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電子郵件
． 根據RFC2822的定義，“（電子郵件）消息由頭字段（統稱消息標題）以及後面可選的正文組成”。即郵件可以沒有正文，但是一定要有標題。
電子郵件系統組件和協議
． 實際上電子郵件誕生於因特網之前，電子郵件最早是使用在同一臺主機上的不同用戶之間的通信，網絡出現後，用戶就可以在不同的主機之間進行通信。
電子郵件是如何工作呢？簡單來說，有一臺發送計算機（發件人的消息從這裏發送出去）和一臺接收計算機（收件人的郵件服務器）。最好的解決方案是發送計算機知道如何連接到接收計算機，這樣就可以直接把消息發送過去。但實際上一般沒有這麼順利。
發送計算機需要找到某一臺中間主機，而這臺中間主機最終能到達最後的接收主機。接着這臺中間主機需要找到一臺離接收主機更近一些的主機。所以，在發送主機和接收主機之間，可能會有多臺稱爲跳板的主機。如果仔細看看收到的電子郵件消息頭標題，會看到一個“護照”標記，其中記錄了這封郵件最終抵達之前，一路上都到過哪些地方。
電子郵件系統最重要的組件是消息傳輸代理（MTA），這是在郵件交換主機上運行的服務器進程，它負責郵件的路由、隊列處理和發送工作。MTA 就是郵件從發送主機到接收主機所要經過的主機和“跳板”，所以也稱爲“消息傳輸”的“代理”。
要讓所有這些工作起來，MTA 要知道兩件事情：1）如何找到消息應該到達的下一臺MTA；2）如何與另一臺 MTA 通信。第一件事有域名服務（DNS）來查找目的域名的MX（MaileXchange，郵件交換）來完成，查找到的可能不是最終主機，而是一個跳板。
發送電子郵件
． 爲了發送電子郵件，郵件客戶端必須要連接到一個 MTA，MTA 靠某種協議進行通信。MTA之間通過消息傳輸系統（MTS）互相通信。只有兩個 MTA 都使用這個協議時，才能進行通信。由於以前存在很多不同的計算機系統，每個系統都使用不同的網絡軟件，因此這種通信很危險，具有不可預知性。更復雜的是，有的計算機使用互連的網絡，而有的計算機使用調制解調器撥號，消息的發送時間也是不可預知的。這種複雜性導致了現代電子郵件的基礎之一 —— 簡單郵件傳輸協議（Simple Mail Transfer Protocol，SMTP）的誕生。
SMTP 是在因特網上的 MTA 之間消息交換的最常用 MTSMTA。用 SMTP 把電子郵件從一臺（MTA）主機傳送到另一臺（MTA）主機。 發電子郵件時，必須要連接到一個外部 SMTP服務器，此時郵件程序是一個 SMTP 客戶端。而 SMTP 服務器也因此成爲消息的第一站。
Python和SMTP
． Python也有一個smtplib模塊和一個需要實例化的smtplib.SMTP類，其通信過程如下：
1.連接到服務器；
2.登錄(根據需要)；
3.發出服務請求；
4.退出。
像NNTP一樣，登錄是可選的，只有在服務器啓用了SMTP身份驗證(SMTP-AUTH)時才需要登錄，其通信時也只要一個端口號：25.
