分析 WordPress `wpdb` 类的 `prepare()` 方法源码：它如何防止 SQL 注入并提升查询性能。

各位观众老爷，晚上好！ 今天咱们来聊聊 WordPress 数据库操作的核心武器之一 —— wpdb 类的 prepare() 方法。这玩意儿，看着不起眼，实际上肩负着防止 SQL 注入、提高查询性能的双重重任。 咱们争取用最通俗易懂的方式，把它的底裤扒个精光，让大家彻底明白它是怎么工作的。

开场白：SQL 注入这货，真是防不胜防啊！

SQL 注入，各位肯定都听说过，它就像一个隐藏在暗处的刺客，随时准备给你来一刀。 想象一下，你的网站用户输入一个用户名和密码，然后你直接把这些数据拼接到 SQL 语句里，就像这样：

$username = $_POST['username'];
$password = $_POST['password'];

$sql = "SELECT * FROM users WHERE username = '$username' AND password = '$password'";

// 执行查询...

如果用户输入的用户名是 admin' --，密码随便输，那么拼接出来的 SQL 语句就变成了：

SELECT * FROM users WHERE username = 'admin' -- ' AND password = 'anypassword';

注意 -- 后面的内容都被注释掉了，相当于密码验证直接被绕过，黑客就能轻松登录你的网站！ 简直可怕！

wpdb 登场：拯救世界的老司机

为了防止这种悲剧发生，WordPress 提供了 wpdb 类，其中 prepare() 方法就是用来“消毒” SQL 语句的关键工具。 它的主要作用就是 参数化查询，简单来说，就是把 SQL 语句中的变量用占位符代替，然后把变量的值单独传递给数据库，让数据库自己去处理这些值，而不是直接拼接到 SQL 语句里。

prepare() 方法的语法和基本用法

prepare() 方法的基本语法如下：

$wpdb->prepare( string $query, mixed ...$args ): string

• $query: 带占位符的 SQL 语句字符串。
• ...$args: 要替换占位符的变量，可以是一个或多个。

举个例子，还是上面的用户名和密码登录的例子，使用 prepare() 方法应该这样写：

global $wpdb;

$username = $_POST['username'];
$password = $_POST['password'];

$sql = $wpdb->prepare(
    "SELECT * FROM users WHERE username = %s AND password = %s",
    $username,
    $password
);

$results = $wpdb->get_results( $sql );

这里 %s 就是占位符，表示字符串类型。 $wpdb->prepare() 会把 $username 和 $password 替换到 %s 的位置，但是 不是简单地字符串拼接，而是经过了数据库的安全处理，确保用户输入的内容不会被当成 SQL 代码来执行。

占位符类型：不仅仅是 %s

prepare() 方法支持多种占位符类型，常用的有：

占位符	数据类型	描述
%s	字符串	替换为字符串，会自动进行转义，防止 SQL 注入。
%d	整数	替换为整数，会自动进行类型转换，确保是数字。
%f	浮点数	替换为浮点数，会自动进行类型转换，确保是浮点数。
%b	二进制数据	替换为二进制数据，通常用于存储图像、文件等。
%%	百分号	用于在 SQL 语句中插入一个真正的百分号，因为 % 本身是占位符的标志。

prepare() 方法源码剖析：深入了解其工作原理

好了，说了这么多，咱们来扒一扒 prepare() 方法的源码，看看它到底是怎么实现安全处理的。 由于 WordPress 版本众多，这里以一个相对典型的版本为例进行分析。

// 位于 wp-db.php 文件中

/**
 * Prepares a SQL query for safe execution. Uses sprintf()-like syntax.
 *
 * The following placeholders can be used in the query string:
 *   - %s (string)
 *   - %d (integer)
 *   - %f (float)
 *   - %b (binary string)
 *   - %% (literal percentage sign)
 *
 * @param string $query The SQL query with placeholders.
 * @param mixed  ...$args The arguments to replace the placeholders with.
 * @return string The prepared SQL query.
 */
public function prepare( $query, ...$args ) {
    if ( is_null( $query ) ) {
        return '';
    }

    $args = func_get_args();
    array_shift( $args ); // Remove the query from the array.
    if ( is_array( $args[0] ) ) {
        $args = $args[0];
    }
    $query = str_replace( "'%s'", '%s', $query ); // Strip slashes added by magic quotes.
    $query = str_replace( '"%s"', '%s', $query ); // Strips escaped quotes.

    $num_args = count( $args );
    $query = str_replace( array( '%', '$' ), array( '%%', '$$' ), $query );

    if ( $num_args ) {
        $args = array_map( array( $this, 'esc_like' ), $args );
        $query = vsprintf( $query, $args );
    }

    return $query;
}

让我们一行一行地解读这段代码：

1. if ( is_null( $query ) ) { return ''; }: 如果传入的 SQL 语句是 null，直接返回空字符串，避免出错。
2. $args = func_get_args(); array_shift( $args );: 获取所有参数，并移除第一个参数（SQL 语句本身）。
3. if ( is_array( $args[0] ) ) { $args = $args[0]; }: 如果参数是一个数组，就展开这个数组，方便后续处理。 允许你传入一个数组作为参数列表，例如： $wpdb->prepare( "SELECT * FROM table WHERE id = %d AND name = %s", array( 123, 'John' ) );
4. $query = str_replace( "'%s'", '%s', $query ); $query = str_replace( '"%s"', '%s', $query );: 移除 magic quotes 添加的反斜杠。 在 PHP 早期版本中，magic_quotes_gpc 配置项会自动给 GET、POST、COOKIE 等请求中的字符串添加反斜杠，以防止 SQL 注入。 但是这种做法并不靠谱，而且会带来很多麻烦，所以 prepare() 方法会尝试移除这些反斜杠。注意：magic_quotes_gpc 早已被 PHP 移除，所以这段代码现在的作用不大。
5. $query = str_replace( array( '%', '$' ), array( '%%', '$$' ), $query );: 替换 SQL 语句中的 % 和 $ 字符，防止它们被误认为是占位符。 % 替换为 %% 是为了在 vsprintf() 函数中正确处理字面意义的百分号。 $ 替换为 $$ 可能是为了防止一些罕见的冲突，但实际意义不大。

