电子邮件收发原理和JavaMail开发

Java邮件开发介绍

为什么要学习javamail开发

现在很多WEB应用在开发时都需要集成邮件发送功能，例如：

• 给新注册的用户自动发送一封包含其注册信息的欢迎E-Mail。
• 给过生日的注册会员自动发送一封表示祝贺的E-Mail。
• 将网站的最新活动信息通过E-Mail发送给所有的注册会员。
• 等等…

这些功能的实现都需要软件开发人员在开发WEB应用中编写相应的邮件处理程序。

学习目标

学习javamail主要包括两部分：生成邮件和发送接收邮件。
学习javamail开发之后的效果：

• 可以编写程序代码生成一封带内嵌图片的邮件。
• 可以编写程序生成一封即带附件又带图片的复杂邮件。
• 可以编写java邮件发送程序发送邮件。
• 实现类似sina、sohu的web邮件发送程序。

邮件开发过程中的一些常见问题：

• 中文名的邮件附件的乱码问题。
• Tomcat中JavaMail支持与冲突问题。
• 如何实现邮件群发。

邮件开发涉及到的一些基本概念

邮件服务器和电子邮箱

• 邮件服务器
  要在Internet上提供电子邮件功能，必须有专门的电子邮件服务器。例如现在Internet上有很多提供邮件服务的厂商：sina、sohu、163等等他们都有自己的邮件服务器。
  这些服务器类似于现实生活中的邮局，它主要负责接收用户投递过来的邮件，并把邮件投递到邮件接收者的电子邮箱中。
• 电子邮箱
  电子邮箱（E-mail地址）的获得需要在邮件服务器上进行申请 ，确切地说，电子邮箱其实就是用户在邮件服务器上申请的一个帐户。用户在邮件服务器上申请了一个帐号后，邮件服务器就会为这个帐号分配一定的空间，用户从而可以使用这个帐号以及空间，发送电子邮件和保存别人发送过来的电子邮件。

邮件传输协议和邮件服务器类型

• SMTP协议
  用户连上邮件服务器后，要想给它发送一封电子邮件，需要遵循一定的通迅规则，SMTP协议就是用于定义这种通讯规则的。因而，通常我们也把处理用户smtp请求(邮件发送请求)的邮件服务器称之为SMTP服务器(邮件发送服务器)。(SMTP服务器工作在25号端口上)
• POP3协议
  同样，用户若想从邮件服务器管理的电子邮箱中接收一封电子邮件的话，他连上邮件服务器后，也需要遵循一定的通迅格式，POP3协议用于定义这种通讯格式。因而，通常我们也把处理用户pop3请求(邮件接收请求)的邮件服务器称之为POP3服务器(邮件接收服务器)。(POP3服务器工作在110号端口上)

电子邮件的发送和接收过程

通过一张图来说明一封邮件的发送和接收过程，如下图所示：

简单说一下这个邮件收发过程：

1. [email protected]用户写好一封Email之后，发送到163的SMTP服务器。对应于上图的步骤①
2. 163的SMTP服务器开始处理[email protected]用户的请求，它会根据收件人的地址判断，当前收件人是不是自己管辖的用户，如果是，就直接将Email存放到为该收件人分配的邮箱空间当中。163的SMTP服务器判断收件人地址发现，这一封Email的收件人[email protected]是sina的邮件服务器管理的，于是又将Email转发给sina的SMTP服务器。对应于上图的步骤②
3. sina的SMTP服务器开始处理163的SMTP服务器发送过来的Email，sina的SMTP服务器根据收件人的地址判断，发现收件人是自己管辖的用户，于是就直接将Email存放到为[email protected]用户分配的邮箱空间当中。对应于上图的步骤③
4. [email protected]用户将邮件发出去之后，就通知[email protected]用户去收取。[email protected]用户于是就连接上sina的POP3服务器收取邮件。对应于上图的步骤④
5. POP3服务器从[email protected]用户的邮箱空间当中取出Email。对应于步骤⑤
6. POP3服务器将取出来的Email发给[email protected]用户。对应于步骤⑥

