smtp協(xié)議研究與實現(xiàn)畢業(yè)論文（含外文翻譯）

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　在生活中、工作中，電子郵件都是必不可少的溝通交流工具，電子郵件（electronic mail，簡稱E-mail，標志：@，也被大家昵稱為“伊妹兒”），又稱電子信箱、電子郵政，它是—種用電子手段提供信息交換的通信方式，是Internet應用最廣的服務，通過網(wǎng)絡的電子郵件系統(tǒng)，用戶可以用非常低廉的價格（不管發(fā)送到哪里，都只需負擔

2、電話費和網(wǎng)費即可），以非常快速的方式（幾秒鐘之內可以發(fā)送到世界上任何你指定的目的地），與世界上任何一個角落的網(wǎng)絡用戶聯(lián)系，這些電子郵件可以是文字、圖像、聲音等各種方式。同時，用戶可以得到大量免費的新聞、專題郵件，并實現(xiàn)輕松的信息搜索。</p><p>　　本論文主要對電子郵件其中一種協(xié)議——SMTP，進行較為深入的研究與分析，介紹其基本概念，基本原理，以及基本的工作方式。在此基礎上，搭建本地SMTP服務器，并用網(wǎng)

3、絡比較流行的郵件客戶端，實現(xiàn)郵件的發(fā)送與轉發(fā)等簡單功能。</p><p>　　關鍵字：SMTP協(xié)議，電子郵件，客戶端</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　In life, work, email is an essential communication tool, e-mail (electronic m

4、ail, referred to as E-mail, mark: @, also nicknamed “Yemeir”), also known as E-mail, e-post, it is - kind of means electronic means of communication for the exchange of information, is the most widely used Internet servi

5、ce, network e-mail system, the user can use a very low price (regardless of where to send, are just a burdentelephone charges and net charge can), very fast (within a few seconds can be sent to any desti</p><p

6、>　　This thesis to conduct a more in-depth study on e-mail in one protocol - SMTP, introduce its basic concepts, basic principles, as well as basic work. Times based on setting up a local SMTP server, and network more

7、popular mail client, mail sent forwards simple function.</p><p>　　KeyWords: SMTP protocol, e-mail, client</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第1章引言1</b></p&

8、gt;<p>　　1.1選題背景1</p><p>　　1.2研究目標和意義1</p><p>　　第2章SMTP協(xié)議概述2</p><p>　　2.1協(xié)議簡介2</p><p>　　2.2協(xié)議原理3</p><p>　　2.2.1SMTP命令3</p><p&

9、gt;　　2.2.2信封、首部和正文4</p><p>　　2.2.3工作模型4</p><p>　　2.2.4工作過程6</p><p>　　第3章相關協(xié)議介紹10</p><p>　　3.1POP3協(xié)議10</p><p>　　3.2IMAP4協(xié)議11</p><p>

10、;　　第4章SMTP協(xié)議客戶端軟件設計與實現(xiàn)12</p><p>　　4.1需求分析與總體設計12</p><p>　　4.1.1功能分析12</p><p>　　4.1.2總體設計12</p><p>　　4.2各模塊設計14</p><p>　　4.2.1實現(xiàn)SMTP協(xié)議的核心類庫14<

11、;/p><p>　　4.2.2模塊之間的關系19</p><p>　　4.3核心模塊實現(xiàn)與核心功能編碼20</p><p>　　4.3.1郵件發(fā)送實現(xiàn)20</p><p>　　4.3.2郵件內容相關實現(xiàn)24</p><p>　　4.3.3郵件的編碼方式27</p><p>　　第

12、5章軟件測試30</p><p><b>　　參考文獻34</b></p><p><b>　　致謝35</b></p><p><b>　　外文資料原文36</b></p><p><b>　　譯文47</b></p><

13、p><b>　　引言</b></p><p><b>　　選題背景</b></p><p>　　隨著信息技術的發(fā)展、互聯(lián)網(wǎng)的普及，電子郵件已經(jīng)逐漸成為人們正常工作和生活中進行溝通的重要手段。采用電子郵件服務可以方便快捷的與朋友、同事或合作伙伴進行溝通，傳遞信息。電子郵件技術具有方便、快捷、成本低廉等特性。能夠大大減少信息傳遞的時間，比傳統(tǒng)的

14、信件傳遞方式更快捷，成本也更低。在實現(xiàn)過程中加入了認證機制，因而，更安全、可靠。</p><p>　　電子郵件(e-mail)無疑是最流行的應用程序。[Caceres et al.1991]說明，所有TCP連接中大約一半是用于簡單郵件傳送協(xié)議SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)的(以比特計算為基礎，F(xiàn)TP連接傳送更多的數(shù)據(jù))。[Paxson 1993]發(fā)現(xiàn)，平均每個郵件中包含大約

15、1500字節(jié)的數(shù)據(jù)，但有的郵件中包含兆比特的數(shù)據(jù)，因為有時電子郵件也用于發(fā)送文件。</p><p><b>　　研究目標和意義</b></p><p>　　目前與郵件相關的協(xié)議大概可以分為兩種：一種是郵件發(fā)送協(xié)議――SMTP協(xié)議；另一種是郵件接收協(xié)議――POP協(xié)議。本論文討論的是用于發(fā)送郵件的SMTP協(xié)議。目前，SMTP協(xié)議已經(jīng)有了大量的實現(xiàn)，應用廣泛。本軟件是為了研

16、究SMTP協(xié)議而作的一個實驗型項目。目的在于掌握SMTP的工作原理，并實現(xiàn)一個能夠發(fā)送郵件的完整郵件客戶端。最后的成果和目標是實現(xiàn)SMTP協(xié)議及其基本命令，進行郵件發(fā)送及轉發(fā)。</p><p><b>　　SMTP協(xié)議概述</b></p><p><b>　　協(xié)議簡介</b></p><p>　　SMTP（Simple M