smtplib.SMTP類方法
． 下表列舉一些常見的SMTP對象的方法：
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| sendmail(from, to, msg[, mopts, ropts]) | 將 msg 從 from 發送至 to（以列表或元組表示），還可以選擇性地設置 ESMTP 郵件（mopts）和收件人（ropts）選項 |
| ehlo()或 helo() | 使用 EHLO 或 HELO 初始化 SMTP 或 ESMTP 服務器的會話。這是可選的，因爲sendmail()會在需要時自動調用相關內容 |
| starttls(keyfile=None, certfile=None) | 讓服務器啓用 TLS （安全傳輸層協議）模式。如果給定了 keyfile 或 certfile，則它們用來創建安全套接字 |
| set_debuglevel(level) | 爲服務器通信設置調試級別 |
| quit() | 關閉連接並退出 |
| login(user, passwd) | 使用用戶名和密碼登錄 SMTP 服務器 |
． 對大多數電子郵件發送程序來說，只需要兩個方法：sendmail()和 quit()。sendmail()的所有參數都要遵循 RFC 2822，即電子郵件地址必須要有正確的格式，消息正文要有正確的前導標題，正文必須由回車和換行符（\r\n）對分隔。
交互式SMTP示例
． 介紹一個交互式示例，使用QQ郵箱的STMP服務器發送郵件：
>>> s = smtplib.SMTP('smtp.qq.com')
>>> s.login('[email protected]','xxxxxxxxxx') #這裏輸入的不是密碼，而是授權碼
(235, b'Authentication successful')
>>> s.sendmail('[email protected]','[email protected]','\r\nxxxxxx\r\n')
{}
接受電子郵件
． 對於家庭用戶來說，在家裏放一個工作站來運行SMTP是不現實的，因此需要一種新的系統，能夠週期性的把郵件下載到本地，以供離線使用。
這種家用的應用程序叫做郵件用戶代理（Mail User Agent，MUA）。MUA從服務器上下載郵件，在這個過程中可能會自動刪除郵件。不過MUA也需要能發送郵件，也就是說：在發送郵件的時候，應用程序能夠直接使用SMTP和MUA進行通信。
POP和IMAP
． 第一個用於下載郵件的協議是郵局協議（Post Office Protocal，POP），“郵局協議（POP）的目的是讓用戶的工作站可以訪問郵箱服務器裏的郵件，並在工作站中通過簡單郵件傳輸協議（SMTP）將郵件發送到郵件服務器”。
在 POP 出現幾年之後有了一個與之競爭的協議，即因特網消息訪問協議（Internet Message Access Protocol，IMAP）。IMAP 旨在提供比 POP 更完整的解決方案，但它也因此比 POP 更復雜。當前廣泛使用的版本是 IMAP4rev1。實際上，Microsoft Exchange 這個當今最主要的郵件服務器使用 IMAP 作爲下載方式。
Python和POP3
． 與之前一樣，這裏導入 poplib 並實例化 poplib.POP3 類。標準流程如下所示：
1.連接到服務器；
2.登錄；
3.發出服務請求；
4.退出。
其僞代碼如下：
from poplib import POP3
p = POP3('pop.python.is.cool')
p.user(...)
p.pass_(...)
...
p.quit()
交互式POP3示例
． 下面是使用 Python 的 poplib 模塊的交互式示例：
>>> import poplib
>>> p = poplib.POP3_SSL('pop.qq.com')
>>> p.user('[email protected]')
b'+OK'
>>> p.pass_('xxxxxxxxxxx') #也是授權碼，不是密碼
b'+OK'
>>> p.stat()
(14, 180452)
>>> rsp,msg,siz = p.retr(14)
>>> rsp,siz
(b'+OK', 853)
poplib.POP3類方法
． 下表是常用的一些POP3對象的方法
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| user(loginname) | 向服務器發送登錄名，並顯示服務器的響應，表示服務器正在等待輸入該用戶的密碼 |
| pass_(passwd) | 在用戶使用 user()登錄後，發送 passwd。如果登錄失敗，則拋出異常 |
| stat() | 返回郵件的狀態，即一個長度爲 2 的元組（msg_ct, mbox_siz），分別表示消息的數量和消息的總大小（即字節數） |
| list([msgnum]) | stat()的擴展，從服務器返回以三元組表示的整個消息列表（rsp, msg_list, rsp_siz），分別爲服務器的響應、消息列表、返回消息的大小。如果給定了 msgnum，則只返回指定消息的數據 |
| retr(msgnum) | 從服務器中得到消息的 msgnum，並設置其“已讀”標誌。返回一個長度爲 3 的元組（rsp, msglines, msgsiz），分別爲服務器的響應、消息的 msgnum 的所有行、消息的字節數 |
| dele(msgnum) | 把消息 msgnum 標記爲刪除，大多數服務器在調用 quit()後執行刪除操作 |
| quit() | 註銷、提交修改（如處理“已讀”和“刪除”標記等）、解鎖郵箱、終止連接，然後退出 |
客戶端程序SMTP和POP3示例
． 以下程序用SMTP和POP3創建一個既能下載也能上傳和發送電子郵件的客戶端：
from smtplib import SMTP
from poplib import POP3_SSL
from time import sleep
Smtpsvr = 'smtp.qq.com'
Popsvr = 'pop.qq.com'
who = '[email protected]'
body = '''\
From: %(who)s
To: %(to)s
Subject: test msg
Hello World!
''' % {'who': who}
sendSvr = SMTP(Smtpsvr)
sendSvr.login('[email protected]','xxxxxxxxxxxx')
errs = sendSvr.sendmail(who,[who],body)
sendSvr.quit()
assert len(errs) == 0, errs
sleep(10)
recvSvr = POP3_SSL(Popsvr)
recvSvr.user('[email protected]')
recvSvr.pass_('xxxxxxxxxxxx')
rsp,msg,siz = recvSvr.retr(recvSvr.stat()[0])
for eachLine in msg:
print(eachLine)
Python和IMAP4
． Python通過imaplib模塊支持IMAP4，流程與之前介紹的一樣，下面是僞代碼：
from imaplib import IMAP4
s = IMAP4('imap.python.is.cool')
s.login(...)
