电子邮件实现详解（上）
阿巩
好久不见～
电子邮件是大家日常工作生活中最常用的交流方式之一，我们常提到的SMTP和POP3协议分别是用来做什么的呢？MUA和MTA又是具体指哪些组件呢？邮件发送和接收过程是怎样的？SMTP邮件格式是什么样子，用python/django又如何实现发送邮件呢？本文将一一解释上述问题，并与第三方提供的API对比学习代码结构。日拱一卒，我们开始吧～
首先简要回答下前两个问题，在有了大致概念后我们来看下邮件收发过程：
MUA（Mail User Agent）：邮件用户代理。由于客户端的机器无法自主实现发信，需要通过代理如Foxmail、Outlook等邮件客户端软件来进行编辑和发信。
MTA（Mail Transfer Agent）：邮件传输代理。MTA的角色相当于邮局，负责帮用户寄信和收信以及转发到其他MTA。它和MUA的关系是这样的：用户在使用MUA编辑好邮件后，点击发送，邮件会被MTA接收，并且发到目的用户的MTA上。
MDA（Mail Delivery Agent）：邮件投递代理。邮件在传输过程中很有可能被转移到另外一个MTA，但是最终会有某个MTA接管这封邮件，并且负责投递。MTA将邮件传递给MDA，MDA好比当地的邮递员，他负责完成将邮件存放在服务器上，以及邮件过滤或将邮件直接投递到子文件夹等整理派发的工作。
MRA（Mail Receive Agent）：与MUA进行交互，实现账户的离线邮件接收，不需要一直在线等待。好比某个用户雇佣的专程检查信箱及收信的小工。
总结一下大致流程如下：
1、用户使用MUA编辑邮件，并配置smtp服务器域名，然后寄信给MTA发送邮件。（比如使用网易账户发送邮件就要在配置smtp.163.com,这样邮件就发送到网易MTA）
2、MTA检查收件人服务器是不是自己，不是则传递给下一跳的MTA，直到传递到目的MTA。
3、目的MTA收到邮件后通过MDA进行存储和过滤。
4、MRA从MDA中收取邮件，存到用户的收件箱中。
5、MUA收取邮件，即将MRA中的邮件下载到本地。
我们再来看过程中用到的具体协议：
SMTP协议：Simple Mail Transfer Protocol，简单邮件传输协议。用于邮件客户端与SMTP邮件服务器之间以及两台SMTP服务器之间的通信规则。SMTP协议的通信双方采用一问一答的命令/响应形式进行对话。
POP3协议：Post Office Protocol，邮局协议。用于邮件客户端软件和POP3邮件服务器之间的通信规则。
IMAP协议：Internet Message Access Protocol,Internet消息访问协议，它是对POP3协议的一种扩展，也是定义了邮件客户端软件和IMAP邮件服务器的通信规则。
SMTP邮件服务器：替用户发送邮件和接收外面发送给本地用户的邮件。
POP3/IMAP邮件服务器：帮助用户读取SMTP邮件服务器接收进来的邮件。
IMAP与POP3区别：POP3协议提供了邮件下载功能，但使用POP3协议时，在客户端上的操作不会反馈到服务器上，比如创建文件夹、保存草稿、移动邮件、标记已读等；IMAP提供webmail 与电子邮件客户端之间的双向通信，IMAP协议支持邮件下载，并且支持客户端和邮箱同步更新。
在了解了基础通信协议之后，我们再回到服务器层面，假设用户A使用QQ邮箱给用户B的163邮箱发送邮件，在哪个环节用到了上述的哪个协议，过程是怎样的呢。
① 这一步对应MUA到MTA，使用到的是SMTP协议。
② 从SMTP服务器转发到目的服务器，使用到的也是SMTP协议。
③ 这一步SMTP服务器，即MTA检查收件人服务器是不是自己，发现是自己的账户，便将邮件存放到自己的内部存储空间。
④ 用户A将邮件发送之后，会通知用户B到指定邮箱收取邮件。用户B会通过邮件客户端软件先向163邮箱服务器请求，要求收取自己的邮件。使用到了POP3协议。
⑤ 收到请求后，会从自己的存储空间中取出B未收取的邮件。也使用到了POP3协议。
⑥ 取出用户B未收取的邮件后，将邮件发给用户B。也使用到了POP3协议。
以下代码源自网络，是使用foxmail接收邮件后得到的邮件源码，包括正文和两个附件（.JPG, .TXT）：
Received:from m15-17.126.com (unknown [220.181.15.17])
bymx10 (Coremail) with SMTP id PMCowECZWSfPlodRSu6NCw--.779S2;
Mon,06 May 2013 19:41:03 +0800 (CST)
DKIM-Signature:v=1; a=rsa-sha256; c=relaxed/relaxed; d=126.com; // 域名密钥识别邮件标准，判断垃圾邮件
s=s110527;h=Received:Date:From:To:Subject:Content-Type:
MIME-Version:Message-ID; bh=B57Zfi/+wCVQ61kM9GVkCECk1ax4OZVQDtnW // 不是base64编码
T4lS0x8=;b=XdeYidC7bR1a1l7x3yGAMiMR5ElDx2O4/db2iPrVc0dZ7Y7ANStu // 不是base64编码
6d9o4l9yVysfwk8vifb0eqyxV2wp28pIlfLEGZbDDpKaLMCaLAbVXdW+2hQl4ojd // 不是base64编码
sJ7NiAdF1j5X2N87wktFKA8ZK4lPhBYI1yFrNIT+PODg2NzF1CX2FDM=
Received: from zzzzyy91$126.com ( [202.205.103.22] ) by ajax-webmail-wmsvr17
(Coremail) ; Mon, 6 May 2013 19:41:01 +0800(CST)
X-Originating-IP: [202.205.103.22] //初始ip地址，同一电脑不同邮箱发邮件，该值相同
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
DATA（以下内容由邮件客户端定义，为DATA命令后输入的内容）
