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Java的网络编程:用Java实现SMTP服务器
作者:谷和启    本文选自:开放系统世界——赛迪网  2002年12月27日

电子邮件传递可以由多种协议来实现。目前,在Internet 网上最流行的三种电子邮件协议是SMTP、POP3 和 IMAP,下面分别简单介绍。

◆ SMTP 协议

简单邮件传输协议(Simple Mail Transfer Protocol,SMTP)是一个运行在TCP/IP之上的协议,用它发送和接收电子邮件。SMTP 服务器在默认端口25上监听。SMTP客户使用一组简单的、基于文本的命令与SMTP服务器进行通信。在建立了一个连接后,为了接收响应,SMTP客户首先发出一个命令来标识它们的电子邮件地址。如果SMTP服务器接受了发送者发出的文本命令,它就利用一个OK响应和整数代码确认每一个命令。客户发送的另一个命令意味着电子邮件消息体的开始,消息体以一个圆点“.”加上回车符终止。

◆ POP3 协议

邮局协议(Post Office Protocol Version 3,POP3)提供了一种对邮件消息进行排队的标准机制,这样接收者以后才能检索邮件。POP3服务器也运行在TCP/IP之上,并且在默认端口110上监听。在客户和服务器之间进行了初始的会话之后,基于文本的命令序列可以被交换。POP3客户利用用户名和口令向POP3服务器认证。POP3中的认证是在一种未加密的会话基础之上进行的。POP3客户发出一系列命令发送给POP3服务器,如:请求客户邮箱队列的状态、请求列出的邮箱队列的内容和请求检索实际的消息。POP3代表一种存储转发类型的消息传递服务。现在,大部分邮件服务器都采用SMTP发送邮件,同时使用POP3接收电子邮件消息。

◆ IMAP 协议

Internet 消息访问协议(Internet Message Access Protocol,IMAP)是一种电子邮件消息排队服务,它对POP3的存储转发限制提供了重要的改进。IMAP也使用基于文本命令的语法在TCP/IP上运行,IMAP服务器一般在默认端口143监听。IMAP服务器允许IMAP客户下载一个电子邮件的头信息,并且不要求将整个消息从服务器下载至客户,这一点与POP3是相同的。IMAP服务器提供了一种排队机制以接收消息,同时必须与SMTP相结合在一起才能发送消息。

下面以SMTP发送电子邮件为例讲解怎样用Java 实现SMTP 服务器应用功能,从而完成邮件的发送的。

SMTP 命令

SMTP协议是目前网上流行的发送E-Mail的协议,SMTP协议共有14条命令。不过,发一封E-Mail只需用如下5条命令就足够了,分别为:

◆ HELO <SP> <domain> <CRLF> ,与SMTP服务器握手,传送本机域名;

◆ MAIL <SP> FROM:<reverse-path> <CRLF>,传送发信者的信箱名称;

◆ RCPT <SP> TO:<forward-path> <CRLF>,传送接收者的信箱名称;

◆ DATA <CRLF>,发送信件数据(包括信头和信体);

◆ QUIT <CRLF>,退出与SMTP服务器的连接。

编程思路

首先我们设计一个邮件发送程序的交互界面,界面中包括用户输入邮件的收件人、发信人和主题组件的单行文本框,书写邮件内容的多行文本框等。然后为了能够实现E-mail的发送和设置,我们设计一个SmtpMail类,它封装了与邮件服务器之间的Socket 通信操作,以及SMTP 命令的发送和响应信息的接收。

编程技巧说明

1.设置窗体和组件

我们设计了一个MailSendFrame()类继承Frame 对象,作为容纳组件的主窗体。Main()函数实现将窗体启动时置于屏幕的正中央,窗口定义代码如下:

public static void main(String[] args) {
 mailSendFrame mailSendFrame = new mailSendFrame();
 Dimension screenSize = Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize();
 Dimension frameSize = mailSendFrame.getSize();
 if (frameSize.height > screenSize.height) {
  frameSize.height = screenSize.height;
 }
 if (frameSize.width > screenSize.width) {
  frameSize.width = screenSize.width;
 }
 mailSendFrame.setLocation((screenSize.width - frameSize.width) / 2, 
(screenSize.height - frameSize.height) / 2);
 mailSendFrame.setVisible(true);
 mailSendFrame.show();
}

在Main()函数中,首先利用代表系统信息的Toolkit对象得到当前系统中设置的屏幕分辨率,并且用分辨率和窗体的大小作比较,然后,调用MailSendFrame的SetLocation()方法设置窗体的左上角坐标,使窗体的中心和屏幕的中心正好重合,从而将窗体居中。

