电子邮件接收程序的设计与实现

《电子邮件接收程序的设计与实现》第1页共16页电子邮件接收程序的设计与实现学生姓名：XX指导老师：XX摘要电子邮件可以使人们有效地进行电子化的数据异地交换。Internet以电子邮件服务推动着人类的通信行为不断发展。本文以VC++为开发平台，利用Socket套接字编程，实现了基于POP3协议的邮件接收程序，介绍了POP3协议的原理及电子邮件接收程序的设计与实现方法。关键词课程设计；电子邮件；接收程序；POP3；Socket；VC++1、引言随着Internet/Intranet的迅猛发展，电子邮件（E-Mail）已成为因特网上非常流行、非常方便的通信方式。电子邮件技术不断进步，邮件协议也不断发展。目前应用最广泛的电子邮件收件协议是POP3。本文采用微软最新的.NET技术，以VC++为开发平台，利用Socket套接字编程开发了基于POP3协议的邮件接收程序，现对相关原理及具体设计进行讨论。1.1课程设计的内容运用VC++语言设计一个邮件程序实现邮件的接收1.2课程设计的要求（1）按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计结果。（2）通过课程设计培养学生严谨的科学态度，认真的工作作风和团队协作精《电子邮件接收程序的设计与实现》第2页共16页神。（3）学会文献检索的基本方法和综合运用文献的能力。（4）在老师的指导下，要求每个学生独立完成课程设计的全部内容。2、设计平台简介2.1VC++（1）背景VC++是微软公司开发的一个IDE(集成开发环境),换句话说,就是使用C++的一个开发平台。VC++是Windows平台上的C++编程环境，学习VC要了解很多Windows平台的特性并且还要掌握MFC、ATL、COM等的知识，难度比较大。Windows下编程需要了解Windows的消息机制以及回调（callback）函数的原理；MFC是Win32API的包装类，需要理解文档视图类的结构，窗口类的结构，消息流向等等；COM是代码共享的二进制标准，需要掌握其基本原理等等。VC++作为VisualStudio的一个组件，可以通过安装VisualStudio来获得。VC作为一个主流的开发平台一直深受编程爱好者的喜爱，但是很多人却对它的入门感到难于上青天，究其原因主要是大家对他错误的认识造成的，严格的来说VC++不是门语言，虽然它和C++之间有密切的关系,如果形象点比喻的话，可以把C++看作为一种“工业标准”，而VC++则是某种操作系统平台下的“厂商标准”,而“厂商标准”是在遵循“工业标准”的前提下扩展而来的。（2）基本模式VC++应用程序的开发主要有两种模式，一种是WINAPI方式，另一种则是MFC方式。VC基于C，C++语言，主要由是MFC组成，是与系统联系非常紧密的编程工具，它兼有高级，和低级语言的双重性，功能强大，灵活，执行效率高，几乎可说VC在Windows平台无所不能。最大缺点是开发效率不高。（3）适用范围【1】《电子邮件接收程序的设计与实现》第3页共16页1、VC主要是针对Windows系统，适合一些系统级的开发，可以方便实现一些底层的调用。在VC里边嵌入汇编语言很简单。2、VC主要用在驱动程序开发。3、VC执行效率高,当对系统性能要求很高的时候，可用VC开发。4、VC主要适用于游戏开发。5、VC多用于单片机，工业控制等软件开发，如直接对I/O地址操作，就要用C++。6、VC适用开发高效，短小，轻量级的COM组件,DLL。比如WEB上的控件。7、VC可以开发优秀的基于通信的程序。8、VC可以开发高效灵活的文件操作程序。9、VC可以开发灵活高效的数据库操作程序。10、VC是编CAD软件的唯一选择。包括AUTOCAD，UG的二次开发。11、VC在多线程、网络通信、分布应用方面，VC++有不可比拟的优势。3、邮件接收协议3.1POP3简介POP3（PostOfficeProtocolVersion3），即邮局办公协议，该协议用于接收邮件的双方（客户机、POP3服务器）进行通信。使用该协议，用户可以脱机阅读信件，而不必把客户机长期连接到网络上，以减少网络费用。POP3协议允许用户以一定的方式从保存邮件的服务器（即POP3服务器）上取走自己的邮件。3.2POP3协议工作原理【2】POP3提供了一种客户机/服务器脱机模型，客户机通过向服务器发送一些命令来完成相应的操作。客户机能够发送的命令与它所处的状态有关。协议中定义了三种状态：即确认状态（AuthorizationState）、处理状态（TransactionState）和更新状态（UpdateState）。在不同的状态下，客户机可以向服务器发送的命令是有区别的，某些命令还会导致状态的转换。POP3交互过程中的常用命令和状《电子邮件接收程序的设计与实现》第4页共16页态转换如图3.2.1和表3.2.1所示。图3.2.1POP3的状态转换示意图《电子邮件接收程序的设计与实现》第5页共16页表3.2.1一些常用的POP3命令POP3服务器一般使用的是TCP的110号端口。当客户机与服务器建立TCP连接时，POP3服务器向客户机发回一个问候，交互过程即进入确认状态。此时，若客户机提供了自己的身份并成功确认，即由确认状态转入处理状态；在这个状态，用户可用相应的命令处理自己的邮件。在完成相应的处理过程后客户机发出QUIT命令，则进入更新状态；在此状态下，POP3服务器释放邮件资源并返回一个告别响应；最后关闭TCP连接。通过POP3命令查询电子邮件时，客户机可以下载指定的邮件，然后对邮件进行删除或修改操作都无需与服务器进一步交互。客户机向服务器发送命令并等待响应，POP3命令采用命令行形式，用ASCII码表示。服务器响应是由一行或多行组成，其中，第一行以ASCII文本+OK,或-ERR开始，分别指出相应的操作是成功还是失败。POP3命令包含一个大小写无关的关键字和一个或多个参量，所有的命令以CRLF（回车换行符）作为其结束标志。