Android软件访问网络数据库代理技术研究

田绍东 徐万明

摘要：Android是当前主流移动设备操作系统之一，基于Android系统的软件也非常多，但Android系统上的软件直接访问网络数据库有一定的风险，该文对Android软件访问网络数据库技术进行研究，提出两种更安全的Android訪问网络数据库代理技术。

关键词：Android；网络数据库；远程访问

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）03-0014-02

目前基于Android系统的手机在市场占据较大的份额。据CodeForge网站发布2016年上半年《中国程序员调查报告》中显示：在移动端市场，程序员们使用Android系统所占比例为79%，使用IOS系统的所占比例为18% 。Android系统下手机软件大多数都要与网络数据库进行交互，从而实现软件相关功能。但是当下基于Android环境下直接连接、访问网络数据库的技术并不安全。因此研究Android环境下如何安全地访问网络数据库的技术具有重要意义。

1 Android直接连接网络数据的风险

相信许多Android程序员都知道在Android环境下连接数据的技术，简单方式是使用JDBC（Java Database Connectivity，java数据库连接）来连接数据库。

JDBC是一种用于执行SQL语句的Java API，可以为多种关系数据库提供统一访问，它由一组用Java语言编写的类和接口组成。JDBC提供了一种基准，据此可以构建更高级的工具和接口，使数据库开发人员能够编写数据库应用程序[1]。

我们来见识一下使用JDBC连接数据的关键部分的代码，以连接SQL数据库为例。

Connection conn = DriverManager.getConnection

（"jdbc：microsoft：sqlserver：//host：port； DatabaseName=database"，"user"，"pwd"）；

上述代码是通过Connection接口连接SQL数据库，并在连接上传送SQL指令，以实现相关数据库操纵功能。分析getConnection方法中的参数，容易知道这里包含了访问数据的类型，数据库服务器的IP，端口号，数据库名，访问数据用户名，访问数据用户的密码等信息。那么如果这些信息被别有用心的人知道了会有什么后果？这就是Android直接连接网络数据的风险！它可能暴露数据库访问的重要信息，可能带来非常严重的后果。我们想想为什么支付宝、微信、电信翼支付等只给程序员编程的支付接口？而不是如上的访问数据库的方式。

2 代理访问网络数据技术

研究Android环境下访问网络数据库的人员很多，他们结合前人的智慧提出了一些较好的访问网络数据库的方法，如彭凤凌提出了使用消息的模块化交互结构系统来实现Android手机与远程数据库的交互[2]；田佳影在文章中写道使用Servlet进行数据交互，结合HttpClient组建来传送数据，进而实现Android访问远程数据库[3]。龚成莹在其论文中提到Android远程数据库使用JSON格式交互信息的方便性[4]。徐万明等提出了通过WebService实现了Android系统访问SQLServer数据库的例子[5]。

本人结合某Android项目研发，提出两种安全访问网络数据库的方法。

2.1 使用JSON数据格式与ASPX网页交互操作访问数据库

在某Android项目研发过程中，考虑到安全性不能使用JDBC与数据库直接连接进行数据操纵，在Android程序中通过httpClient对象与ASPX网页进行数据交互，实现网络数据交换，实现通过ASPX网页代理访问数据库。本方法的产生是源于AJAX访问ASPX网页的技术。

下面将用户登录验证模块当示例展示通过ASPX网页代理访问数据库的大致过程。Android端软件设计主要过程如下：

第一步：建立httpClient；

HttpClienthttpClient = new DefaultHttpClient（）；

第二步：生成使用POST方法的请求对象；

String url = "http：//ServerHost：Port/ReplyAjaxGetData.aspx"；

HttpPosthttpPost = new HttpPost（url）；

第三步：建立请求参数，并将之添加到HTTP请求体的对象；

HttpEntityrequestEntity = new UrlEncodedFormEntity（pairs）；

httpPost.setEntity（requestEntity）；

第四步：执行请求对象，获取服务器返回的相应对象；

HttpResponse response = httpClient.execute（httpPost）；

第五步：检查相应的状态是否正常，状态码的值是200表示正常；

if （response.getStatusLine（）.getStatusCode（） == 200） {

第六步：从相应对象当中取出数据，放到entity当中；

HttpEntity entity = response.getEntity（）；

BufferedReaderreader = new BufferedReader（new InputStreamReader（entity.getContent（）））；

