基于POP3協(xié)議的電子郵件接收程序的設計論文

1、學 號：200840420142課外設計論文題 目基于POP3協(xié)議的電子郵件接收程序的設計教 學 院計算機學院專 業(yè)網(wǎng)絡工程班 級08級(1)班姓 名李清平指導教師嚴 偉2011年6月24日目 錄摘要11、引言31.1 課程設計的內(nèi)容31.2 課程設計的要求32、設計平臺簡介32.1 VC+33、郵件接收協(xié)議53.1 POP3簡介54、設計原理84.1 POP3交互模型85、課程設計步驟95.1 函數(shù)構造95.2 接收郵件的步驟156、測試196.1 測試目的196.2 測試環(huán)境196.3 測試結果196.4 結果分析207、出現(xiàn)的問題及解決方法20設計中出現(xiàn)的問題20解決方法20參考文獻21

2、摘要電子郵件可以使人們有效地進行電子化的數(shù)據(jù)異地交換。Internet以電子郵件服務推動著人類的通信行為不斷發(fā)展。本文以VC+為開發(fā)平臺，利用Socket套接字編程，實現(xiàn)了基于POP3協(xié)議的郵件接收程序，介紹了POP3協(xié)議的原理及電子郵件接收程序的設計與實現(xiàn)方法。隨著Internet/Intranet的迅猛發(fā)展，電子郵件（E-Mail）已成為因特網(wǎng)上非常流行、非常方便的通信方式。電子郵件技術不斷進步，郵件協(xié)議也不斷發(fā)展。目前應用最廣泛的電子郵件收件協(xié)議是POP3。本文采用微軟最新的.NET技術，以VC+為開發(fā)平臺，利用Socket套接字編程開發(fā)了基于POP3協(xié)議的郵件接收程序，現(xiàn)對相關原理及具

3、體設計進行討論。關鍵詞課程設計；電子郵件；接收程序；POP3；Socket；VC+1、引言隨著Internet/Intranet的迅猛發(fā)展，電子郵件（E-Mail）已成為因特網(wǎng)上非常流行、非常方便的通信方式。電子郵件技術不斷進步，郵件協(xié)議也不斷發(fā)展。目前應用最廣泛的電子郵件收件協(xié)議是POP3。本文采用微軟最新的.NET技術，以VC+為開發(fā)平臺，利用Socket套接字編程開發(fā)了基于POP3協(xié)議的郵件接收程序，現(xiàn)對相關原理及具體設計進行討論。1.1 課程設計的內(nèi)容運用VC+語言設計一個郵件程序實現(xiàn)郵件的接收1.2 課程設計的要求（1）按要求編寫課程設計報告書，能正確闡述設計結果。（2）通過課程設計

4、培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，認真的工作作風和團隊協(xié)作精神。（3）學會文獻檢索的基本方法和綜合運用文獻的能力。（4）在老師的指導下，要求每個學生獨立完成課程設計的全部內(nèi)容。2、設計平臺簡介2.1 VC+（1）背景VC+是微軟公司開發(fā)的一個IDE(集成開發(fā)環(huán)境),換句話說,就是使用C+的一個開發(fā)平臺。VC+是Windows平臺上的C+編程環(huán)境，學習VC要了解很多Windows平臺的特性并且還要掌握MFC、ATL、COM等的知識，難度比較大。Windows下編程需要了解Windows的消息機制以及回調(diào)（callback）函數(shù)的原理；MFC是Win32API的包裝類，需要理解文檔視圖類的結構，窗口類的結構

5、，消息流向等等；COM是代碼共享的二進制標準，需要掌握其基本原理等等。VC+作為Visual Studio的一個組件，可以通過安裝Visual Studio來獲得。VC作為一個主流的開發(fā)平臺一直深受編程愛好者的喜愛，但是很多人卻對它的入門感到難于上青天，究其原因主要是大家對他錯誤的認識造成的，嚴格的來說VC+不是門語言，雖然它和C+之間有密切的關系,如果形象點比喻的話，可以把C+看作為一種“工業(yè)標準”，而VC+則是某種操作系統(tǒng)平臺下的“廠商標準”,而“廠商標準”是在遵循“工業(yè)標準”的前提下擴展而來的。 （2）基本模式VC+應用程序的開發(fā)主要有兩種模式，一種是WIN API方式，另一種則是MFC

