电子邮件收发原理和实现(POP3, SMTP) [整理]

<!-- 最近工作上接触到了邮箱的开发，整理一下学到的东西，以备忘 -->

 

电子邮件的收发流程示意图：

 

相对于邮件客户端的流程就是：

 


邮件接收——POP3协议
POP3（Post Office Protocol 3，邮局协议版本3）主要用于支持使用客户端远程管理在服务器上的电子邮件。该协议是在RFC-1939中定义的，是Internet上的大多数人用来接收邮件的机制。POP3采用Client/Server工作模式，默认使用TCP 110端口。
* 在使用POP协议时，人们熟悉的很多功能，如查看收到了多少新邮件消息的功能，POP根本不支持。这些功能都内置到诸如Eudora或 Microsoft Outlook之类的邮件程序中，能为您记住接收的上一封邮件，以及计算有多少新邮件这类信息。因此，如果想获取这类信息，将需要由自己进行计算。
[详细请参考wiki的解析：http://zh.wikipedia.org/wiki/POP3 ]

 

<POP3状态图>

 

<POP3常用命令表>

* 对大小写不敏感，以CRLF作为结束
[详细可参考RFC1939协议，http://www.rfc-ref.org/RFC-TEXTS/1939/contents.html ]

>> 命令可能的返回值
+ OK <描述>  成功
- ERR <描述> 失败

<POP3工作原理>
1)        客户端使用TCP协议连接邮件服务器的110端口；
2)        客户端使用USER命令将邮箱的账号传给POP3服务器；
3)        客户端使用PASS命令将邮箱的账号传给POP3服务器；
4)        完成用户认证后，客户端使用STAT命令请求服务器返回邮箱的统计资料；
5)        客户端使用LIST命令列出服务器里邮件数量；
6)        客户端使用RETR命令接收邮件，接收一封后便使用DELE命令将邮件服务器中的邮件置为删除状态；
7)        客户端发送QUIT命令，邮件服务器将将置为删除标志的邮件删除，连接结束。
（注：客户端UA可以设定将邮件在邮件服务器上保留备份，而不将其删除。）

一个基本实现(Java)：
Pop3Test.java (见附件)

 

邮件发送——SMTP协议
SMTP（Simple Message Transfer Protocol，简单邮件传输协议）是用于传送电子邮件的机制。该协议是在RFC-821中定义的。采用Client/Server工作模式，默认使用TCP 25端口。
[详细请参考wiki的解析：http://zh.wikipedia.org/wiki/SMTP ]

<SMTP状态图>

 
<SMTP常用命令表>

* 对大小写不敏感，以CRLF作为结束
[详细可参考RFC821协议，中文版链接地址：http://www.5dmail.net/rfc/RFC821.txt ]

>> 命令可能的返回值
500 格式错误，命令不可识别（此错误也包括命令行过长）
501 参数格式错误
502 命令不可实现
503 错误的命令序列
504 命令参数不可实现
211 系统状态或系统帮助响应
214 帮助信息
220 <domain> 服务就绪
221 <domain> 服务关闭传输信道
421 <domain> 服务未就绪，关闭传输信道（当必须关闭时，此应答可以作为对任何命令的响应）
250 要求的邮件操作完成
251 用户非本地，将转发向<forward-path>
450 要求的邮件操作未完成，邮箱不可用（例如，邮箱忙）
550 要求的邮件操作未完成，邮箱不可用（例如，邮箱未找到，或不可访问）
451 放弃要求的操作；处理过程中出错
551 用户非本地，请尝试<forward-path>
452 系统存储不足，要求的操作未执行
552 过量的存储分配，要求的操作未执行
553 邮箱名不可用，要求的操作未执行（例如邮箱格式错误）
354 开始邮件输入，以<CRLF>.<CRLF>结束
554 操作失败

<SMTP工作原理>
1)        客户端使用TCP协议连接SMTP服务器的25端口；
2)        客户端发送HELO报文将自己的域地址告诉给SMTP服务器；
3)        SMTP服务器接受连接请求，向客户端发送请求账号密码的报文（AUTH LOGIN）；
4)        客户端向SMTP服务器传送账号和密码，如果验证成功，向客户端发送一个OK命令，表示可以开始报文传输；
5)        客户端使用MAIL命令将邮件发送者的名称发送给SMTP服务器；
6)        SMTP服务器发送OK命令做出响应；
7)        客户端使用RCPT命令发送邮件接收者地址，如果SMTP服务器能识别这个地址，就向客户端发送OK命令，否则拒绝这个请求；
8)        收到SMTP服务器的OK命令后，客户端使用DATA命令发送邮件的数据。
9)        客户端发送QUIT命令终止连接。

一个基本实现(Java)：
SmtpTest.java (见附件)

*Base64加密使用了Apache的开源包，使用时需导入附件中的commons-codec-1.5.jar包。

 

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一些参考资料：
电子邮件检索与传输流程
Email电子邮件应用分析
用Java来编写可根据SMTP和POP3协议来收发E-mail的Java Applet

 

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