17、ail Transfer Protocol）即簡單郵件傳輸協(xié)議,它是一組用于由源地址到目的地址傳送郵件的規(guī)則，由它來控制信件的中轉方式。SMTP協(xié)議屬于TCP/IP協(xié)議族，它幫助每臺計算機在發(fā)送或中轉信件時找到下一個目的地。通過SMTP協(xié)議所指定的服務器,就可以把E－mail寄到收信人的服務器上了，整個過程只要幾分鐘。SMTP服務器則是遵循SMTP協(xié)議的發(fā)送郵件服務器，用來發(fā)送或中轉發(fā)出的電子郵件。</p><p&g

18、t;　　SMTP是一種TCP協(xié)議支持的提供可靠且有效電子郵件傳輸?shù)膽脤訁f(xié)議。SMTP 是建立在TCP上的一種郵件服務，主要用于傳輸系統(tǒng)之間的郵件信息并提供來信有關的通知。</p><p>　　SMTP獨立于特定的傳輸子系統(tǒng)，且只需要可靠有序的數(shù)據(jù)流信道支持。SMTP 重要特性之一是其能跨越網(wǎng)絡傳輸郵件，即“ SMTP 郵件中繼”。通常，一個網(wǎng)絡可以由公用互聯(lián)網(wǎng)上 TCP 可相互訪問的主機、防火墻分隔的 TCP/

19、IP 網(wǎng)絡上 TCP 可相互訪問的主機，及其它 LAN/WAN 中的主機利用非 TCP 傳輸層協(xié)議組成。使用 SMTP ，可實現(xiàn)相同網(wǎng)絡上處理機之間的郵件傳輸，也可通過中繼器或網(wǎng)關實現(xiàn)某處理機與其它網(wǎng)絡之間的郵件傳輸。</p><p>　　在這種方式下，郵件的發(fā)送可能經(jīng)過從發(fā)送端到接收端路徑上的大量中間中繼器或網(wǎng)關主機。域名服務系統(tǒng)（DNS）的郵件交換服務器可以用來識別出傳輸郵件的下一條 IP 地址。</p

20、><p>　　在傳輸文件過程中使用端口：25</p><p>　　是因特網(wǎng)電子郵件系統(tǒng)首要的應用 層協(xié)議。它使用由TCP提供的可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務把郵件消息從發(fā)信人的郵件服務器傳送到收信人的郵件服務器。跟大多數(shù)應用層協(xié)議一樣，SMTP也存在兩個 端：在發(fā)信人的郵件服務器上執(zhí)行的客戶端和在收信人的郵件服務器上執(zhí)行的服務器端。SMTP的客戶端和服務器端同時運行在每個郵件服務器上。當一個郵件服 務器在

21、向其他郵件服務器發(fā)送郵件消息時，它是作為SMTP客戶在運行。當一個郵件服務器從其他郵件服務器接收郵件消息時，它是作為SMTP服務器在運行。</p><p>　　SMTP協(xié)議與人們用于面對面交互的禮儀之間有許多相似之處。首先，運行在發(fā)送端郵件服務器主機上的SMTP客戶，發(fā)起建立一個到運行在接收端郵件服務 器主機上的SMTP服務器端口號25之間的TCP連接。如果接收郵件服務器當前不在工作，SMTP客戶就等待一段時間后

22、再嘗試建立該連接。這個連接建立之 后，SMTP客戶和服務器先執(zhí)行一些應用層握手操作。就像人們在轉手東西之前往往先自我介紹那樣，SMTP客戶和服務器也在傳送信息之前先自我介紹一下。 在這個SMTP握手階段，SMTP客戶向服務器分別指出發(fā)信人和收信人的電子郵件地址。彼此自我介紹完畢之后，客戶發(fā)出郵件消息。SMTP可以指望由 TCP提供的可靠數(shù)據(jù)傳輸服務把該消息無錯地傳送到服務器。如果客戶還有其他郵件消息需發(fā)送到同一個服務器，它就在同一個TC

23、P連接上重復上述過程;否 則，它就指示TCP關閉該連接。</p><p><b>　　協(xié)議原理</b></p><p>　　從1982年到現(xiàn)在，SMTP協(xié)議及其相關的協(xié)議已經(jīng)發(fā)展成一個比較完整的體系，不再是建立之初那個只能傳送文本消息的簡單協(xié)議。協(xié)議制定者制定了一系列的相關協(xié)議，如：有關認證的部分和附件傳送部分等。相關文檔也由最初的RFC821文檔，擴展為目前的RFC

24、2821、RFC2045－2049、RFC2554等多個。目前按照郵件協(xié)議的規(guī)定已經(jīng)不僅僅能夠傳送文本，而且能夠傳送文件，網(wǎng)頁以及多媒體信息。但基本的操作模式?jīng)]有變化，只是增加了相關的命令和格式。郵件傳送的模型，沒有變化。</p><p><b>　　SMTP命令</b></p><p>　　最小SMTP實現(xiàn)支持8種命令。常見的有5個：HELO,MAIL,RCPT,D

25、ATA和QUIT。</p><p>　　RSET命令異常終止當前的郵件事物并使兩端復位。丟掉所有有關發(fā)送方、接收方或郵件的存儲信息。</p><p>　　VRFY命令使客戶能夠詢問發(fā)送方以驗證接受方地址，而無需向接收方發(fā)送郵件。通常是系統(tǒng)管理員在查找郵件交付差錯時手工使用的。</p><p>　　NOOP命令除了強迫服務器響應一個OK應答碼（200）外，不做任何事情

26、</p><p>　　還有附加和可選命令。EXPN擴充郵件表，與VRFY類似，通常是由系統(tǒng)管理員使用的。</p><p>　　TURN命令使客戶和服務器交換角色，無需拆除TCP連接并建立新的連接就能以相反方向發(fā)送郵件。其他還有三個很少被實現(xiàn)的命令（SEND、SOML和SAML）取代MAIL命令。這三個命令允許郵件直接發(fā)送到客戶終端或發(fā)送到接受方的郵箱。</p><p&g

27、t;<b>　　信封、首部和正文</b></p><p>　　電子郵件由三部分組成：</p><p>　　1）信封（envelope）是MTA用來交付的。RFC 821指明了信封的內容及其解釋，以及在一個TCP連接上用于交換郵件的協(xié)議。</p><p>　　2）首部由用戶代理使用。RFC 822指明了首部字段的格式的解釋（以X-開始的首部字段是