关键字和参量必须是非控制符的ASCII码字符。关键字和参量之间，参量和参量之间由一个空格字符分隔开。关键字长《电子邮件接收程序的设计与实现》第6页共16页不大于四个字符，每个参量最长可到40个字符。POP3响应包含一个状态标志和一个跟随其后的附加信息。响应也用CRLF作为其结束标志。响应最长到512字节，其中包括CRLF协议定义了两个状态标志：正确（“+OK”）和错误（“-ERR”）。服务器用大写格式发送“+OK”和“-ERR”。如果响应是多行的，则每行以CRLF结束。当响应的所有行被发送后，接着发送多行响应的结束标志行，该行仅包含一个句点“.”和一个CRLF对【3】。4、设计原理4.1POP3交互模型该模型基本原理为：POP3接收者对POP3发送者进行初始化连接，发送者对接收者发送询问指令“READY”,接收者则向发送者提交所要接收数据的要求，发送者做出回应，并发送数据。接收者则开始接收数据。发送者发送完数据后，提出断开请求，并断开连接。数据接收过程完成。5、课程设计步骤POP3发送者READY“Hello”“Mailfrom”“Rcptto”“Data”(requesttoget)OK接收数据QUIT断开连接POP3接收者初始化连接《电子邮件接收程序的设计与实现》第7页共16页5.1函数构造WindowsSocket类是对WindowsSocketAPI的封装，其中包括，CSocket和cAsyncSocket类，使用它们能够大大简化网络通信程序的编写。套接字的数据结构中包括下面五种数据:(1)本机主机端口：接收报文或数据报的进程。(2)本机主机地址：接收数据包的主机。(3)远地协议端口：目的进程或程序。(4)远地主机端口：目的主机。(5)协议：程序在网络上传输数据时使用的协议。本应用程序就是使用Windowssockets编程设计的。在接收电子邮件时，必然需要涉及到连接服务器，接收数据，接收响应以及断开等一系列操作．这就需要设计一个类来封装这些操作，在该应用程序中制定了一个CSMTP类。该类的定义如下所示，#defineSMTP_PORT25#defineRESPONSE_BUFFER_SIZE1024classCSMTP{Public;CSMTP(LPCTSTRszSMTPServerName,UINTnPort=SMTP_PORT);virtual～CSMTP();voidSetServerProperties(LPCTSTRszSMTPserverName,UINTnPort=SMTP_PORT);CStringGetlastError();UINTGetPort();BOOLDisconnect();BOOLConnect();virtualBOOLFormatMAilMessage(CMailMessage*msg);《电子邮件接收程序的设计与实现》第8页共16页BOOLgetMessage(CMailMessage*msg);CStringGetserverHostName();Private;BOOLget_response(UINTresponse_expected);CStringcook_body(CMailMessage*msg);CStringm_serror;BOOLm_bconnected;UINTm_nPort;CStringm_sSMTPServerHostName;CSocketm_wsSMTPServer;protected；virtuaIBOOLtransmit_message(CMailMessage*msg);structresponse_code{UINTnResponse;TCHAR*sMessage;};enumeResponse{GENERIC_SUCCESS=O，CONNECT_SUCCESS，DATA_SUCCESS,QUIT_SUCCESS，LAST_RESPONSE);TCHAR*response_buf;staticresponse_coderesponse_table[];);其中，m_sError成员代表错误信息，m_bConnected表示是否建立连接;m_bPort《电子邮件接收程序的设计与实现》第9页共16页表示SMTP服务器所使用的端口号，m_sSMTPserverHostName表示SMTP服务器的主机名(地址);m_waSMTPserver则为将与SMTP服务器建立连接的套接字对象;response_table表示由服务器返回的响应，而eResponse列举了所有可能出现的错误。因为电子邮件有其特殊的结构，不单简单地将其作为文本进行处理。例如，邮件必须在邮件头和邮件体后发送，而在收信时，先需要解析邮件头和邮件体．CMailMessage类是对邮件进行格式化编码的一个类【4】。CSMTP类的构造函数如下所示:CSMTP:;CSMTP(LPCTSTRszSMTPServerName，UINTnPort){ASSERT(szSMTPServerNamel=NULL);AfxSocketInit();m_sSMTPserverHostName=azSMTPServerName;m_nPort=nPort;m_bConnected=FALSE;m_sError=_T(“OK”);response_buf=NULL;}在这里调用AfxsocketInit函数以初始化WindowSockets类的使用，此外还验证其他类成员是否合法，或为其赋值。5.2接收邮件的步骤(1).建立与服务器的连接。具体工作由Connect函数完成。部分Connect函数代码如下所示:BOOLCSMTP:;Connect(){……if(!m_wsSMTPServer．Create()){m_sError=_T(“无法创建套接字!”);deleteresponse_buf;response_buf=NULL;《电子邮件接收程序的设计与实现》第10页共16页returnFALSE;)if(!M