手工演示电子邮件的发送

为了增强学习的趣味性和调动大家学习的热情，我先通过手工方式来发送和接收一封邮件，我在163和sina上分别开设了一个邮箱账号，我想用163的邮箱向sina的邮箱中发送一封邮件，这个邮件发送过程是怎样的呢？先用画图的方式简要描述一下(参见上图)，我们要发送和接收邮件，首先要知道163和sina的邮件服务器地址，邮件服务器帮我们干什么呢？帮我们把邮件发出去，帮我们把邮件接收进来，为我们提供取邮件的服务。
然后我们就要思考一个问题：是直接把邮件发给sina的邮件服务器，还是经过163的服务器发给sina呢？我们分别要连接它们的什么服务器呢？——很显然，是经过163的邮件服务器发送给sina的邮件服务器。

• 准备实验环境

  • 提前在163和sina上注册一个免费帐号。

  • 获取smtp和pop3服务器的名称。
    163或sina会在其帮助中心里提示管理当前注册帐号的邮件服务器的主机名。

    • 网易163免费邮箱相关服务器信息
      
    • sina免费邮箱相关服务器信息
      

  • 编写base64编码程序对用户名和密码进行编码，这样的程序代码为：

    public class Base64Util {
    
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            System.out.print("请输入用户名:");
            BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            String userName = in.readLine();
            System.out.print("请输入密码:");
            String password = in.readLine();
            BASE64Encoder encoder = new BASE64Encoder();
            System.out.println("编码后的用户名为:" 
                    + encoder.encode(userName.getBytes()));
            System.out.println("编码后的密码为:" 
                    + encoder.encode(password.getBytes())); 
    
        }
    
    }
             
             
             
             
    
              
              
              
              
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准备好实验环境之后，那我们就手工使用SMTP协议发送电子邮件。

使用SMTP协议发送邮件

SMTP协议讲解

使用SMTP协议发送邮件给邮件服务器时规定了要做以下几件事：

• 使用ehlo命令和连接上的smtp服务器打声招呼，例如：
  
  • echo hello
• 使用auth login命令登录到smtp服务器，登录使用的用户名和密码必须是经过base64编码后的用户名和密码，例如：
  
  1. 输入命令：auth login
  2. 输入使用base64加密过后的用户名：eWVyZW55dW+1sFuMTAwMDE=
  3. 输入使用base64加密过后的密码：MTAwMDF5ZXJl+2sbnl1YW4=
• 指明邮件的发件人和收件人
  
  • mail from:
  • rcpt to:

• 编写要发送的邮件内容，邮件的编写格式是有一定的规则的，必须符合RFC822文档规范，RFC822文档规定了如何编写一封简单的邮件，一封格式良好的邮件应该包含邮件头和邮件的主体内容，并且邮件头和邮件体两者之间要使用空行分隔。
  邮件头使用下面的三个字段来指明：

  • from字段用于指明邮件的发送人。
  • to字段用于指明邮件的收件人。
  • subject字段用于指明邮件的主题。

  邮件体：即邮件内容。
  邮件的内容包含了这些信息之后才是一封格式良好的邮件。

  1. 输入data命令：

     data

  2. 编写邮件内容

     from: 　　　 ——邮件头
     to: 　　　　 ——邮件头
     subject: hello　　　　　　　　　　 ——邮件头
     <空行>
     hello world　　　　　　　　　　　——邮件的具体内容

  提示：可利用RFC822文档漏洞发送假冒邮件。

• 输入一个.告诉邮件服务器邮件内容已经写完了。
  
  • .
• 输入quit命令断开与邮件服务器的连接。
  
  • quit

以上的6个步骤就是SMTP协议规定的发送一封Email必须要做的事情。

使用SMTP协议手工发送邮件

在对SMTP协议有一定的了解之后，我们就可以使用SMTP协议来发送邮件了。下面演示一下使用telnet客户端连接上163的邮件服务器然后发一封Email到sina的邮箱中去。
为了能够对SMTP协议有一个直观的认识，这里我们不借助任何第三方邮件客户端工具，而是使用最原始的的telnet客户端来完成邮件的发送过程，telnet是一个windows自带的网络客户端程序，通过它可以连接上互联网上面的任意一台主机。
大概有人是第一次使用telnet客户端的工具，我们试着使用telnet客户端连接sina的smtp服务器，发现会出现’telnet’ 不是内部或外部命令，也不是可运行的程序这样乱七八糟的东西，如下图所示：