28、用戶定義的字段，其他是由RFC 822定義的）。長首部字段，多余行以空格開頭。</p><p>　　3）正文（body）是發(fā)送用戶發(fā)給接收用戶報文的內容。RFC 822指定正文為NVT ASCII文字行。當用DATA命令發(fā)送時，先發(fā)送首部，緊跟一個空行，然后是正文。用DATA命令發(fā)送的各行都必須小于1000字節(jié)。</p><p>　　用戶接收我們指定為正文的部分，加上一些首部字段，并把結果

29、傳到MTA。MTA加上一些首部字段，加上信封，并把結果發(fā)送到另一個MTA。</p><p>　　內容（content）通常用于描述首部和正文的結合。內容是客戶用DATA命令發(fā)送的。</p><p><b>　　工作模型</b></p><p>　　SMTP設計基于以下通信模型：針對用戶的郵件請求，發(fā)送SMTP建立與接收SMTP之間建立一個雙向的

30、傳送通道，用于發(fā)送與接收SMTP的命令與應答碼。其中接收SMTP可以是最終接受者也可以是中間傳送者。SMTP命令由發(fā)送SMTP發(fā)出，由接收SMTP接收，而應答則反方向傳送。</p><p>　　一旦傳送通道建立，SMTP發(fā)送者發(fā)送MAIL命令指明郵件發(fā)送者。如果SMTP接受者可以接收郵件則返回OK應答。SMTP發(fā)送者再發(fā)出RCPT命令指明郵件接收者。如果SMTP接收者能夠接收，那么返回OK作為應答；如果不能收到，

31、則返回拒絕應答（但并不中止整個郵件操作），雙發(fā)如此重復多次。當接收者收到全部郵件后就會收到特別的序列，如果接受者成功處理了郵件，則返回OK應答。如圖2-1所示。</p><p>　　圖2-1 SMTP工作模型</p><p>　　SMTP提供傳送郵件的機制，如果接收方與發(fā)送方連接在同一個傳送服務器時，郵件可以直接由發(fā)送方主機傳送到接收方主機；或者，當兩者不在同一個傳送服務器時，通過中繼SM

32、TP服務器傳送。為了能夠對SMTP服務器提供中繼能力，它必須擁有最終目的主機地址和郵箱名稱。</p><p>　　MAIL命令參數(shù)是回復路徑，它指定郵件從何處來；而RCPT命令的參數(shù)是轉發(fā)路徑的，它指定郵件向何處去。向前路徑是源路徑，而回復路徑是返回路徑（它用于發(fā)生錯誤時返回郵件）。</p><p>　　當同一個消息要發(fā)往不同的接收者時，SMTP遇到了向不同接收者發(fā)送同一份數(shù)據(jù)的復制品的問

33、題，郵件命令和應答有一個比較奇怪的語法，應答也有一個數(shù)字代碼。</p><p>　　命令與應答對大小寫不敏感，也就是說，命令和應答可以是大寫，小寫或兩者的混合，但這一點對用戶郵件名稱卻不一定是對的，因為有的主機對用戶名大小寫是敏感的。這樣SMTP實現(xiàn)中就將用戶郵箱名稱保留成初始時的樣子，主機名稱對大小寫不敏感。</p><p>　　命令與應答由ASCII字母表組成，當傳送服務提供8位字節(jié)傳

34、送通道，每7位字符正確傳送，而最高位被填充為0。當指定一般的命令或應答格式后，參數(shù)會由一些類似于語言的字符串表示出來，如"<string>"或"<reverse-path>"，這里尖括號表示這是一種類似于語言的變量。</p><p><b>　　工作過程</b></p><p>　　從SMTP協(xié)議的整體工

35、作過程來看，客戶端和服務器是典型的C/S結構，由客戶端向服務器發(fā)起連接請求，發(fā)送相關的命令（也可以說是要求的服務），等待服務器的相關信息。得到服務器的信息后，對這些信息進行分析，再繼續(xù)進行下一步操作。本節(jié)中提供了一些相關過程舉例和命令的說明，具體描述了SMTP協(xié)議中數(shù)據(jù)的交互過程。本節(jié)只介紹了少數(shù)幾個SMTP命令和代碼，本節(jié)末尾有詳細的命令列表和代碼列表。</p><p><b>　　1、傳送</

36、b></p><p>　　在SMTP發(fā)送操作中有三步，操作由MAIL命令開始給出發(fā)送者標識。一系列或更多的RCPT命令緊跟其后，給出了接收者信息，然后是DATA命令列出發(fā)送的郵件內容，最后郵件內容指示符確認操作。</p><p>　　1)過程中的第一步是MAIL命令，<reverse-path>包括源郵箱。</p><p>　　MAIL<S

37、P>FROM:<reverse-path><CRLF></p><p>　　此命令告訴接收者新的發(fā)送操作已經(jīng)開始，請復位所有狀態(tài)表和緩沖區(qū)。它給出反向路徑以進行錯誤信息返回。如果請求被接收，接收方返回一個250 OK應答。<reverse-path>中不止包括了郵箱，它包括了主機和源郵箱的反向路由，其中的第一個主機就是發(fā)送此命令的主機。</p><p&

38、gt;　　2)過程中的第二步是發(fā)送RCPT命令。</p><p>　　RCPT<SP> TO: <forward-path><CRLF></p><p>　　此命令給出向前路徑標識接收者，如果命令被接收，接收方返回一個250 OK應答，并存儲向前路徑。如果接收者未知，接收方會返回一個550 Failure應答。此過程可能會重復若干次。</p>

39、;<p>　　<forward-path>不僅包括郵件，它是主機和目的郵箱的路由表，在其中的第一個主機就是接收命令的主機。</p><p>　　3)過程中的第三步是發(fā)送DATA命令。DATA<CRLF></p><p>　　如果命令被接收，接收方返回一個354 Intermediate應答，并認定以下的各行都是信件內容。當信件結尾收到并存儲后，接收者

40、發(fā)送一個 250 OK應答。因為郵件是在傳送通道上發(fā)送，因此必須指明郵件內容結尾，以便應答對話可以重新開始。SMTP通過在最后一行僅發(fā)送一個句號來表示郵件 內容的結束，在接收方，一個對用戶透明的過程將此符號過濾掉，以不影響正常的數(shù)據(jù)。</p><p>　　注意：郵件內容包括如下提示：Date,Subject,From,To。</p><p>　　郵件內容指示符確認郵件操作并告知接收者可以存

