#基于POP3協(xié)議的電子郵件接收程序的設計論文

1、學 號：068108210南陽理工學院畢業(yè)設計論文目題目基于 POP3 協(xié)議的電子郵件接收程序的設計2012 年 3 月 26 日錄摘學院軟件學院要 專業(yè)軟件工程1、班級08 級軟件工程 7 班引姓名王志杰言1.1指導教師劉凱課程設計 TOC o 1-5 h z 的內容 2 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 課程設計的要求 2 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 2、設計平臺簡介 2VC+ 2 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 3、郵件接收協(xié)議 4

2、 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document POP3 簡介 4 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 4、設計原理 7 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document POP3 交互模型 7 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 5、課程設計步驟 8 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 函數(shù)構造 8 HYPERLINK l bookmark30 o Current Documen

3、t 接收郵件的步驟 14 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 6、測試 18 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 測試目的 18南陽理工軟件學院畢業(yè)設計 （論文） HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 測試環(huán)境 18 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 測試結果 18 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 結果分析 19 HYPERLINK l bookmark

4、42 o Current Document 7、出現(xiàn)的問題及解決方法 19 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 設計中出現(xiàn)的問題 19 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 解決方法 19 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 參考文獻 19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， 郵件的接收系統(tǒng)。本論文以 Visual C# 為開發(fā)平臺，利用 Socket 套接字編程，實現(xiàn)了

5、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和實現(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。 目前使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 Visual C# 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。關鍵詞 課程設計；電子郵件；接收程序； POP3；Socket ；Visual C#南陽理工軟件學院畢業(yè)設

6、計 （論文）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。 目前使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 Visual C# 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 畢業(yè)設計的內容運用 C#語言設計一個郵件程序實現(xiàn)郵件的接收1.2 畢業(yè)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）通過課程設計培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，認真的

7、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容。2、設計平臺簡介Visual C#（ 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（ callback ）函數(shù)的原理； MFC是 Win32API 的包裝類，需要理解文檔視圖

8、類的結構，窗口類的結構，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。南陽理工軟件學院畢業(yè)設計 （論文）Visual C# 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

9、準”的前提下擴展而來的。 （ 2）基本模式Visual C# 使用程序的開發(fā)主要有兩種模式，一種是 WIN API 方式，另一種 則是 MFC方式。 VC基于 C，C+語言，主要由是 MFC組成，是和系統(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，

10、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 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 AUTOCA，DUG的二次開發(fā)。11、VC 在多線程、網(wǎng)絡通信、分布使用方面， VC+有不可比擬的優(yōu)勢。3南陽理工軟件學院畢業(yè)設計 (論文)3、郵件接收協(xié)議POP3 簡介POP3( Post Office Pro

11、tocol 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。 客戶機能夠發(fā)送的命令和它所處的狀態(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

12、 ) 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 3.2.1 和表 3.2.1 所示。南陽理工軟件學院畢業(yè)設計 （論文）圖 3.2.1 POP3 的狀態(tài)轉換示意圖南陽理工軟件學院畢業(yè)設計 （論文）表 3.2.1 一些常用的 POP3命令POP3服務器一般使用的是 TCP的 110 號端口。當客戶機和服務器建立 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

13、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和服務器進一步交互。 客戶機向服務器發(fā)送命令并等 待響應， POP3命令采用命令行形式，用 ASCII 碼表示。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

14、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。南陽理工軟件學院畢業(yè)設計 （論文）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 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”。如果響應是多行的，則每行以 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 【

15、3】。4、設計原理4.1 POP3 交互模型初始化連接斷開連接該模型基本原理為： POP3接收P者O對P3接PO收P3者發(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READ”Y , 接收者則向發(fā)送者提交所要接收數(shù)據(jù)的要求， 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。南陽理工軟件學院畢業(yè)設計 (論文)5、課程設計步驟5.1 函數(shù)構造Windows Socket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)

16、據(jù)結 構中包括下面五種數(shù)據(jù) :本機主機端口：接收報文或數(shù)據(jù)報的進程。本機主機地址：接收數(shù)據(jù)包的主機。遠地協(xié)議端口：目的進程或程序。遠地主機端口：目的主機。協(xié)議：程序在網(wǎng)絡上傳輸數(shù)據(jù)時使用的協(xié)議。本使用程序就是使用 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作， 在該使用程序中制定了 一個CSMT類P 。該類的定義如下所示，#define SMTP_PORT 25#define RESPONSE_BUFFER_SIZE 1024class CSMTPPublic;CSMTP(L

17、PCTSTR szSMTPServerName,UINT nPort=SMTP_PORT);virtual CSMTP();void SetServerProperties(LPCTSTR szSMTPserverName,UINT nPort=SMTP_PORT);CString GetlastError();UINT GetPort();BOOL Disconnect();BOOL Connect();virtual BOOL FormatMAilMessage(CMailMessage * msg8南陽理工軟件學院畢業(yè)設計 （論文）);BOOL getMessage(CMailMessa

18、ge * msg);CString GetserverHostName();Private;BOOL get_response(UINT response_expected);CString cook_body(CMailMessage * msg);CString m_serror;BOOL m_bconnected;UINT m_nPort;CString m_sSMTPServerHostName;CSocket m_wsSMTPServer;protected ；virtuaI BOOL transmit_message(CMailMessage * msg);struct respo