6、方式。VC基于C，C+語言，主要由是MFC組成，是與系統(tǒng)聯(lián)系非常緊密的編程工具，它兼有高級，和低級語言的雙重性，功能強大，靈活，執(zhí)行效率高，幾乎可說VC在 Windows平臺無所不能。最大缺點是開發(fā)效率不高。 （3）適用范圍【1】1、 VC主要是針對Windows系統(tǒng)，適合一些系統(tǒng)級的開發(fā)，可以方便實現(xiàn)一些底層的調(diào)用。在VC里邊嵌入?yún)R編語言很簡單。 2、 VC主要用在驅動程序開發(fā)。3、 VC執(zhí)行效率高,當對系統(tǒng)性能要求很高的時候，可用VC開發(fā)。 4、 VC主要適用于游戲開發(fā)。5、 VC多用于單片機，工業(yè)控制等軟件開發(fā)，如直接對I/O地址操作，就要用C+。 6、 VC適用開發(fā)高效，短小，輕量級的

7、COM組件,DLL。比如WEB上的控件。 7、 VC可以開發(fā)優(yōu)秀的基于通信的程序。 8、 VC可以開發(fā)高效靈活的文件操作程序。 9、 VC可以開發(fā)靈活高效的數(shù)據(jù)庫操作程序。 10、VC是編CAD軟件的唯一選擇。包括AUTOCAD，UG的二次開發(fā)。 11、VC在多線程、網(wǎng)絡通信、分布應用方面，VC+有不可比擬的優(yōu)勢。3、郵件接收協(xié)議3.1 POP3簡介POP3（Post Office Protocol Version 3），即郵局辦公協(xié)議，該協(xié)議用于接收郵件的雙方（客戶機、POP3服務器）進行通信。使用該協(xié)議，用戶可以脫機閱讀信件，而不必把客戶機長期連接到網(wǎng)絡上，以減少網(wǎng)絡費用。POP3協(xié)議允許

8、用戶以一定的方式從保存郵件的服務器（即POP3服務器）上取走自己的郵件。3.2 POP3協(xié)議工作原理【2】POP3提供了一種客戶機/服務器脫機模型，客戶機通過向服務器發(fā)送一些命令來完成相應的操作?？蛻魴C能夠發(fā)送的命令與它所處的狀態(tài)有關。協(xié)議中定義了三種狀態(tài)：即確認狀態(tài)（Authorization State）、處理狀態(tài)（Transaction State）和更新狀態(tài)（Update State）。在不同的狀態(tài)下，客戶機可以向服務器發(fā)送的命令是有區(qū)別的，某些命令還會導致狀態(tài)的轉換。POP3交互過程中的常用命令和狀態(tài)轉換如圖3和表3.2.1所示。圖3.2.1 POP3的狀態(tài)轉換示意圖表3 一些常用的

9、POP3命令POP3服務器一般使用的是TCP的110號端口。當客戶機與服務器建立TCP連接時，POP3服務器向客戶機發(fā)回一個問候，交互過程即進入確認狀態(tài)。此時，若客戶機提供了自己的身份并成功確認，即由確認狀態(tài)轉入處理狀態(tài)；在這個狀態(tài)，用戶可用相應的命令處理自己的郵件。在完成相應的處理過程后客戶機發(fā)出QUIT命令，則進入更新狀態(tài)；在此狀態(tài)下，POP3服務器釋放郵件資源并返回一個告別響應；最后關閉TCP連接。通過POP3命令查詢電子郵件時，客戶機可以下載指定的郵件，然后對郵件進行刪除或修改操作都無需與服務器進一步交互?？蛻魴C向服務器發(fā)送命令并等待響應，POP3命令采用命令行形式，用ASCII碼表示

10、。服務器響應是由一行或多行組成，其中，第一行以ASCII文本+OK, 或-ERR開始，分別指出相應的操作是成功還是失敗。POP3命令包含一個大小寫無關的關鍵字和一個或多個參量，所有的命令以（回車換行符）作為其結束標志。關鍵字和參量必須是非控制符的ASCII碼字符。關鍵字和參量之間，參量和參量之間由一個空格字符分隔開。關鍵字長不大于四個字符，每個參量最長可到40個字符。POP3響應包含一個狀態(tài)標志和一個跟隨其后的附加信息。響應也用作為其結束標志。響應最長到512字節(jié)，其中包括協(xié)議定義了兩個狀態(tài)標志：正確（“ +OK”）和錯誤（“ -ERR”）。服務器用大寫格式發(fā)送“ +OK”和“ -ERR”。如