41、儲和再發(fā)送數(shù)據(jù)了。如果此命令被接收，接收方返回一個250 OK應答。DATA命令僅在郵件操作未完成或源無效的情況下失敗。</p><p>　　上面所述的過程是一個發(fā)送操作。這些命令只能以上面的順序使用。下例表示了在一個發(fā)送操作中這些命令的使用。</p><p>　　SMTP過程例子此例是在qq.com主機的123發(fā)送郵件給qq.com主機的234，345和456的。</p>

42、<p>　　S:MAIL FROM:123@qq.com</p><p><b>　　R: 250 OK</b></p><p>　　S: RCPT TO:<234@qq.com></p><p><b>　　R: 250 OK</b></p><p>　　S: RCPT TO

43、:<345@qq.com></p><p>　　R: 550 No such user here</p><p>　　S: RCPT TO:456@qq.com </p><p><b>　　R: 250 OK</b></p><p><b>　　S: DATA</b></p>

44、;<p>　　R: 354 Start mail input; end with ＜CRLF＞.＜CRLF＞</p><p>　　S: Blah blah blah...</p><p><b>　　S:..等等</b></p><p>　　S: ＜CRLF＞.＜CRLF＞</p><p><b>

45、;　　R: 250 OK</b></p><p>　　此信被第一和三兩個人接收，而第二個人在此主機上沒有郵箱。</p><p><b>　　2、打開與退出</b></p><p>　　想進行郵件的發(fā)送，就要有一對用于傳送信息的通道。這條通道就是發(fā)送者和接接收者用戶發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的保證。在SMTP中規(guī)定了建立和銷毀通道的命令。建立命令

46、為:HELO（EHLO）。銷毀的命令為：QUIT。這兩個命令的正確應答碼為220和221。信道正常被建立或銷毀的時候，服務器端和客戶端會分別依靠命令和應答碼來打開或關閉信道。</p><p>　　打開傳送通道時，要交換一些信息以確定雙方的身份。以下的命令是用于打開和關閉的：</p><p>　　HELO ＜SP＞ ＜domain＞ ＜CRLF＞</p><p>　　

47、QUIT ＜CRLF＞</p><p>　　在HELLO命令中，主機自己發(fā)送命令，此命令可以被解釋為：“你好，我是XX”</p><p><b>　　打開連接的例子：</b></p><p>　　R: 220 qq.com Simple Mail Transfer Service Ready</p><p>　　

48、S: HELO xx</p><p>　　R: 250 qq.com</p><p><b>　　關閉聯(lián)結的例子</b></p><p><b>　　S: QUIT</b></p><p>　　R: 221 BBN-UNIX.ARPA Service closing transmission

49、 channel</p><p>　　從整個SMTP協(xié)議的工作過程來看，整個過程很類似于一對朋友的談話，首先要由客戶端的朋友先向服務器端開口說HELO，然后服務器端回答它的話。接下來客戶端就會根據(jù)一定的順序，來繼續(xù)的和服務器朋友進行交流，直到雙方談話結束，客戶端會主動的說QUIT，表示自己要走了。服務器會回復它一個正常的代碼。之后雙方的交流就正式的結束了。應答碼列表如圖2-2所示。</p><

50、;p>　　圖2-2 SMTP協(xié)議應答碼</p><p><b>　　相關協(xié)議介紹</b></p><p><b>　　POP3協(xié)議</b></p><p>　　POP3(Post Office Protocol 3)即郵局協(xié)議的第3個版本，它是規(guī)定個人計算機如何連接到互聯(lián)網(wǎng)上的郵件服務器進行收發(fā)郵件的協(xié)議。它是因特網(wǎng)

51、電子郵件的第一個離線協(xié)議標準，POP3協(xié)議允許用戶從服務器上把郵件存儲到本地主機（即自己的計算機）上，同時根據(jù)客戶端的操作刪除或保存在郵件服務器上的郵件，而POP3服務器則是遵循POP3協(xié)議的接收郵件服務器，用來接收電子郵件的。POP3協(xié)議是TCP/IP協(xié)議族中的一員，,由RFC 1939 定義。本協(xié)議主要用于支持使用客戶端遠程管理在服務器上的電子郵件</p><p>　　POP3，全名為“Post Office

52、 Protocol - Version 3”，即“郵局協(xié)議版本3”。是TCP/IP協(xié)議族中的一員，由RFC1939 定義。本協(xié)議主要用于支持使用客戶端遠程管理在服務器上的電子郵件。提供了SSL加密的POP3協(xié)議被稱為POP3S。</p><p>　　POP 協(xié)議支持“離線”郵件處理。其具體過程是：郵件發(fā)送到服務器上，電子郵件客戶端調用郵件客戶機程序以連接服務器，并下載所有未閱讀的電子郵件。這種離線訪問模式是一種存

53、儲轉發(fā)服務，將郵件從郵件服務器端送到個人終端機器上，一般是 PC機或 MAC。一旦郵件發(fā)送到 PC 機或 MAC上，郵件服務器上的郵件將會被刪除。但目前的POP3郵件服務器大都可以“只下載郵件，服務器端并不刪除”，也就是改進的POP3協(xié)議。</p><p>　　POP3協(xié)議默認端口：110</p><p>　　POP3協(xié)議默認傳輸協(xié)議：TCP</p><p>　　P

54、OP3協(xié)議適用的構架結構：C/S</p><p>　　POP3協(xié)議的訪問模式：離線訪問</p><p><b>　　IMAP4協(xié)議</b></p><p>　　IMAP4(Internet Message Access Protocol 4) 即 交互式數(shù)據(jù)消息訪問協(xié)議第四個版本。IMAP協(xié)議是由斯坦福大學的Mark Crispin教授在198

