine = sa.create_engine("mysql://user:password@localhost/mydb")
metadata = sa.MetaData(engine)

customers_table = sa.Table("customers", metadata,
  sa.Column("customer_id", sa.Integer, primary_key=True),
  sa.Column("first_name", sa.String(255)),
  sa.Column("last_name", sa.String(255)),
  sa.Column("email", sa.String(255))
)

statement = sa.select(customers_table).where(customers_table.c.customer_id == 1)
result = engine.execute(statement)

for row in result:
  print(row)

ORM（オブジェクトリレーショナルマッピング）

ORMフレームワークを使用すると、データベースとのやり取りをオブジェクト指向のモデルで表現できます。ORMは、クエリを生成し、パラメータバインディングを処理し、結果をオブジェクトに変換します。

from sqlalchemy.orm import sessionmaker

engine = sa.create_engine("mysql://user:password@localhost/mydb")
Session = sessionmaker(bind=engine)

session = Session()

customer = session.query(Customer).filter(Customer.id == 1).first()
print(customer.name)