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PostgreSQL JDBC 客戶端以 SSL 傳輸資料，以 NetBeans 為例

六, 2008-03-01 18:29 — cheeren

上次 利用 SSL 讓 PostgreSQL 有一個安全的網路傳輸 談到如何在 PostgreSQL 伺服器端上設定，讓資料通訊能夠以 SSL 加密所要傳送的資料。那篇文章的最後，我留了一個伏筆，不在該篇討論客戶端的連接。那是因為依客戶端的特質的不同，SSL 加密連接的設定方式也就不同，如果要在當時就討論，那麼那篇文章就太過冗長了。PostgreSQL 的客戶端的連接方式很多，如果你用的語言是 C，那麼你可以直接用 libpg 這類的 API 直接連接；用 Java 的，當然得透 JDBC driver (除非你太閒，想證明自己的實力，用 JNI 來寫)；如果你用 MS Access，那麼就要用 ODBC 來連接；如果你要用 Visual BASIC.NET、C# 則用 .NET provider......。換句話說，客戶端不同時，SSL 的設定方式就不同。到目前為止，唯一讓我撞牆的只有 OpenOffice 的 SDBC 以及 OLEDB Provider (這部份還要再確認一下) 目前還沒支援 SSL；其它的中介軟體，都可以找到設定的方式。我這篇先從 JDBC 講起。

PostgreSQL JDBC 以 SSL 連接伺服器的方法太簡單了，簡單到用一篇文章來說明似乎太浪費版面，因此，我順便提一下，如何設定 NetBeans，讓 NetBeans 可以很容易的連上 PostgreSQL server。由於 NetBeans 是 Java 的 IDE 開發工具，所以它的資料庫工具，也一定是用 Java 寫成的，所以工具和資料庫的連接界面必定也是用 JDBC。所以，要知道如何讓這個工具以 SSL 加密連接伺服器前，讓我們先看看 JDBC 要如何設定，才能以 SSL 加密連接伺服器。

首先必須先下載 JDBC Driver，PostgreSQL JDBC 的官方網址是 http://jdbc.postgresql.org/，至於 Driver 的下載點在 http://jdbc.postgresql.org/download.html。在下載點你通常可以看到不止一種版本的 Driver，而且在該網頁下方還有一個表格製成的清單。有用過 Oracle 的人會覺得這個清單單純多了，因為在 Oracle，JDBC 有好幾種不同 Type 的版本，比如 Type 2、3 或 4，而 PostgreSQL 只有 Type 4 的版本，也就是不需要用到 Native Library 的版本。但是 PostgreSQL 有針對 JDBC 客戶端用的 VM 版本不同，出了 JDBC 2、JDBC 3 或 JDBC 4，至於你該下載哪一個版本，在下載網頁中說明的相當清楚，原則上，

  • JDK 1.1 - JDBC 1。但是 PostgreSQL 8.0 release 之後，已經不再支援 JDBC 1 了。
  • JDK 1.2, 1.3 - JDBC 2。
  • JDK 1.3 + J2EE - JDBC 2 EE。這個版本加入一些 JDBC 2 之後才入的 javax.sql 類別。
  • JDK 1.4, 1.5 - JDBC 3。這個版本入了一些用不著 J2EE，但是使用 J2SE 的 javax.sql 類別，而且支援 SSL，所以我們要下載的是這個版本。
  • JDK 1.6 - JDBC 4。理論上是這樣的，到了 J2SE 6 之後，JDBC 的規格進入第四版，也就是 JDBC 4。但是 PostgreSQL 的這個 Driver 並未支援所有的方法，相當多新加入規格中的方法，可能還沒加入。至少到我寫這篇文章的此刻，這個版本是處於這樣的狀態下。

所以，我們要下載的是 JDBC 3 這個版本。目前最新的版本是 JDBC3 Postgresql Driver, Version 8.3-603 (2008/3 /1)。到你看到這篇文章時，版本號次可能又增加了，請下載當下的最新版本，這個版本通常會列在下載網頁的 Current Version 該節中，請不要認為非得下載 603 這個版本不可，只要版次比這個號次大就可以了。