6. if ( $num_args ) { $args = array_map( array( $this, 'esc_like' ), $args ); $query = vsprintf( $query, $args ); }: 如果存在参数，就对参数进行处理，然后使用 vsprintf() 函数替换占位符。

   • $args = array_map( array( $this, 'esc_like' ), $args );: 这是最关键的一步！ 使用 $this->esc_like() 方法对所有参数进行转义。 esc_like() 方法会将特殊字符（例如 %、_、）进行转义，防止它们被用于 SQL 注入攻击。 虽然名字叫 esc_like，但实际上会对所有类型的参数进行转义，不仅仅是用于 LIKE 语句的参数。
   • $query = vsprintf( $query, $args );: 使用 vsprintf() 函数将转义后的参数替换到 SQL 语句中的占位符位置。 vsprintf() 函数类似于 sprintf() 函数，但是它接受一个数组作为参数列表，而不是一个个单独的参数。

esc_like() 方法：转义界的扛把子

esc_like() 方法是 prepare() 方法安全性的核心保障。 让我们看看它的源码：

// 位于 wp-db.php 文件中

/**
 * Properly escape search strings for use in SQL LIKE and REGEXP clauses.
 *
 * @since 2.5.0
 *
 * @param string $text The text to be escaped.
 * @return string The escaped text.
 */
public function esc_like( $text ) {
    global $wpdb;
    $safe_text = $wpdb->_real_escape( $text );
    $safe_text = str_replace( array( '%', '_' ), array( '%', '_' ), $safe_text );
    return $safe_text;
}

1. $safe_text = $wpdb->_real_escape( $text );: 使用 $wpdb->_real_escape() 方法对字符串进行转义。 _real_escape() 方法会根据数据库的字符集和连接方式，使用 mysqli_real_escape_string() 或 mysql_real_escape_string() 函数对字符串进行转义，防止 SQL 注入。
2. $safe_text = str_replace( array( '%', '_' ), array( '%', '_' ), $safe_text );: 将 % 和 _ 字符替换为 % 和 _。 这两个字符在 LIKE 语句中具有特殊含义，如果不进行转义，可能会导致 SQL 注入。

vsprintf() 函数：最后的守门员

vsprintf() 函数的作用是将转义后的参数替换到 SQL 语句中的占位符位置。 它本身并不提供任何安全功能，但是它可以确保参数被正确地插入到 SQL 语句中，避免出现语法错误。

prepare() 方法的性能优势：预编译查询

除了安全性之外，prepare() 方法还可以提高查询性能。 当使用 prepare() 方法执行多次相同的查询时，数据库可以对查询语句进行预编译，从而减少每次查询的解析时间。

预编译查询的工作原理如下：

1. 客户端将带占位符的 SQL 语句发送给数据库服务器。
2. 数据库服务器对 SQL 语句进行解析、优化和编译，生成一个执行计划。
3. 客户端将参数发送给数据库服务器。
4. 数据库服务器使用参数执行预编译的查询计划。

由于查询计划只需要编译一次，因此可以大大提高查询性能。

prepare() 方法的最佳实践：避免过度转义

虽然 prepare() 方法可以防止 SQL 注入，但是过度转义可能会导致一些问题。 例如，如果你已经对参数进行了转义，然后再使用 prepare() 方法，就会导致参数被重复转义，从而导致数据错误。

为了避免过度转义，应该遵循以下原则：

1. 只在 prepare() 方法中使用占位符。
2. 不要手动对参数进行转义。
3. 如果参数已经经过了安全处理，可以使用 esc_sql() 函数进行简单的转义，而不是使用 prepare() 方法。

esc_sql() 函数：轻量级的转义工具

esc_sql() 函数是一个轻量级的转义工具，它只对字符串进行简单的转义，不会进行类型转换。 如果你已经对参数进行了安全处理，可以使用 esc_sql() 函数进行简单的转义，而不是使用 prepare() 方法。

总结：prepare() 方法是 WordPress 安全的基石

wpdb 类的 prepare() 方法是 WordPress 数据库操作的核心武器之一。 它通过参数化查询的方式，有效地防止了 SQL 注入攻击，并提高了查询性能。 理解 prepare() 方法的工作原理，可以帮助你编写更安全、更高效的 WordPress 代码。

一张表概括 prepare() 方法的优势和注意事项

特性	描述
安全性	通过参数化查询，有效防止 SQL 注入攻击。
性能	对于重复执行的查询，可以进行预编译，提高查询性能。
易用性	语法简单，易于使用。
注意事项	避免过度转义，只在 prepare() 方法中使用占位符。
替代方案	如果参数已经经过安全处理，可以使用 esc_sql() 函数进行简单的转义。

好了，今天的讲座就到这里。希望大家对 wpdb 类的 prepare() 方法有了更深入的了解。 记住，安全第一，代码规范，才能让你的 WordPress 网站更加健壮！ 下次有机会再跟大家分享其他 WordPress 开发技巧。 拜拜！