...
s.close()
s.logout()
imaplib.IMAP4 類中的常用方法
． IMAP 協議比 POP 複雜，下表只列出了一些基本方法：
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| close() | 關閉當前郵箱。如果訪問權限不是隻讀，則本地刪除的郵件在服務器端也會被丟棄 |
| fetch(message_set, message_parts) | 獲取之前由message_set設置的電子郵件消息狀態（或使用message_parts獲取部分狀態信息） |
| login(user, password) | 使用指定的用戶名和密碼登錄 |
| logout() | 從服務器註銷 |
| noop() | ping 服務器，但不產生任何行爲 |
| search(charset, *criteria) | 查詢郵箱中至少匹配一塊 criteria 的消息。如果 charset 爲 False，則默認使用 US-ASCII |
| select(mailbox= 'INBOX ', read-only=False) | 選擇一個文件夾（默認是 INBOX），如果是隻讀，則不允許用戶修改其中的內容 |
交互式 IMAP4 示例
>>> from imaplib import IMAP4
>>> s = IMAP4('imap.qq.com')
>>> s.login('[email protected]','xxxxxxxxx') #還是授權碼
('OK', [b'Success login ok'])
>>> rsp,msgs = s.select('INBOX',True)
>>> rsp
'OK'
>>> msgs
[b'169']
>>> rsp,data = s.fetch(msgs[0],'(RFC822)')
>>> rsp
'OK'
>>> for line in data[0][1].splitlines()[:5]:
print(line)
b'X-QQ-mid: sysmail1t1547604076thzpz0bpw'
b'X-QQ-ACTION: no-bounce'
b'X-QQ-STYLE: 1'
b'X-QQ-INNER-PENDING: 1'
b'X-QQ-INNER-SUBJECT: =?GBK?B?zajTw8n6yNXM4dDR08q8/g==?='
>>> s.close()
('OK', [b'CLOSE Done'])
>>> s.logout()
('BYE', [b'LOGOUT received'])
實戰
生成電子郵件
． 電子郵件消息可能不僅包含了純文本，還有附件、文本中的格式等。郵件互換消息擴展（MIME）格式就用來識別這些不同的部分。
Python的email包很適合處理並管理整個電子郵件消息的 MIME 部分，下面是兩個創建電子郵件的示例，即 make_mpa_msg()和 make_img_msg()，前者創建的電子郵件包含一條鏈接，後者創建的電子郵件包含一張圖片：
from email.mime.image import MIMEImage
from email.mime.multipart import MIMEMultipart
from email.mime.text import MIMEText
from smtplib import SMTP
def make_mpa_msg():
email = MIMEMultipart('alternative')
text = MIMEText('Hello World!','plain','utf-8')
email.attach(text)
html = MIMEText(
'<p><a href="http://www.baidu.com">這是一個鏈接!</a></p>','html','utf-8')
email.attach(html)
return email
def make_img_msg(fn):
f = open(fn,'rb')
data = f.read()
f.close()
email = MIMEImage(data,name = fn)
email.add_header('Content-Disposition',
'attachment;filename = "%s"' % fn)
return email
def sendMsg(fr,to,msg):
s = SMTP('smtp.qq.com')
s.login('[email protected]','xxxxxxxx')
errs = s.sendmail(fr,to,msg)
s.quit()
if __name__ == '__main__':
SENDER = 'xxxxxxx'
RECIPS = 'xxxxxxx'
img_name = 'x:/xx/xx'
print('send multipart alternative msg...')
msg = make_mpa_msg()
msg['From'] = SENDER
msg['To'] = ','.join(RECIPS)
msg['Subject'] = 'multipart alternative test'
sendMsg(SENDER,RECIPS,msg.as_string())
print('sending image msg...')
msg = make_img_msg(img_name)
msg['From'] = SENDER
msg['To'] = ','.join(RECIPS)
msg['Subject'] = 'image file test'
sendMsg(SENDER,RECIPS,msg.as_string())
． 創建多部分類型的消息需要使用到 email.mime.multiple.MIMEMultipart 類，並傳遞alternative作爲唯一的參數來實例化這個類。
純文本和鏈接都會用到 email.mime.text.MIMEText 類。這兩部分是在郵件創建之後才創建的。
創建帶圖片的消息需要使用到email.mime.image.MIMEImage 實例。
（疑問：在IDLE中查看msg類容的時候能看到是多部分的，但從QQ郵箱中的郵件來看只顯示了鏈接而沒有顯示文本。）