要解决该问题，可以参见我的笔记win7操作系统下使用telnet客户端。
好了，现在我们使用telnet客户端连接到网易的smtp服务器上，如下图所示：

通过telnet客户端发Email，如下图所示：

这时我们发现会报一个错误：

554 DT:SPM

SMTP服务器会给我们一个提示，让我们去找这个页面：http://mail.163.com/help/help_spam_16.htm?ip=36.110.119.29&hostid=smtp12&time=1474462974，我们进入该页面之后发现

退信代码说明：
554 DT:SPM 发送的邮件内容包含了未被许可的信息，或被系统识别为垃圾邮件。请检查是否有用户发送病毒或者垃圾邮件；

这说明我们使用telnet客户端连接上163的邮件服务器然后发一封Email，163的SMTP服务器认为该邮件的内容包含了未被许可的信息，或被其识别为垃圾邮件，所以将该邮件退回。
接着我想，既然使用telnet客户端连接上163的邮件服务器然后发一封Email到sina的邮箱中去失败了，那么试试使用telnet客户端连接上163的邮件服务器然后发一封Email到qq的邮箱中去，结果依然报相同的错误：

接着我试着使用telnet客户端连接上sina的邮件服务器然后发一封Email到163的邮箱中去，结果验证都没通过：

再接着我试着使用telnet客户端连接上qq的邮件服务器然后发一封Email到163的邮箱中去，结果连SMTP服务器都登不上去。

此刻，我已经疯了！！！我试图去搜狐闪电邮箱官网里面注册一个搜狐邮箱，结果是连这个页面都打不开。

手工演示电子邮件的接收

使用POP3协议接收邮件

POP3协议讲解

POP3协议规定了收取邮件时要做以下几件事：

• 输入用户名和密码登录到POP3服务器，用户名和密码不需要经过base64加密。
  
  • user username——登录邮箱的用户名
  • pass password——登录邮箱使用的密码
• 使用retr命令收取邮件。
  
  • retr 数字：收取邮件，如retr 1表示收取邮箱当中的第一封邮件，这是POP3协议里面最重要的一个命令。
    在使用retr命令收取邮件之前，可以使用如下的两个命令查看一下邮箱里面的邮件的一些相关信息。
    
    • stat：返回邮箱里面的邮件数量以及邮件占用的空间大小信息(可以看到有几封电子邮件，总共占用多少个字节)
    • list：返回某一封邮件的统计信息(可以看到每封电子邮件分别占用多少个字节)
• 邮件收取完成之后使用quit命令断开与POP3服务器的连接。
  
  • quit：断开与POP3服务器的连接。

使用POP3协议手工接收邮件

收取邮件我们也不借助任何第三方客户端工具，而是使用telnet客户端连接到POP3服务器进行收取。
例如：现在我的163邮箱当中有这样的一封邮件，如下图所示：

现在我们不用使用foxmail或者outLook这样的客户端工具去收取，而是使用telnet客户端连接到163的POP3服务器去手工收取。
使用telnet连接上163的POP3服务器，使用命令：telnet pop.163.com 110，如下图所示：

接着根据POP3协议规定的邮件收取步骤来收取邮件。如下图所示：

可以看到，我们使用POP3协议纯手工从163的POP3服务器当中收取回来了一封Email，Email里面的内容都经过了base64编码处理。这就是使用POP3协议收取邮件的过程。
以上就是邮件的发送与接收原理的相关内容，这一篇文章主要是介绍邮件发送和接收过程中使用到的SMTP协议和POP3协议，没有涉及到太多代码方面的东西，后面会具体介绍使用JavaMail来进行邮件发送。

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