下載之後，理論上，你可以把它擺在你安裝 JDK 的目錄下的 jre\lib\ext，JDK 的安裝目錄我們通常稱之為 JAVA_HOME (你可以把它加到系統環境變數中)，如果你在安裝時沒修改 JDK 安裝目錄的設定值，那麼在 Windows 下通常是 "C:\Program Files\Java\jdk1.6.0_03" 或是其它版次，比如說像是 "C:\Program Files\Java\jdk1.6.0_01" 等等，那麼你必須把下載下來的 JAR 檔複製一份到 C:\Program Files\Java\jdk1.6.0_03\jre\lib\ext 下，這樣 JDK 預設的 CLASSPATH 就會自動指到 PostgreSQL JDBC Driver。當然，在最正確的方式是把 JAR 檔放在任何目錄下，再設定一個叫 CLASSPATH 的環境變數，把它設定成你放 JAR 檔的 PATH，比如說，你把 JDBC Driver 放在 C:\Program Files\psqlJDBC，就把 CLASSPATH 設成 CLASSPATH="C:\Program Files\psqlJDBC\postgresql-8.3-603.jdbc3.jar"。注意，如果你的 PATH 像我一樣含有空白字元，請記得一定要用引號包圍起來，否則在編譯你的程式或執行 Java 程式時 JDK 一定會找不到 JDBC 驅動程式，而產生例外。

我們再往下，看看如果是你自己寫 Java 程式，要如何去以 SSL 編碼連上資料庫伺服器。剛才說過，JDBC 3 這個版本的驅動程式已經將 SSL 支援加入了，但是一般預設 SSL 還是關閉的。我們先從一般性的寫法開始，首先，要記得所有用到 JDBC 的 Java 程式都必須先

import java.sql;

import sql 這個套件，再來請用

Class.forName("org.postgresql.Driver");

載入 JDBC driver。再來，建立一個連結物件，Connection。建立 Connection 時，JDBC 有專屬的 URL 格式，用來指定要連結的資料庫所在位置，以及連結它的資料，格式如下：

  • jdbc:postgresql:database
  • jdbc:postgresql://host/database
  • jdbc:postgresql://host:port/database

第一種格式是連結本機資料庫時使用，database 是指你要連結的本機資料庫名稱。第二、第三種則為遠端資料庫的連接方法，host 就是主機名稱，如果你的伺服器並未在 DNS 中註冊名稱，那麼也可以用 IP 位址，IPv6 也可以，但是這是假定你的 Windows 和伺服器的作業系統都有支援 IPv6 時。port 是如果你不是使用 PostgreSQL 預設的 port 5432，那麼這裏你就要特別註名 port number。除了這些以外，你也可以用 Properties 物件來指定其餘的性質，像是 user 名、密碼 password 以及指定要使用 SSL 編碼通訊：

String url = "jdbc:postgresql://localhost/test";
Properties props = new Properties();
props.setProperty("user","fred");
props.setProperty("password","secret");
props.setProperty("ssl","true");
Connection conn = DriverManager.getConnection(url, props);

還有另一種更簡便的方法，如下：

String url = "jdbc:postgresql://localhost/test?user=fred&password=secret&ssl=true";
Connection conn = DriverManager.getConnection(url);

這個直接把性質在 URL 中指定的方法更簡便，雖然不夠正式，但是還是可以使用的。

再來這一步是最重要的。首先要說的，就算你把 ssl=true 這個性質加上來了，並不代表就可以用 SSL 連線了。由於 JDBC 和 ODBC 不一樣的，是可攜的，所以很容易可以把認證複製帶走。而 SUN 當初設計 Java 時為了安全性，訂了一個很麻煩的安全 Socket 規格，叫 JSSE。如果按照這個規格，的確可以實作完整的 SSL 認證規格。但是我們目前只想用 SSL 編碼做安全連線，並不用對伺服器或客戶端做完整的認證，因此只是做一個連線就要完全實作 JSSE 似乎是殺雞用牛刀，完全沒必要。幸好 PostgreSQL JDBC driver 設計群早就想到有這種狀況，因此，他們在 JDBC 3 driver 中附了一個僅供連線用的類別 SSLSocketFactory，只需你在 URL 中加上 sslfactory=org.postgresql.ssl.NonValidatingFactory 這個參數，就可以把 SSL 打開，建立以 SSL 編碼的安全性連線了。換句話說，剛才的簡捷 URL 設定法就要改成：

String url = "jdbc:postgresql://localhost/test?user=fred&password=secret&ssl=true&sslfactory=org.postgresql.ssl.NonValidatingFactory";
Connection conn = DriverManager.getConnection(url);

有關於 JDBC 程式寫作，繼續像建立查詢物件等等的後續動作，由於這篇文章主要只在介紹建立安全連線，所以我們就先跳過，過一陣子有空我再寫一篇文章說明，這篇文章的目的只在如何以 SSL 連結伺服器，這部份說明先到此為止。有興趣的朋友，可以先到 http://jdbc.postgresql.org/documentation/83/index.html 看一下 JDBC 的文件，裏面說明的很詳細。 再來就進入我們的主題，讓我們來看看如何設定 NetBeans，讓 NetBeans 的資料庫工具得以用 SSL 安全通訊方式連結伺服器。我假定在本機已安裝一套 PostgreSQL，然後試著連上本機的伺服器。至於跨過網路連接其它伺服器，只有 URL 再加上 host 即可，在這裏就跳過。我以 NetBeans 6.0 為例，同時輔以 5.5.1 正體中文版的設定方式做為說明，其實兩者除了語言上的差別以外，幾乎是完全相同的。