19、nse_codeUINT nResponse;TCHAR * sMessage;enum eResponseGENERIC_SUCCESS ，= OCONNECT_SUCC，ESSDATA_SUCCESS,QUIT_SUCCE，SSLAST_RESPONSE);TCHAR * response_buf;static response_code response_table;);其中，m_sError 成員代表錯誤信息， m_bConnected表示是否建立連接 ;m_bPort 表示 SMTP服務器所使用的端口號， m_sSMTPserverHostNam表e示SMTP服務器的主9南陽理工軟件

20、學院畢業(yè)設計 (論文)機名(地址);m_waSMTPserver則為將和 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，先需要分析郵件頭和郵件 體 CMailMessage類是對郵件進行格式化編碼的一個類 【4】。CSMT類P 的構造函數(shù)如下所示 :CSMTP: ; CSMTP(LPCTSTR szSMTPServerNa，meUINT nPort)ASSERT(szSMTPServer

21、Name l = NULL);AfxSocketInit(); m_sSMTPserverHostName = azSMTPServerName;m_nPort = nPort; m_bConnected = FALSE;m_sError = _ T( “ OK”);response_buf = NULL;在這里調用 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 CPop3Dlg : public CDialog/ Constructionp

22、ublic: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)pop3Dlg.cpp 實現(xiàn)文件#include stdafx.h#include pop3.h10南陽理工軟件學院畢業(yè)設計 (論文)#include pop3Dlg.h#include mySock.h / 手工添加的包含語句BOOL CPop3Dlg:OnInitDialog() / TODO: Add extra initia

23、lization here / 用戶在這里添加控件成員變量的初始化代碼服務器地址 郵箱的用戶名 口令 下載郵件后不刪除 多文本框清空m_strServer = _T(); /POP3 TOC o 1-5 h z m_strUser = _T(example);/m_strPass = _T(123456);/m_bolDel = FALSE;/m_Info = _T(); /return TRUE; / return TRUEunless 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 CPo

24、p3Dlg:OnBtnConn()/ 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()11南陽理工軟

25、件學院畢業(yè)設計 （論文）pop3Socket.Close();/ 當用戶點擊 查看郵件 按鈕時，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_CONNE

26、CT: /已連接到服務器，顯示信息s = 已連接到 +m_strServer+.rn;m_Info+=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，顯示它的內容 m_Info+=pop3Socket.lastMsg;break;case S_CLO

27、SE: / 顯示關閉連接的信息12南陽理工軟件學院畢業(yè)設計 （論文）m_Info+=pop3Socket.error;s = 連接已經關閉 rn; m_Info+=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_GETSIZ

28、E: / 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_ENDRETR: /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”

29、按鈕時，執(zhí)行此函數(shù)。void CPop3Dlg:OnBtnSave()int i;CString s;13南陽理工軟件學院畢業(yè)設計 （論文）i = m_ctrList.GetCurSel();/ 獲得指定信件的基本屬性及信件內容s = pop3Socket.GetMsgStuff(i);s += pop3Socket.GetMsgBody(i);CFileDialog dlg(FALSE); if(dlg.DoModal()=IDOK)CFile file(dlg.GetPathName(), CFile:modeCreate | CFile:modeWrite | CFile:typeBin

30、ary); file.Write(LPCSTR)s,s.GetLength();file.Close();5.2 接收郵件的步驟. 建立和服務器的連接。具體工作由 Connect 函數(shù)完成。部分 函數(shù)代碼如下所示 :BOOL CSMTP:; Connect() if(! m_wsSMTPServer Create()m_sError=_T( “無法創(chuàng)建套接字 ! ”);delete response_buf; response_buf = NULL;return FALSE;)if(! M_wsSMTPserver Connect(GetServerHostName() ，GetPort()m

31、_sError = _T( “無法連接到服務器 ”);M_sSMTPserver Close();delete response_but;Connect14response-buf = NULL;南陽理工軟件學院畢業(yè)設計 （論文）return FALSEI;if(! Get_response(CONNECT_SUCCESS)m_sError = _T( “服務器投有響應 ”);M_wsSMTPServer Close();delete response_buf ；response_buf = NULL;return FALSE;)sHello Format(_T( “HELOsrn ”) ，l

32、ocal_host);m_wsSMTPServer Get(LPCTSTR)sHello ，sHello Getlength();( 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 CSMT：P： GetMessage(CMailMessage * msg)if(! 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)=F

33、ALSE)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(CMailMessage *msg) sFrom Format_T( “MAIL From：srn”) ，(LPCTSTR)msg一 m_sFrom);M_wsSMTPServer Get(LPCTSTR)sFrom,sFromGctLength

34、();15南陽理工軟件學院畢業(yè)設計 （論文）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_wsSMTPServer Get( (LPCTSTR)sTemp,sTempGetLength();Get_response(GENERIC_SUCCESS);)sTemp=_T(“DATArn ”);m_wsSMTP

35、Server Get(LPCTSTR)sTemp，sTempGetLength();if(! Get_response(DATA_SUCCESS)return FALSE ； m_wsSMTPserver Get(LPCTSTR)msg一 m_sHeader， g 一m_sHeader GetLength();sTemp = cook_body(msg);m_wsSMTPServer Get(LPCTSTR)sTemp，sTempGetLength();sTemp = _T( “rn.rn ”);m_wsSMTPServer Get(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