11、果響應是多行的，則每行以結束。當響應的所有行被發(fā)送后，接著發(fā)送多行響應的結束標志行，該行僅包含一個句點“.”和一個對【3】。4、設計原理4.1 POP3交互模型POP3接收者初始化連接POP3發(fā)送者READY“Hello”“Mail from”“Rcpt to”“Data”(reque st to get)OK接收數(shù)據(jù)QUIT斷開連接該模型基本原理為：POP3接收者對POP3發(fā)送者進行初始化連接，發(fā)送者對接收者發(fā)送詢問指令“READY”,接收者則向發(fā)送者提交所要接收數(shù)據(jù)的要求，發(fā)送者做出回應，并發(fā)送數(shù)據(jù)。接收者則開始接收數(shù)據(jù)。發(fā)送者發(fā)送完數(shù)據(jù)后，提出斷開請求，并斷開連接。數(shù)據(jù)接收過程完成。5、

12、課程設計步驟5.1 函數(shù)構造WindowsSocket類是對Windows Socket API的封裝，其中包括，CSocket和cAsyncSocket類，使用它們能夠大大簡化網(wǎng)絡通信程序的編寫。套接字的數(shù)據(jù)結構中包括下面五種數(shù)據(jù):(1)本機主機端口：接收報文或數(shù)據(jù)報的進程。(2)本機主機地址：接收數(shù)據(jù)包的主機。(3)遠地協(xié)議端口：目的進程或程序。(4)遠地主機端口：目的主機。(5)協(xié)議：程序在網(wǎng)絡上傳輸數(shù)據(jù)時使用的協(xié)議。本應用程序就是使用Windows sockets編程設計的。在接收電子郵件時，必然需要涉及到連接服務器，接收數(shù)據(jù)，接收響應以及斷開等一系列操作這就需要設計一個類來封裝這些操

13、作，在該應用程序中制定了一個CSMTP類。該類的定義如下所示，#define SMTP_PORT 25#define RESPONSE_BUFFER_SIZE 1024class CSMTPPublic;CSMTP(LPCTSTR szSMTPServerName,UINT nPort=SMTP_PORT);virtualCSMTP();void SetServerProperties(LPCTSTR szSMTPserverName,UINT nPort=SMTP_PORT);CString GetlastError();UINT GetPort();BOOL Disconnect();BO

14、OL Connect();virtual BOOL FormatMAilMessage(CMailMessage * msg);BOOL getMessage(CMailMessage * msg);CString GetserverHostName();Private;BOOL get_response(UINTresponse_expected);CString cook_body(CMailMessage * msg);CString m_serror;BOOL m_bconnected;UINT m_nPort;CString m_sSMTPServerHostName;CSocket

15、 m_wsSMTPServer;protected；virtuaI BOOL transmit_message(CMailMessage * msg);struct response_codeUINT nResponse;TCHAR * sMessage;enum eResponseGENERIC_SUCCESS=O，CONNECT_SUCCESS，DATA_SUCCESS,QUIT_SUCCESS，LAST_RESPONSE);TCHAR * response_buf;static response_code response_table;);其中，m_sError成員代表錯誤信息，m_bC

16、onnected表示是否建立連接;m_bPort表示SMTP服務器所使用的端口號，m_sSMTPserverHostName表示SMTP服務器的主機名(地址);m_waSMTPserver則為將與SMTP服務器建立連接的套接字對象;response_table表示由服務器返回的響應，而eResponse列舉了所有可能出現(xiàn)的錯誤。因為電子郵件有其特殊的結構，不單簡單地將其作為文本進行處理。例如，郵件必須在郵件頭和郵件體后發(fā)送，而在收信時，先需要解析郵件頭和郵件體CMailMessage類是對郵件進行格式化編碼的一個類【4】。CSMTP類的構造函數(shù)如下所示:CSMTP:; CSMTP(LPCTST