　

首先，先執行 NetBeans。先往左半邊看去，在 6.0 版可以看到左邊上方有三個頁籤，請切到「Services」頁籤，至於 5.5.1 中文版則是切到「執行環境」頁籤：
 

接著你可以看到左半邊的「Services」或「執行環境」頁籤，有一個樹狀結構，在 6.1 版中，有個節點叫「Databases」，而 5.5.1 中文版則為「資料庫」，這就是我們可以掛載我們的資料庫工具的節點。 接著請在這個節點上按下滑鼠右鍵，這時會出現一個下拉式選單，請點選「New Connection...」或「新增連接...」：

這時候會出現一個「New Database Connection」或者「新增資料庫連接」對話方塊，請從「Name:」或者「名稱(N)：」欄位下拉，找出 PostgreSQL。6.0 版預設已經將 PostgreSQL JDBC 驅動程式安裝上來了，但是 5.5.1 中文版沒有，不用緊張，先點選「新增驅動程式...」把我們剛才下載的最近版本 JDBC 驅動程式註冊上來：

這時候出現一個「新增 JDBC 驅動程式」，請按下「加入(A)...」按鈕：

然後從檔案對話方塊中把你下載的 JDBC 驅動程式找出來，NetBeans 會自動判別出驅動程式的類別和名稱，不過，即使它沒自動找出來，你還是可以按下「尋找」按鈕把它找出來：

接著按下「確定」，回到「New Database Connection」對話方塊。這時候你會發現，在「Database URL:」或「資料庫 URL(A):」文字方塊裏，出現了一個 URL 的樣版：jdbc:postgresql://<HOST>:<PORT>/<DB>。讓我們回想前面討論的使用 JDBC 來寫 Java 程式的第三個步驟，建立一個資料庫連接物件時，要填的 JDBC 專屬 URL，就是要填在這裏的，你可以直接套入簡捷模式的 URL，也可以像下面我所填的方式。由於我所要連接的是安裝本機上的 PostgreSQL 伺服器，所以 //<HOST> 是可以省略的，<PORT> 由於我沒更改 PostgreSQL 預設的 port 5432，所以這部份也是可以省略，<DB> 要填的就是你要使用的 database，這一項就一定不可省略了。當然你也可以填入 jdbc:postgresql://localhost:5432/database 這樣的標準格式，一切看你自己。最後也是本文最重要的部份，由於要以 SSL 加密方式連接，所以要在樣版以外，再加上一個 ?ssl=true&sslfactory=org.postgresql.ssl.NonValidatingFactory：

 

記得要填使用者名稱和密碼，要不要記住密碼隨便你，如果你比較注重安全性，那麼建議不要把這個選項打開。接著按下確定，沒有意外的話，在一串連接的動作完成後，「New Database Connection」對話方塊會自動切到「Advanced」或「進階」頁籤，這時你要選擇要使用的 schema，由於目前我只有用到 public 這個 schema，其它的都是 PostgreSQL 的系統 schema，所以由下拉式選單中點選 public：

按下確定後，就會跳出對話方塊。這時候你就會發現左半邊的「Databases」或「資料庫」節點上，多出一個已連接的資料庫的節點，你可以點選它，把它展開。這時可以看到樹狀結構展開後出現三個節點，分別是 Tables/表格、Views/檢視 和 Procedures/程序。你可以把它們展開來看看，看看伺服器中的所有物件：

這時你還可以隨便點選一個物件，比如說，點選某個資料表格，然後按下滑鼠右鍵，讓下拉式選單跳出來，選「View Data...」，這時候就可以把該資料表格內的資料顯示出來，中文沒問題，連欄位都可以是中文的，這方面我就不 demo 了，請各位自己練習。

記得我在 利用 SSL 讓 PostgreSQL 有一個安全的網路傳輸 這篇文章的最後，提到客戶端還有工作要做。事實上也就是因為各種界面的不同，而讓 SSL 連接的設定就有稍許的不同，而看起來很複雜。有些連接界面的 SSL 就在管理界面上可以直接點選，比如 ODBC，但是也有像 JDBC 這種各自為政型的界面方式，這時候你就要多多費心。網路上這方面的資料不好找，所以我打算慢慢把我所蒐集、測試過的連接方式，慢慢介紹給大家。預告一下，下一篇我將介紹和 NetBeans 連接方式大同小異的 Eclipse DTP (Data Tools Platform)。至於 Borland 的 JBuilder，由於使用者越來越少，我就不介紹了。