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Date: Mon, 6 May2013 19:41:01 +0800 (CST)
From: [base64code]<zzzzyy91@126.com>
To: [emailaddress]
Subject: [base64 code]
X-Priority: [integer] // 邮件优先级
X-Mailer: [Coremail Webmail Server Version SP_ntes V3.5 build // 代理发信客户端
20130412(21945.5326.5325) Copyright (c)2002-2013 www.mailtech.cn 126com]
X-CM-CTRLDATA: [base64 code] // X-邮件服务器自定义的信息段，未知作用
Content-Type:multipart/mixed; // 声明邮件内容格式
boundary="----=_Part_354288_309861106.1367840461937" // 声明邮件内容boundary
MIME-Version: 1.0 // 声明MIME版本
Message-ID: <> // X-邮件服务器自定义的信息段
X-CM-TRANSID: //X-邮件服务器自定义的信息段
X-CM-SenderInfo: // X-邮件服务器自定义的信息段
X-Coremail-Antispam: // X-邮件服务器自定义的信息段
---------------------------------------------------------
以下为邮件的内容
--------------------------------------------------------
------=_Part_354288_309861106.1367840461937 //邮件内容开始
Content-Type: multipart/alternative; //邮件内容格式
boundary="----=_Part_354290_1105600126.1367840461937" // 邮件正文boundary
------=_Part_354290_1105600126.1367840461937 //邮件正文boundary -- 正文开始
Content-Type: text/plain; charset=GBK // 邮件正文格式和字符集
Content-Transfer-Encoding: base64
[base64]mailcontent (plain)[base64] //邮件正文（文本格式）编码（base64）
------=_Part_354290_1105600126.1367840461937 // 邮件正文boundary --可选HTML格式
Content-Type: text/html; charset=GBK //邮件正文格式和字符集
Content-Transfer-Encoding: base64
[base64]mailcontent (html)[base64] //邮件正文（html格式）编码（base64）
------=_Part_354290_1105600126.1367840461937-- // 邮件正文boundary -- 正文结束
------=_Part_354288_309861106.1367840461937 // 邮件内容boundary -- 附件1开始
Content-Type: image/jpeg; name="20130324_224528_982.jpg" // 附件格式及文件名
Content-Transfer-Encoding: base64
Content-Disposition: attachment;filename="20130324_224528_982.jpg"
[base64](.jpg)image attachment[base64] //附件-图片内容编码（base64）
------=_Part_354288_309861106.1367840461937 // 邮件内容boundary -- 附件2开始
Content-Type: text/plain; name="window data type.txt" // 附件格式及文件名
Content-Transfer-Encoding: base64
Content-Disposition: attachment; filename="window datatype.txt"
[base64](.txt)plain attachment[base64] // 附件-文本内容编码（base64）
------=_Part_354288_309861106.1367840461937-- // 邮件内容boundary -- 附件结束在代码第6行我们看到MIME-Version这个字段，MIME协议（Multipurpose Internet Mail Extension，多用途Internet邮件扩展）用于定义复杂邮件体的格式，它支持在邮件体部分表达出的丰富多样的数据内容。而对于邮件内容的基本格式，由RFC822 文档定义。MIME协议即为对RFC822 文档的扩展。
邮件头标准字段解释如下：
参考：
https://blog.csdn.net/Fly2Leo/article/details/10468411?spm=1001.2014.3001.5501
https://www.cnblogs.com/ysocean/p/7652934.html
http://help.163.com/10/0203/13/5UJONJ4I00753VB8.html?servCode=6010237
http://blog.sina.com.cn/s/blog_af19951a0102yz1j.html
由于涉及代码多篇幅过长，JavaMail API、Python smtplib以及django.core.mail实现邮件的收发等内容将放到下一节实现。
感谢所有TV，下期见。
END