55、6年開發(fā)的，后期版本是華盛頓州立大學進行開發(fā)的，IMAP4是TCP/IP協(xié)議族中的一員，現(xiàn)在的版本是“IMAP第四版第一次修訂版”（IMAP4rev1）。</p><p>　　IMAP4協(xié)議與POP3協(xié)議一樣也是規(guī)定個人計算機如何訪問互聯(lián)網(wǎng)上的郵件服務器進行收發(fā)郵件的協(xié)議，但是IMAP4協(xié)議同POP3協(xié)議相比更高級。IMAP4協(xié)議支持客戶機在線或者離線訪問并閱讀服務器上的郵件，還能交互式的操作服務器上的郵件。IM

56、AP4協(xié)議更人性化的地方是不需要像POP3協(xié)議那樣把郵件下載到本地，用戶可以通過客戶端直接對服務器上的郵件進行操作（這里的操作是指：在線閱讀郵件 在線查看郵件主題 大小 發(fā)件地址等信息)。用戶還可以在服務器上維護自己郵件目錄（維護是指移動 新建 刪除 重命名 共享 抓取文本 等操作)。IMAP4協(xié)議彌補了POP3協(xié)議的很多缺陷，，由RFC3501定義。本協(xié)議是用于客戶機遠程訪問服務器上電子郵件，它是郵件傳輸協(xié)議新的標準。</p&g

57、t;<p>　　IMAP4協(xié)議的默認端口：143</p><p>　　IMAP4協(xié)議默認傳輸協(xié)議：TCP/IP</p><p>　　IMAP4協(xié)議適用的網(wǎng)絡構架：C/S</p><p>　　IMAP4協(xié)議訪問模式：離線/在線</p><p>　　IMAP4協(xié)議存儲郵件模式：分布式</p><p>　　SM

58、TP協(xié)議客戶端軟件設計與實現(xiàn)</p><p><b>　　需求分析與總體設計</b></p><p><b>　　功能分析</b></p><p>　　由本設計的題目可知，本設計的目的就是建立一款能夠發(fā)送郵件的客戶端軟件。對本軟件而言，應該具備如下功能：</p><p>　　1）可以根據(jù)用戶輸入的數(shù)

59、據(jù)連接服務器。</p><p>　　3）可以對有關數(shù)據(jù)進行加密。</p><p>　　4）可以發(fā)送郵件信息。</p><p>　　5）圖形界面要信息完整、操作舒適、界面雅觀。</p><p>　　根據(jù)以上分析，需要進行編碼的操作有：</p><p>　　1)從圖形界面獲取輸入的數(shù)據(jù)的操作。</p>&l

60、t;p>　　2)根據(jù)MFC提供的API連接服務器，建立一條連接發(fā)送者和接收者的通道。</p><p>　　3)提供BASE64的加密算法，能夠對用戶輸入的數(shù)據(jù)進行加密。生成滿足SMTP協(xié)議要求的數(shù)據(jù)。</p><p>　　4)按照SMTP的要求，對郵件進行封裝，生成滿足協(xié)議要求的郵件。</p><p>　　5)對郵件發(fā)送過程中，發(fā)送者與接收者之間的命令

61、與應答碼之間的關系進行分析。</p><p>　　6) 圖形界面編程。</p><p><b>　　總體設計</b></p><p>　　目前流行的工作平臺有很多，可以實現(xiàn)目標的編程語言也有多種。下面與流行的兩種平臺做比較并說明選擇VC++的原因：</p><p>　　1、整個工程使用JAVA平臺</p>

62、<p>　　從誕生至今，一路走來JAVA可以說是一帆風順。已經(jīng)超越了C++稱為最受歡迎的語言之一。如果選擇使用JAVA作為開發(fā)語言，并使用一種集成IDE，如：JBUILDER。調用下JAVA有關郵件發(fā)送的類庫，那么整個的郵件發(fā)送過程就變成了對少數(shù)幾個屬性的設定問題，整個工程的主要任務就不再是對SMTP協(xié)議的分析，而僅僅是對有關界面的設計（而且JAVA的界面設計相對于其他的可視化來說好像有些不足，目前似乎只有NetBeans支持

63、的比較好）。而且使用JAVA的條件是用戶必須安裝虛擬機，并且JAVA的執(zhí)行速度在目前來看似乎也不太被看好。因此沒有考慮使用JAVA來完成本設計。</p><p>　　2、整個工程使用C語言實現(xiàn)</p><p>　　論速度而言，除開低等的匯編，C語言絕對的獨占熬頭，并且C語言的語法簡單，構建出的程序結構也清晰。結構化的程序設計方式，也讓人自然而然的從上而下的去思考。其類庫并且提供了大量的有關

64、網(wǎng)絡操作API，讓用戶能夠方便的使用并獲得所求的值。但C語言并沒有提供太多有關圖形設計方面的框架（或者是目前沒有用于C語言的應用程序框架）。開發(fā)者可能會花大量的時間在分析事件的流程上，而不是程序的邏輯。如此一來，得不償失。</p><p>　　因此，軟件采用MFC為應用框架，配合IDE使用，能夠自動提供出一套功能有限但設計結構清晰的標準Windows程序。使用開發(fā)語言為C++，是典型的面向對象設計語言。利用其面向

65、對象的特性，在開發(fā)過程中能夠方便的向軟件添加功能。因此，在該程序的設計過程中，選取了C++作為開發(fā)語言，VC++6.0作為程序設計的IDE。在本軟件過程中，定義了CSMTP、CMailMessage、CMIMEMessage、CBASE64 四個工具類，給程序使用。整個程序就是使用了MFC提供的應用程序框架，并在其中添加了上述幾個工具類，相互協(xié)調工作而得來。結構清晰，功能相對完備，既完成了預期的需求，也學習到了有關SMTP協(xié)議的知識。&

66、lt;/p><p><b>　　各模塊設計</b></p><p>　　實現(xiàn)SMTP協(xié)議的核心類庫</p><p>　　如上所述，目前與SMTP協(xié)議有關的核心類共四個，對于郵件的所有操作，均封裝在四個工具類中。按照其完成的功能進行劃分，每個工具類都可以作為一個子模塊。四個子模塊各守其則，分別代表了某一種功能或實體。</p><p

