Day-18: 电子邮件
假设要从**@163.com发送邮件到**@sina.com，会经过下面几个过程：
- 首先，你得使用邮件代理软件（也就是MUA：Mail User Agent），例如Outlook，Foxmail。填写你的Email地址和密码，发送邮件。
- Email从MUA发出后会到达163的服务器，也就是MTA：Mail Transfer Agent。之后再由网易的服务商传到新浪的服务商MTA，中间可能还会经过其他几个MTA。
- Email到达新浪的MTA后，会被投递到最终目的地MDA：Mail Delivery Agent——邮件投递代理，并长期保存在这个电子邮箱中。
- 最后，得收件人通过MUA将邮件获取得到。
在发邮件时，MUA和MTA之间的协议是SMTP：Simple Mail Transfer Protocol。
收邮件时，MUA和MDA使用的协议有POP：Post Office Protocol,版本号为3，俗称POP3；另一种是，IMAP： Internet Message Protocol，它的优点是不断可以取邮件，还可以直接操作MDA上存储的邮件，比如从收件箱一道垃圾箱。
在Python中，收发邮件，只要做到以下两点：
- 编写MUA把邮件发到MTA；
- 编写MUA从MDA上收邮件。
- STMP发送邮件
SMTP是发送邮件的协议，Python中stmplib和email两个模块是对STMP支持的，其中，email负责构造邮件，stmplib负责发送邮件。
首先，得了解构造的邮件对象就是Message对象，而MIMEText对象，就是一个文本邮件对象，如果构造一个MIMEImage对象，就是表示一个作为附件的图片，如果要把多个对象组合起来，就用MIMEMultipart对象，而MIMEBase可以表示任何对象，它们的继承关系如下：
Message +- MIMEBase +- MIMEMultipart +- MIMENonMultipart +- MIMEMessage +- MIMEText +- MIMEImage
如果我们要构造纯文本邮件，如下：
from email.mime.text import MIMEText msg = MIMEText('hello, send by Python...', 'plain', 'utf-8')
构造MIMEText对象时，第一个参数时邮件正文，第二个参数时MIME的subtype，传入“plain”表示纯文本，传入“html”就表示HTML格式，最终的MIME就是‘text/plain’，最后一定要用utf-8编码来保证多国语言兼容。
邮件构建完成后，通过SMTP发送
# 输入Email地址和口令: from_addr = raw_input('From: ') password = raw_input('Password: ') # 输入SMTP服务器地址: smtp_server = raw_input('SMTP server: ') # 输入收件人地址: to_addr = raw_input('To: ') import smtplib server = smtplib.SMTP(smtp_server, 25) # SMTP协议默认端口是25 server.set_debuglevel(1) # 打印出和STMP服务器交互的所有信息 server.login(from_addr, password) # 登录STMP服务器 server.sendmail(from_addr, [to_addr], msg.as_string()) # 发送邮件 server.quit() # 结束
但是，效果不是很理想：
- 邮件没主题；
- 没有收件人的名字。
这是因为显示主题、收件人、发件人等信息是记录在所发的message中的，STMP发送所传入的参数只是保证登录服务器和确定目标地址。所以，必须把from、To、subject等信息添加到MIMEText中，才能完整显示。
# -*- coding: utf-8 -*- from email import encoders from email.header import Header from email.mime.text import MIMEText from email.utils import parseaddr, formataddr import smtplib def _format_addr(s): name, addr = parseaddr(s) return formataddr(( \ Header(name, 'utf-8').encode(), \ addr.encode('utf-8') if isinstance(addr, unicode) else addr)) from_addr = raw_input('From: ') password = raw_input('Password: ') to_addr = raw_input('To: ') smtp_server = raw_input('SMTP server: ') msg = MIMEText('hello, send by Python...', 'plain', 'utf-8') msg['From'] = _format_addr(u'Python爱好者 <%s>' % from_addr) msg['To'] = _format_addr(u'管理员 <%s>' % to_addr) msg['Subject'] = Header(u'来自SMTP的问候……', 'utf-8').encode() server = smtplib.SMTP(smtp_server, 25) server.set_debuglevel(1) server.login(from_addr, password) server.sendmail(from_addr, [to_addr], msg.as_string()) server.quit()
首先创建_format_addr()函数来格式化一个邮件的地址信息。地址信息包括前面显示的name和后面备注的邮箱地址。前者由于可能涉及到中文，所以用Header对象进行编码（编码后用于传输的文本是包含了utf-8和Base64的文本），注意最后传出的name和addr都得是utf-8.另外msg['To']接受的不是list而是字符串，所以如果有多个邮件地址传入，就得用，分隔。
改进后，效果更人性化：
如果要发送HTML邮件，只用将前面构造MIMEText对象时，把HTML字符串传进去，再把第二个参数有plain换成html就ok了。
msg = MIMEText('<html><body><h1>Hello</h1>' + '<p>send by <a href="http://www.python.org">Python</a>...</p>' + '</body></html>', 'html', 'utf-8')
显示如下：
前面都是直接发送纯文本或者HTML文档，如果要发送附件，就不能只创建MIMEText对象了，还有还有附件的对象，但是继承树种没有专门的附件对象，用可以代替任何邮件对象的MIMEBase对象代替。
# 邮件对象: msg = MIMEMultipart() msg['From'] = _format_addr(u'Python爱好者 <%s>' % from_addr) msg['To'] = _format_addr(u'管理员 <%s>' % to_addr) msg['Subject'] = Header(u'来自SMTP的问候……', 'utf-8').encode() # 邮件正文是MIMEText: msg.attach(MIMEText('send with file...', 'plain', 'utf-8')) # 添加附件就是加上一个MIMEBase，从本地读取一个图片: with open('/Users/michael/Downloads/test.png', 'rb') as f: # 设置附件的MIME和文件名，这里是png类型: mime = MIMEBase('image', 'png', filename='test.png') # 加上必要的头信息: mime.add_header('Content-Disposition', 'attachment', filename='test.png') mime.add_header('Content-ID', '<0>') mime.add_header('X-Attachment-Id', '0') # 把附件的内容读进来: mime.set_payload(f.read()) # 用Base64编码: encoders.encode_base64(mime) # 添加到MIMEMultipart: msg.attach(mime)
先创建MIMEMultipart作为要发送的邮件对象msg，再将要显示主题，收件人，发件人信息加入到msg中，至于正文和附件就另外创建MIMEText对象和MIMEBase对象分别储存好内容后再添加到msg中。