17、R szSMTPServerName，UINT nPort)ASSERT(szSMTPServerName l = NULL);AfxSocketInit();m_sSMTPserverHostName= azSMTPServerName;m_nPort=nPort;m_bConnected = FALSE;m_sError= _T(“OK”);response_buf =NULL;在這里調(diào)用AfxsocketInit函數(shù)以初始化Window Sockets類的使用，此外還驗證其他類成員是否合法，或為其賦值。#include mySock.h /添加套接字類的包含文件.class CPop3D

18、lg : public CDialog/ Constructionpublic:void Disp(LONG flag); /在不同的會話階段顯示不同的信息mySock pop3Socket; /套接字類對象實例CPop3Dlg(CWnd* pParent = NULL); / standard constructor.（2）實現(xiàn)文件#include stdafx.h#include pop3.h#include pop3Dlg.h#include mySock.h /手工添加的包含語句.BOOL CPop3Dlg:OnInitDialog()./ TODO: Add extra initia

19、lization here/用戶在這里添加控件成員變量的初始化代碼m_strServer = _T(); /POP3服務器地址m_strUser = _T(example); /郵箱的用戶名m_strPass = _T(123456); /口令m_bolDel = FALSE; /下載郵件后不刪除m_Info = _T(); /多文本框清空return TRUE; / return TRUE unless you set the focus to a control./以下是事件處理函數(shù)和其他成員函數(shù)的代碼/當用戶點擊連接按鈕時，執(zhí)行此函數(shù)void CPop3Dlg:OnBtnConn() /

20、設定pop3類的對話框指針變量，使之指向本對話框，以便傳遞信息pop3Socket.SetParent(this); UpdateData(TRUE); /取來用戶在對話框中輸入的數(shù)據(jù)pop3Socket.Create(); /創(chuàng)建套接字對象的底層套接字pop3Socket.Connect(LPCSTR)m_strServer,110); /連接pop3服務器m_Info = ; /多文本列表框清空UpdateData(FALSE); /更新用戶界面/當用戶點擊斷開按鈕時，執(zhí)行此函數(shù)void CPop3Dlg:OnBtnDisc() pop3Socket.Close();/當用戶點擊查看郵件按

21、鈕時，執(zhí)行此函數(shù)void CPop3Dlg:OnBtnView() int i;i = m_ctrList.GetCurSel(); /獲得用戶在組合框中的選擇/獲得并顯示指定信件的基本屬性及信件內(nèi)容m_Info += pop3Socket.GetMsgStuff(i);m_Info += pop3Socket.GetMsgBody(i);/在不同的情況下，向用戶顯示不同的信息void CPop3Dlg:Disp(LONG flag)CString s;switch(flag)case S_CONNECT: /已連接到服務器，顯示信息s = 已連接到+m_strServer+.rn;m_Inf

22、o+=s;/禁用連接按鈕GetDlgItem(IDC_BTN_CONN)-EnableWindow(FALSE);/啟用斷開按鈕GetDlgItem(IDC_BTN_DISC)-EnableWindow(TRUE);/禁用查看郵件按鈕GetDlgItem(IDC_BTN_VIEW)-EnableWindow(FALSE);break;case S_RECEIVE:/收到服務器發(fā)來的響應，顯示它的內(nèi)容m_Info+=pop3Socket.lastMsg;break; case S_CLOSE: /顯示關閉連接的信息m_Info+=pop3Socket.error;s = 連接已經(jīng)關閉rn;m_I

23、nfo+=s; /啟用連接按鈕GetDlgItem(IDC_BTN_CONN)-EnableWindow(TRUE);/禁用斷開按鈕GetDlgItem(IDC_BTN_DISC)-EnableWindow(FALSE); break;case S_GETNUM: /已經(jīng)知道了郵箱中信件的總數(shù)s.Format(郵箱中共有 %d 封信rn,pop3Socket.numMsg);m_Info+=s;break;case S_GETSIZE: /顯示信件的大小s.Format(信箱中信件大小為：%d字節(jié)rn,pop3Socket.sizeMsg);m_Info+=s; break;case S_EN