67、>　　一、CSMTP子模塊：該模塊封裝了有關郵件發(fā)送過程的操作。使用該模塊可以建立或斷開與服務器的連接、向服務器發(fā)送消息、從服務器接受消息并分析得到的消息代碼是否正確、在服務器返回錯誤消息時獲取到該消息。對于SMTP的分析以及發(fā)送時發(fā)送端與接收端之間的會話，均由此類完成。該類提供了兩個重要的程序接口Connect和TransmitMessage。其他模塊只需調用其接口方法，并傳遞正確的參數(shù)，就可以方便的與服務器建立連接，并傳送郵件

68、內容。由于當前大多數(shù)SMTP服務器都已經(jīng)要求用戶進行身份驗證，因此在該類中還封裝了對發(fā)送者身份驗證的操作。</p><p><b>　　成員變量說明：</b></p><p>　　private BOOL m_bConnected:私有成員變量，表示當前是否與服務器連接。TRUE表示已連接；FALSE表示沒有進行連接。</p><p>　　pr

69、ivate UINT m_nPort:私有成員變量，表示與服務器連接的端口。在該軟件中該值為25。表示使用服務器的25號端口。</p><p>　　private CString m_nSMTPServerHostName:私有成員變量，表示服務器的名稱。例如：smtp.163.com。</p><p>　　private CSocket m_SMTPServer:私有成員變量，表示連接到

70、服務器的網(wǎng)絡實體。</p><p>　　private CStringList * m_psErrorList:私有成員變量，是用于存放產(chǎn)生的錯誤消息的列表。</p><p>　　protected TCHAR* responseBuf:保護成員變量，用于存放服務器返回的消息。</p><p>　　protected static ResponseCode* res

71、ponseTable[]:保護的靜態(tài)成員變量，代表消息碼與對應消息的映射表。</p><p><b>　　成員函數(shù)說明：</b></p><p>　　1)private BOOL GetResponse(UINT responseExpected)：該方法根據(jù)獲取的UINT類型的參數(shù)responseExpected來判斷所進行的操作是否正確。在該方法中客戶端接收從服

72、務器發(fā)送來的消息，并進行解析，然后根據(jù)給定的參數(shù)responseExpected來進行判斷。如果判斷正確，那么返回TRUE；否則返回FALSE。</p><p>　　2)public void SetServerProperties(CString szSMTPServerName , UINT nPort=SMTP_PORT):該方法根據(jù)獲得的字符串類型和UINT類型參數(shù)來設置要連接的服務器的名稱以及端口號。

73、其中szSMTPServerName是服務器的名稱，nPort是端口號。其默認值為SMTP_PORT 25。</p><p>　　3)public CString GetLastError():通過調用該方法，能夠獲取服務器返回的錯誤信息。如果沒有錯誤信息，則返回空。</p><p>　　4)public UINT GetPort():獲取服務器的端口號。</p><

74、;p>　　5)public BOOL Connect():連接服務器方法。通過該方法，可以根據(jù)SetServerProperties方法設置的屬性，連接到指定的服務器。如果連接成功則返回TRUE；否則返回FALSE。</p><p>　　6)public virtual BOOL TransmitMessgae(CMailMessage * msg):該方法的作用是根據(jù)傳遞進來的CMailMessage

75、對象傳送郵件。在該方法中封裝了郵件發(fā)送的操作并對SMTP協(xié)議規(guī)定的命令和應答碼的交互操作做了實現(xiàn)，而且與郵件發(fā)送有關的身份驗證操作也在該方法中實現(xiàn)。本方法的參數(shù)msg應包含就是要發(fā)送的郵件的信息，如發(fā)送的來源、目的地、郵件的題目、發(fā)送時間、正文內容以及附件，均存儲在msg對象中。在發(fā)送過程中，順序發(fā)送命令：AUTH LOGIN、MAIL FROM 、RCPT TO（可重復多次）、DATA （結束符CRLF.CRLF）、QUIT，并在每次

76、發(fā)送后設置一個接收指令，用于接收從服務器傳回的數(shù)據(jù)，并進行分析。如果是預期的數(shù)據(jù)那么返回TRUE，標志發(fā)送成功；如果返回FALSE，標志發(fā)送失敗。</p><p>　　7)private CString CookBody(CMailMessage * msg):該方法用于剔除在郵件正文以及郵件中與結束標志沖突的字符。在SMTP協(xié)議中規(guī)定:郵件正文以DATA命令開始，以“CRLF.CRLF”標志結束，為了避免在郵

77、件正文中，出現(xiàn)上述的結束標志，必須在發(fā)送郵件前檢測郵件，把郵件中所有的與郵件結束符號相同的字符替換為“CRLF..CRLF”，來避免在郵件發(fā)送時出現(xiàn)結束位置不明的錯誤。當郵件發(fā)送到服務器后，會自動的把郵件正文中的被替換的字符換回為原來的字符，從而保證郵件的正確性。該方法的參數(shù)為CMailMessage*類型的指針，代表一個郵件對象。該對象包含有關的郵件信息，方便在本方法中對要發(fā)送的郵件進行操作。</p><p>

78、　　8)protected static ResponseCode* GetServerResponseMessage(UINT):該方法的作用是根據(jù)傳遞進來的消息碼來返回一個與消息碼對應的服務器消息。該方法采用查表的方式，根據(jù)郵件服務器發(fā)送的消息，來確定返回消息的具體信息，該方法主要在郵件操作出錯時，提供錯誤信息。如果查表成功，返回一個合適的出錯信息；如果查表失敗，則返回未知錯誤。有關應答碼和與應答碼相關信息，均在本類的靜態(tài)成員變量

79、ResponseCode responseTable中做了規(guī)定。</p><p>　　二、CMailMessage子模塊：該模塊用于表示郵件的所有內容，如：郵件的發(fā)送者、接收者、標題、正文以及附件。該類的設計借鑒了JAVA中JavaBean的定義方式，對私有數(shù)據(jù)進行封裝只能通過對應的方法進行存取。使用本類提供了能夠對郵件內容進行規(guī)范化設計的操作，使用這些操作能夠得到滿足SMTP協(xié)議規(guī)定的電子郵件。</p&g

80、t;<p><b>　　成員變量說明:</b></p><p>　　public CPtrArray m_Attachments:公有成員變量，表示郵件的附件。使用MFC提供的CPtrArray類型變量，能夠方便的存儲多個附件的信息。</p><p>　　public CString m_AttachmentString:表示附件文件的名稱，在給該類的對