//组件实例变量的定义
Panel panelMain = new Panel();
  Panel panelUp = new Panel();
  Panel panel3 = new Panel();
  Panel panel4 = new Panel();
  Panel panel6 = new Panel();
  Panel panel7 = new Panel();
  TextField txtServer = new TextField();
  TextField txtTo = new TextField();
  TextField txtFrom = new TextField();
  TextField txtSubject = new TextField();
  Panel panel8 = new Panel();
  Label lblFile = new Label();
  Button cmdBrowse = new Button();
  Panel panelDown = new Panel();
  TextArea txtMail = new TextArea();
  Panel panel10 = new Panel();
  Button cmdSend = new Button();
  Button cmdExit = new Button();
  .......
  .......
   panelMain.add(panelUp, null);
    panelUp.add(panel3, null);
    panel3.add(new Label("发信服务器:"), null);
    panel3.add(txtServer, null);
    panelUp.add(panel4, null);
    panel4.add(new Label("收件人:"), null);
    panel4.add(txtTo, null);
    panelUp.add(panel6, null);
    panelUp.add(panel7, null);
    panel7.add(new Label("主题:"), null);
    panel7.add(txtSubject, null);
    panel6.add(new Label("发件人:"), null);
    panel6.add(txtFrom, null);
    panelUp.add(panel8, null);
    panel8.add(new Label("附件:  "), null);
    panel8.add(lblFile, null);
    panel8.add(cmdBrowse, null);
    panelMain.add(panelDown, null);
    panelDown.add(txtMail, BorderLayout.CENTER);
    panelDown.add(panel10,  BorderLayout.SOUTH);
    panel10.add(cmdSend, null);
    panel10.add(cmdExit, null);
    panelDown.add(new Label("  "),  BorderLayout.EAST);
    panelDown.add(new Label("  "),  BorderLayout.WEST);
    ........
    ........


窗体组件的定义都是在Init()方法中完成,设置好收件人、发信人和主题组件的单行文本框,书写邮件内容的多行文本框,以及附件中的浏览按钮、发送和退出按钮。

2.窗体中的事件处理

事件处理也是在Init()方法中完成。选取附件文件的“浏览”按钮的事件处理,在单击该按钮时,打开一个OpenFileDialog 文件对话框,读取用户所选取的文件名。打开文件对话框的“浏览”按钮的代码如下:

private FileDialog openFileDialog= new FileDialog(this,"打开文件",FileDialog.LOAD);
public mailSendFrame() {
 try {
  Init();
 }
 catch(Exception e) {
  e.printStackTrace();
 }
}
......
......

单击“发送”按钮的事件处理,实现用户填写邮件信息的收集和邮件的发送操作。“发送”按钮的代码如下:

cmdSend.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {
 public void actionPerformed(ActionEvent e) {
  cmdSend_actionPerformed(e);
 }
}

实现cmdSend_actionPerformed()方法如下:

void cmdSend_actionPerformed(ActionEvent e) {
 mailSender.setFrom(txtFrom.getText().trim());
 mailSender.setTo(txtTo.getText().trim());
 mailSender.addHeader("Subject",txtSubject.getText().trim()) ;
 mailSender.addData(txtMail.getText()) ;
 if(!lblFile.getText().trim().equals("") )
 mailSender.addAttachment(lblFile.getText().trim());
 mailSender.open(txtServer.getText().trim(),25);
 mailSender.transmit();
 mailSender.close();
}

单击“退出”按钮的事件处理,实现程序的退出和窗体的关闭。“退出”按钮和侦听器的程序代码如下:

cmdExit.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {
 public void actionPerformed(ActionEvent e) {
  cmdExit_actionPerformed(e);
 }
}
this.addWindowListener(new java.awt.event.WindowAdapter() {
 public void windowClosing(WindowEvent e) {
  this_windowClosing(e);
 }
}

上面程序分别为退出和窗体注册事件的侦听器或适配器,它们处理各自的交互动作。实现cmdExit_actionPerformed()和this_windowClosing()方法如下:

void cmdExit_actionPerformed(ActionEvent e) {
 System.exit(0);
}
void this_windowClosing(WindowEvent e) {
 System.exit(0);
}

3.SmtpMail 类的实现

采用Open()方法,建立与邮件服务器之间的TCP/IP 连接,创建套接字,并且得到发送命令所用的输出流Send 和接收服务器相应所用的输入流Rev。Open()方法的代码如下:

public int open(String serverName, int port){
 try{
  mailSocket = new Socket(serverName, port);
  send = new PrintWriter(mailSocket.getOutputStream(), true);
  recv = new BufferedReader(new InputStreamReader(mailSocket.getInputStream()));
  String s1 = recv.readLine();
  char c = s1.charAt(0);
  if((c == '4') | (c == '5'))
  return 0;
 }
 catch(Exception e){
  return 0;
 }
 return 1;
}

在SmtpMail 类中,通过Transmit()方法完成发送任务。Transmit()方法的代码如下:

public int transmit(){
 boolean flag = true;
 //发送HELO 命令
 if(domain.length() != 0){
  int i = sendString("HELO " + domain);
  if(i != 1)
  return 0;
 }
 //发送MAIL FROM 命令(发件人)
 if(from.length() != 0){
  int j = sendString("MAIL FROM:" + from);
  if(j != 1)
  return 0;
 }
 //发送RCPT TO 命令(收件人)
 if(to.length() != 0){
  int k = sendString("RCPT TO:" + to);
  if(k != 1)
  return 0;
 }
 //发送邮件正文(DATA 命令)
 if(sendString("DATA") != 1)
 return 0;
 //发送邮件头信息
 for(int l = 0; l < x_set.size(); l += 2){
  String s = (String)x_set.elementAt(l);
  send.println(s + ": " + x_set.elementAt(l + 1));
 }
  //发送时间及相关内容格式说明
  if(x_set.indexOf("Date") < 0)
  send.println("Date: " + (new Date()).toString());
  ........
 ........