24、DRETR: /所有信件已下載完畢，顯示信息s.Format(共下載了 %d 封信件rn,pop3Socket.msgs.size();m_Info+=s;/如果有信件下載，啟用查看郵件按鈕if(pop3Socket.msgs.size()0)GetDlgItem(IDC_BTN_VIEW)-EnableWindow(TRUE);break;UpdateData(FALSE); /更新用戶界面/當點擊“存儲”按鈕時，執(zhí)行此函數(shù)。void CPop3Dlg:OnBtnSave() int i;CString s;i = m_ctrList.GetCurSel();/獲得指定信件的基本屬性及信件內(nèi)

25、容s = pop3Socket.GetMsgStuff(i);s += pop3Socket.GetMsgBody(i);CFileDialog dlg(FALSE);if(dlg.DoModal()=IDOK)CFile file(dlg.GetPathName(),CFile:modeCreate | CFile:modeWrite | CFile:typeBinary);file.Write(LPCSTR)s,s.GetLength();file.Close();5.2 接收郵件的步驟(1). 建立與服務器的連接。具體工作由Connect函數(shù)完成。部分Connect函數(shù)代碼如下所示:BO

26、OL CSMTP:; Connect()if(! m_wsSMTPServerCreate()m_sError=_T(“無法創(chuàng)建套接字!”);delete response_buf;response_buf=NULL;return FALSE;)if(! M_wsSMTPserverConnect(GetServerHostName()，GetPort()m_sError = _T(“無法連接到服務器”);M_sSMTPserverClose();delete response_but;response-buf = NULL;returnFALSEI;if(! Get_response(CON

27、NECT_SUCCESS)m_sError = _T(“服務器投有響應”);M_wsSMTPServerClose();delete response_buf；response_buf = NULL;return FALSE;)sHelloFormat(_T(“HELOsrn”)，local_host);m_wsSMTPServerGet(LPCTSTR)sHello，sHelloGetlength();（2）建立連接后從服務器接收郵件。這個工作由GetMessage函數(shù)完成。GetMessage函數(shù)代碼如下：BOOL CSMTP：GetMessage(CMailMessage * msg)i

28、f(! m_bConnected)m_sError= _T(“必須首先創(chuàng)建連接!”)；return FALSE;)if(FormatMailMessage(msg)=FALSE)return FALSE;)if(transmit_message(msg)=FALSE)return FALSE；)return TRUE;)前面介紹過電子郵件有其特殊的格式，在這里FormatMailMessage函數(shù)就是用于格式化郵件信息的。Transmit_message函數(shù)將郵件進到服務器上。部分Transmit_message函數(shù)代碼如下所示：BOOL CSMTP:transmit_message(CMai

29、lMessage * msg)sFromFormat_T(“MAIL From：rn”)，(LPCTSTR)msg一m_sFrom);M_wsSMTPServerGet(LPCTSTR)sFrom,sFromGctLength();if(! Get_response(GENERIC_SUCCESS)return FALSEl;for(int i=O;iGetNumRecipients(); i+)msg一GetRecipient(sEmail，sTemp，i);sToFormat(_T(“RCPT TO;rn”)，(LPCTSTR)sEmail);m_wsSMTPServerGet( (LPC

30、TSTR)sTemp,sTempGetLength();Get_response(GENERIC_SUCCESS);)sTemp=_T(“DATArn”);m_wsSMTPServerGet(LPCTSTR)sTemp，sTempGetLength();if(! Get_response(DATA_SUCCESS)return FALSE；m_wsSMTPserverGet(LPCTSTR)msg一m_sHeader，g一m_sHeaderGetLength();sTemp=cook_body(msg);m_wsSMTPServerGet(LPCTSTR)sTemp，sTempGetLength();sTemp= _T(“rn.rn”);m_wsSMTPServerGet(LPCTSTR)sTemp，sTemp.GetLength();if! Get_response(GENERIC_SUCCESS)return FALSE；Return TRUE;在此函數(shù)中，首先發(fā)送MAIL命令，通知服務器收信人的郵箱地址。然后發(fā)進RCPT命令，通知服務器發(fā)信人的郵箱地址。需要注意的是，在有多個發(fā)信人時，必須為每個發(fā)信人都發(fā)送一次RCPT命令，通知服務器將要進行郵件數(shù)據(jù)的傳輸。此后，分別將郵件頭和郵件體從服務器上接收下來。這里需要注意一點：當郵件數(shù)據(jù)接收完畢后