81、象添加有關的附件信息的時候使用。</p><p>　　protected CString m_sSubject、m_sFrom、m_sTo、m_sHeader、m_sBody、m_sPassword、CTime m_tDateTime:表示郵件的信息，分別為:郵件的標題、郵件發(fā)送者、郵件接收者、郵件頭信息、郵件體正文、身份驗證的密碼以及郵件發(fā)送的時間。對于每個域均有一對對應的存取方法Get和Set來對其進行操作。

82、這設計的方式參考了JAVA中的JavaBean的設計模式。方便調用者使用該類。</p><p>　　private CArray <CRecipient,CRecipient&> m_Recipients:私有成員變量。表示郵件接收者的一個數(shù)組。在SMTP協(xié)議中規(guī)定：一封郵件可以有多個接收者，每個接收者需要一個RCPT TO命令與之對應。該變量就是用于存儲多個接收者的。</p>

83、<p><b>　　成員函數(shù)說明：</b></p><p>　　1)public int AddAttachMent(CString filename):該方法的作用是添加根據(jù)參數(shù)提供的文件名稱，把該文件當成附件添加到當前的郵件中。返回值為郵件中已有的附件的個數(shù)。該方法有一個重載方法，參數(shù)為CMIMEMessage*，作用是把一個附件添加到當前郵件。返回值與該方法意義相同。<

84、;/p><p>　　2)public int GetAttachmentNum():該方法的作用是獲取當前附件的個數(shù)。</p><p>　　3)public int GetNumberRecipients(RECIPIENTS_TYPE type=TO):作用是獲取當前的接收者的數(shù)目。參數(shù)是接收者的類型，默認值是TO類型，意為普通的接收者。參數(shù)type是個enum RECIPIENT_TY

85、PE類型的變量，有三個合法值，分別為：TO,CC,BCC。分別代表：普通接收者，抄送和密送。對于后兩個值，本版本沒有提供支持。</p><p>　　4)BOOL AddRecipient(LPCTSTR szEmailAddress , LPCTSTR szFriendlyName="" , RECIPIENTS_TYPE type=TO):作用是向郵件添加接收者信息。默認的接收者類型為TO

86、，也是當前版本唯一能夠支持的類型。szEmailAddress表示郵件的地址，szFriendlyName表示名稱。</p><p>　　5)public void AddToHeader(CString sTemp):該方法作用是向郵件添加頭信息。傳遞的參數(shù)為要向郵件添加的頭信息。</p><p>　　6)public virtual void PrepareHeader():本方法

87、的作用是根據(jù)對象本身的成員變量來生成郵件頭。根據(jù)SMTP協(xié)議的規(guī)定，郵件的頭包括：From、To(可重復多次)、Subject、Date、X-Mailer、MIME-Version: 、Content-type等多個域。這些域構成了郵件頭的信息。只有正確包含上述域的郵件才能被郵件服務器接收。這些域的生成均包含在了該方法的實現(xiàn)中，通過調用該方法就可以獲得一個滿足SMTP協(xié)議要求的郵件頭。</p><p>　　7)

88、public virtual void PrepareBody():該方法的作用是生成一個滿足SMTP協(xié)議的郵件體。根據(jù)SMTP協(xié)議的規(guī)定：郵件的正文和附件消息均要滿足固定的格式。并且郵件正文與附件、附件與附件之間要有正確的分隔標志。該方法中規(guī)定的郵件分隔標志為#BOUNDARY#，該標志由PrepareHeader()方法中定義。在方法中，根據(jù)當前添加的郵件附件的個數(shù)來添加標志。所有附件添加結束后，會添加一個為“--#BOUNDARY

89、#--”的結束符號。標志郵件正文的結束。</p><p>　　三、CMIMEMessage子模塊：該模塊用于表示郵件的附件。使用該類可以根據(jù)提供的文件名讀取出正確的文件，保存文件名和標題。并提供了能夠取出這些屬性的方法。</p><p><b>　　成員變量說明:</b></p><p>　　1)protected CString m_Fil

90、ename:保護成員變量，表示附件所代表的文件的文件名。添加到郵件時使用。</p><p>　　2)protected CString m_FileContent、TCHAR * m_ContentBuffer:保護成員變量，表示附件所代表的文件的內容。</p><p>　　3)protected DWORD bufLen:保護成員變量,表示當前附件的長度，單位是字節(jié)。</p&g

91、t;<p><b>　　成員函數(shù)說明：</b></p><p>　　1)public BOOL Attach(const CString &sFilename):該方法的作用是根據(jù)傳遞進來的參數(shù)文件名，來把本地文件中的內容讀取出來，并添加到當前附件對象中。并且根據(jù)傳遞進來的參數(shù)，分別給bufLen、m_FileContent、m_Filename、m_Title等成員

92、變量賦值。如果附件添加成功，則返回TRUE；否則返回FALSE。</p><p>　　2)public CString GetFilename()、CString GetTitle()、CString GetContent()、TCHAR * GetContentBuffer()、DWORD GetBufferLength():上述方法作用分別為獲取附件名稱、附件標題、附件內容（以字符串形勢返回）、附件內容（以

93、數(shù)組方式返回）、附件的長度。為類的調用者提供了統(tǒng)一的操作接口。</p><p>　　四、CBASE64子模塊：在SMTP的相關協(xié)議中規(guī)定，對于身份驗證的用戶名、密碼、郵件的正文以及附件的內容均要采用BASE64的方式進行編碼。該類就是對BASE64的算法進行的封裝。提供了對兩種數(shù)據(jù)源的加密操作和一種解密操作。</p><p><b>　　成員變量說明：</b><

94、/p><p>　　1)static CString base64:該變量是歸類所屬的成員變量。表示BASE64編碼所使用的字符表。</p><p>　　2)private CString sEncode 、CString sDecode:表示編碼和解碼的數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　成員函數(shù)說明：</b></p><p