使用SendString()方法来发送字符串命令,并且接收邮件服务器的响应信息,判断命令是否被接收。返回1表示命令被拒绝执行,返回0表示命令被接受。SendString()方法的代码如下:

private int sendString(String s){
 String s1 = "";
 try{
  send.println(s);
  s1 = recv.readLine();
 }
 catch(Exception e){
  System.out.print(s1);
  return 0;
 }
 if(s1.length() == 0)
 return 0;
 char c = s1.charAt(0);
 return !((c == '4') | (c == '5')) ? 1 : 0;
}

使用Close()方法来关闭与服务器之间的套接字连接。该方法发送“QUIT”命令,收到响应消息后,才真正关闭连接。Close()方法的代码如下:

public int close(){
 int i = 0;
 try{
  i += sendString("QUIT");
  mailSocket.close();
 }
 catch(Exception e){
  return 0;
 }
 return i == 0 ? 1 : 0;
}

mailSendFrame.java源程序代码如下:

import java.awt.*;
  import java.awt.event.*;
  public class mailSendFrame extends Frame {
  smtpMail mailSender=new smtpMail();
  Panel panelMain = new Panel();
  Panel panelUp = new Panel();
  Panel panel3 = new Panel();
  Panel panel4 = new Panel();
  Panel panel6 = new Panel();
  Panel panel7 = new Panel();
  TextField txtServer = new TextField();
  TextField txtTo = new TextField();
  TextField txtFrom = new TextField();
  TextField txtSubject = new TextField();
  Panel panel8 = new Panel();
  Label lblFile = new Label();
  Button cmdBrowse = new Button();
  Panel panelDown = new Panel();
  TextArea txtMail = new TextArea();
  Panel panel10 = new Panel();
  Button cmdSend = new Button();
  Button cmdExit = new Button();
  private FileDialog openFileDialog
  = new FileDialog(this,"打开文件",FileDialog.LOAD);
    public mailSendFrame() {
    try {
      Init();
    }
    catch(Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
  public static void main(String[] args) {
    mailSendFrame mailSendFrame = new mailSendFrame();
    Dimension screenSize = Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize();
    Dimension frameSize = mailSendFrame.getSize();
    if (frameSize.height > screenSize.height) {
      frameSize.height = screenSize.height;
    }
    if (frameSize.width > screenSize.width) {
      frameSize.width = screenSize.width;
    }
    mailSendFrame.setLocation((screenSize.width - frameSize.width) / 2,   
(screenSize.height - frameSize.height) / 2);
    mailSendFrame.setVisible(true);
    mailSendFrame.show();
  }
  private void Init() throws Exception {
    this.setLayout(new BorderLayout());
    panelMain.setLayout(new GridLayout(2,1));
    panelUp.setLayout(new GridLayout(6,1));
    panel3.setLayout(new FlowLayout());
    this.setVisible(true);
   .......
   .......
  //smtpMail.java 的源代码
  import java.io.*;
  import java.net.Socket;
  import java.util.*;
  public class smtpMail{
    private boolean sendConf=false;
    public static final int OK = 1;
    public static final int ERROR = 0;
    private static final String TEXT = "1";
    private static final String TFILE = "2";
    private static final String BFILE = "3";
    private static final String CPR = "Java 1.0";
    private static final String MAILER = "X-Mailer";
    private static final int BUFFER_SIZE = 48;
    private String DELIMETER;
    private String SEPARATOR;
    private static final int HOW_LONG = 6;
    private static final char SMTP_ERROR_CODE1 = 52;
    private static final char SMTP_ERROR_CODE2 = 53;
    private static final int fillchar = 61;
    private static final String cvt =         
"ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";
    private Socket mailSocket;
    private BufferedReader recv;
    private PrintWriter send;
    private String from;
    private String to;
    private String domain;
    private Vector x_set;
    private Vector body;
    private Vector attach;
    public smtpMail(){
        DELIMETER = "";
        SEPARATOR = "";
        mailSocket = null;
        recv = null;
        send = null;
        from = "";
        to = "";
        domain = "";
        x_set = new Vector();
        body = new Vector();
        attach = new Vector();
        DELIMETER = getId();
        SEPARATOR = System.getProperty("file.separator");
    }
   .........
   .........



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