第七步：解析返回JSON数据，并判断返回数据。

if（res0.equals（"LoginOK"））

{//登录成功

……}

else {//登录失败

……}}

ASPX网页不用写界面，只要在页面的Page_Load事件中处理发送过来的请求即可。主要过程如下：

第一步：取得HTTP请求的参数；

stringcmdAction = Request["Action"]；

第二步：判断请求参数的值，可要据不同值做不同响应；

switch （cmdAction）

{ case“checklogin”：

//进一步读取更详细的请求参数

param1 = Request.Params["Table"]；

param2 = Request.Params["id"]；

//查询数据库……返回结果

result=……；

break；

case “”：……；break；}

第三步：将结果输出到Android端。

Response.Write（result）；

Response.End（）；

这种使用ASPX网页代理访问数据的方法相较其他方法而言比较简单，也比较安全，将数据库相关重要的信息隐藏在了Web服务器上，安全性由Web服务器的安全来决定，相比Android直接访问数据要安全得多，在Android也只要提供访问ASPX网页的URL及相关请求参数，如果要对数据进行操纵，最好再加上验证是否是合法用户之后才能充许更新数据。

2.2 使用服务器端的中间层代理软件访问网络数据库

服务器端的中间层代理软件（Agent Access Database Software，简称AADBS），是在某Android项目中开发的专为代理访问数据库的程序，它支持代理多个App软件访问自己专属的数据库，将多个不同的App软件的数据放在AADBS的后方。它不仅支持Android访问远程网络数据库，其他嵌入式系统也可以。

AADBS的主要工作原理是接收移动端程序发送来的数据访问请求，并找到相应数据库进行代理访问，将访问结果返回给移动端程序，大体结构如图1所示。

具体过程是：1） 由守护线程等待移动端程序发送过来的数据访问连接，第一次连接的时候移动端程序发送三个参数，用户名，密码，移动程序名，移动程序名经查询转换为要访问的数据库名（在AADBS服务器上内置有数据库，存储移动程序名，数据库IP地址，端口号，数据库名，数据库访问用户名，数据库访问密码等信息）。经验证用户名与密码成功后建立SESSION会话对象，进行数据访问。2） 移动程序发送过来的数据流中传送SQL指令被打包为一个消息放到传入消息队列，由消息处理线程从消息队列中提取消息，传送至对应的数据库执行SQL指令。3） 将SQL执行结果打包放到传出消息队列。由消息发送线程通过之前建立的数据流将查询结果返回给移动程序端。AADBS内部结构如图2所示。

AADBS是用C#程序设计语言基于.net平台开发的，具有很多优点：1）采用流行的面向对象技术将各对象进行封装，使用软件具有较好的软件结构及较好的扩展性。2）将各消息处理模块封裝成线程，大大提升软件并发执行效率，使代理访问数据库服务能同时处理多个连接访问请求，并且不因某个连接阻塞而影响其他的数据访问连接。3）在服务器上可支持多种数据库驱动程序，不受移动端系统环境的限制，可访问多种类型的数据库。4）在AADBS中加入日志记录功能，记录访问者IP、执行的SQL指令等信息，可以实现数据访问的追溯以及方便数据恢复等。

最后，在移动端程序中编写类似于C#中的DataTable（数据表）类，DataRow（数据行）类等的类包，以及从数据流中提出数据的方法等。

3 结论

经实际使用环境的检验，App上线运行以来，以上两种方法代理移动程序访问网络数据库的响应速度令人满意。重要的是数据库的安全性得到了很好的解决，将数据库访问的信息成功地隐藏在了服务器上，当然这要做好服务器安全防护。使用服务器端的中间层代理软件（AADBS）访问数据库的方式不仅将数据库隐藏在了服务器的后方，还支持代理多个App的网络数据库访问功能（只需在AADBS的数据库中增加一行记录）。

参考文献：

[1] 彭凤凌.安卓手机与数据库交互系统的设计与实现[J].计算机工程与设计，2013，34（11）：3907-3911.

[2] 田佳影.基于HttpClient的Android远程数据库访问[J].电子世界.

[3] 龚成莹，等.基于JSON的Android移动终端与PHP及MySQL数据通信[J].工业仪表与自动化装置，2013（1）：63-65.