95、>　　1)public DWORD CBASE64::ComputeLen(DWORD size):該方法的作用是計算編碼后數(shù)據(jù)的長度。參數(shù)為編碼前的長度，返回值為編碼后的長度。</p><p>　　2)TCHAR * CBASE64::Encode(TCHAR* buf , DWORD nSize):該方法的作用是對制定的數(shù)據(jù)進行編碼。參數(shù)TCHAR *buf表示要進行編碼的數(shù)據(jù)的首地址，參數(shù)DWOR

96、D nSize則表示要編碼的長度。本方法根據(jù)BASE64編碼的定義，對數(shù)據(jù)進行了編碼。本類為該方法提供了一個重載的方法，其參數(shù)為CString szEncoding和int nSize。參數(shù)szEncoding表示要進行編碼的數(shù)據(jù)源，而參數(shù)int nSize表示要進行編碼的長度。在兩種方法中，返回值均為編碼后的數(shù)據(jù)。</p><p>　　3)char * CBASE64::GetTempSecret(CStr

97、ing sTemp , int &length):根據(jù)BASE64編碼方式的定義，在解碼過程中，要先把要編碼后的數(shù)據(jù)根據(jù)BASE64的對應表變換成編碼時所得到的中間碼。該方法就是根據(jù)編碼后的數(shù)據(jù)得到中間碼的操作。參數(shù)CString sTemp和int &length分別為要解碼的數(shù)據(jù)和長度。</p><p>　　4)CString CBASE64::Decode(CString szDecodi

98、ng , int nSize):該方法的作用是根據(jù)傳遞進來的參數(shù)對數(shù)據(jù)進行解碼。</p><p><b>　　模塊之間的關系</b></p><p>　　本軟件是由各個工具類和界面類兩個大部分構成的。其中界面類由MFC自動創(chuàng)建，而工具類則由作者設計完成，整個軟件的開發(fā)過程就是把工具類添加進界面類并使之能夠協(xié)調工作的過程（開發(fā)者的工作都是這樣）。正如上節(jié)提到的，CMyE

99、MailApp是整個應用程序的入口，在其初始化操作中調用了CMyEMailDlg的相關方法，生成主界面對話框。在主界面對話框的相關事件處理方法中，會調用CSMTP的連接和傳送消息方法，并把用戶輸入的數(shù)據(jù)裝配為一個完整的CMailMessage消息供CSMTP使用。而如果在存在附件的情況下，CMailMessage類型的消息則會包含一個CMIMEMessage類型的附件。在CSMTP和CMailMessage中又會看到，它們對CBASE6

100、4類的調用。整個軟件就是由這樣的一些類有機“堆砌”而成。類的關系圖如圖4-1所示。</p><p><b>　　圖4-1類關系圖</b></p><p>　　核心模塊實現(xiàn)與核心功能編碼</p><p><b>　　郵件發(fā)送實現(xiàn)</b></p><p>　　在郵件發(fā)送之前首先要與服務器建立連接，該操作

101、由CSMTP類的Connect操作完成。該方法根據(jù)用戶輸入的參數(shù)，調用底層API連接到服務器，連接失敗返回FALSE，連接成功則返回TRUE。</p><p>　　//首先要建立接收消息緩沖區(qū)，接收服務器的消息</p><p>　　this->responseBuf = new TCHAR[RESPONSE_BUFFER_SIZE];</p><p>　　//

102、創(chuàng)建連接，成功繼續(xù)執(zhí)行，失敗則返回。</p><p>　　if( !this->m_SMTPServer.Create())</p><p>　　//用用戶指定的服務器和端口號碼連接到服務器，成功繼續(xù)執(zhí)行；失敗返回</p><p>　　if( !this->m_SMTPServer.Connect(p,this->GetPort()))</p

103、><p>　　//接收服務器發(fā)送的消息代碼，為220說明服務器接受了請求，否則出錯</p><p>　　if(!this->GetResponse(SMTP_SERVER_READY) )</p><p>　　//發(fā)送EHLO命令給服務器，要求建立一條通信通道</p><p>　　helloCommand.Format("EHLO

104、 %s\r\n" , localHostName);</p><p>　　this->m_SMTPServer.Send((LPCTSTR)helloCommand,helloCommand.GetLength());if( !this->GetResponse(SMTP_SERVER_TASK_FINISH) )</p><p>　　如果在上述過程中沒有出錯，那么就

105、得到了一條客戶端與服務器進行信息交互的通道。利用該通道就可以進行郵件傳送操作了。綜上所述，建立與服務器連接過程程序流程圖如圖4-2所示。</p><p>　　圖4-2 建立與服務器連接算法流程圖</p><p>　　通過上述操作，連接建立結束，接下來的工作就是傳送數(shù)據(jù)了。相關的操作是在CSMTP類中的TransmitMessage方法中完成的。方法如下：</p><p&

106、gt;　　//首先判斷連接是否已經(jīng)建立</p><p>　　//如果連接已經(jīng)建立，那么就繼續(xù)進行下面的操作；否則返回錯誤信息</p><p>　　if( !this->m_bConnected )</p><p>　　//發(fā)送身份驗證命令。發(fā)送后等待服務器的回復，如果回復為AUTH_OK,</p><p>　　//那么繼續(xù)下面的操作，否

107、則返回錯誤信息</p><p>　　sAuth.Format( _T("AUTH LOGIN\r\n") ) ;</p><p>　　this->m_SMTPServer.Send( (LPCTSTR)sAuth , sAuth.GetLength() );</p><p>　　if( !this->GetResponse(AUTH_

108、OK) )</p><p>　　//使用CBASE64對用戶名進行加密并發(fā)送</p><p>　　CString username = cBase.Encode( sFrom , sFrom.GetLength() )+"\r\n" ;</p><p>　　this->m_SMTPServer.Send((LPCTSTR)username

109、, username.GetLength());</p><p>　　if( !this->GetResponse(AUTH_OK) ) </p><p>　　//使用CBASE64對密碼進行加密并發(fā)送,如果驗證成功，服務器會返回</p><p>　　//AUTH_SUCCESSFULLY來標識。否則返回錯誤。</p><p>　　pa

110、ssword = cBase.Encode(password , password.GetLength())+"\r\n";</p><p>　　this->m_SMTPServer.Send((LPCTSTR)password , password.GetLength());</p><p>　　if( !this->GetResponse(AUTH_SU