如果要将图片嵌入到正文中，就只能发送html文件，再上述发送附件的基础上将图片的链接地址传入到html文件中的相应位置。
msg.attach(MIMEText('<html><body><h1>Hello</h1>' + '<p><img src="cid:0"></p>' + '</body></html>', 'html', 'utf-8'))
效果如下：
如果我们发送HTML邮件，而收件人使用的是比较老的MUA，无法显示HTML文件，只能显示纯文本文件，那就出问题了。所以，为了确保无论老旧设备都能显示，会发送纯文本和HTML两种邮件格式，同时将subtype换成alternative，如果无法查看HTML，会自动降级成纯文本。
msg = MIMEMultipart('alternative') msg['From'] = ... msg['To'] = ... msg['Subject'] = ... msg.attach(MIMEText('hello', 'plain', 'utf-8')) msg.attach(MIMEText('<html><body><h1>Hello</h1></body></html>', 'html', 'utf-8')) # 正常发送msg对象...
另外，使用标准的25端口连接SMTP服务器时，使用的是明文传输，发送邮件的整个过程有被窃听的风险。要更安全的发送邮件，都是先创建SSL安全连接，然后再使用SMTP协议发送邮件。
例如gmail的SMTP端口是587
smtp_server = 'smtp.gmail.com' smtp_port = 587 server = smtplib.SMTP(smtp_server, smtp_port) server.starttls() # 剩下的代码和前面的一模一样: server.set_debuglevel(1) ...
和之前不同的地方，在于创建了SMTP对象后，立刻调用了starttls()方法，就创建了安全连接，其他的都是一样的。
最后，关于如何构造复杂的邮件内容可以参考email官方包
- POP3收取文件
使用POP3收取邮件分为两步：
第一步：用poplib把邮件的原始文本下载到本地；
第二步：用email解析原始文本，还原为邮件对象。
将邮件下载到本地：
import poplib # 输入邮件地址, 口令和POP3服务器地址: email = raw_input('Email: ') password = raw_input('Password: ') pop3_server = raw_input('POP3 server: ') # 连接到POP3服务器: server = poplib.POP3(pop3_server) # 可以打开或关闭调试信息: # server.set_debuglevel(1) # 可选:打印POP3服务器的欢迎文字: print(server.getwelcome()) # 身份认证: server.user(email) server.pass_(password) # stat()返回邮件数量和占用空间: print('Messages: %s. Size: %s' % server.stat()) # list()返回所有邮件的编号: resp, mails, octets = server.list() # 可以查看返回的列表类似['1 82923', '2 2184', ...] print(mails) # 获取最新一封邮件, 注意索引号从1开始: index = len(mails) resp, lines, octets = server.retr(index) # lines存储了邮件的原始文本的每一行, # 可以获得整个邮件的原始文本: msg_content = '\r\n'.join(lines) # 稍后解析出邮件: msg = Parser().parsestr(msg_content) # 可以根据邮件索引号直接从服务器删除邮件: # server.dele(index) # 关闭连接: server.quit()
解析邮件：
先得导入必要的模块：
import email from email.parser import Parser from email.header import decode_header from email.utils import parseaddr
然后，将邮件内容解析为Message对象：
msg = Parser().parsestr(msg_content)
如果解析的对象本身是个MIMEMultipart对象，就要递归地打印出Message对象的层次结构：
# indent用于缩进显示: def print_info(msg, indent=0): if indent == 0: # 邮件的From, To, Subject存在于根对象上: for header in ['From', 'To', 'Subject']: value = msg.get(header, '') if value: if header=='Subject': # 需要解码Subject字符串: value = decode_str(value) else: # 需要解码Email地址: hdr, addr = parseaddr(value) name = decode_str(hdr) value = u'%s <%s>' % (name, addr) print('%s%s: %s' % (' ' * indent, header, value)) if (msg.is_multipart()): # 如果邮件对象是一个MIMEMultipart, # get_payload()返回list，包含所有的子对象: parts = msg.get_payload() for n, part in enumerate(parts): print('%spart %s' % (' ' * indent, n)) print('%s--------------------' % (' ' * indent)) # 递归打印每一个子对象: print_info(part, indent + 1) else: # 邮件对象不是一个MIMEMultipart, # 就根据content_type判断: content_type = msg.get_content_type() if content_type=='text/plain' or content_type=='text/html': # 纯文本或HTML内容: content = msg.get_payload(decode=True) # 要检测文本编码: charset = guess_charset(msg) if charset: content = content.decode(charset) print('%sText: %s' % (' ' * indent, content + '...')) else: # 不是文本,作为附件处理: print('%sAttachment: %s' % (' ' * indent, content_type))
邮件中的Subject和Email中包含的name都是经过编码后的str，要正常显示，就必须decode：
def decode_str(s): value, charset = decode_header(s)[0] if charset: value = value.decode(charset) return value
decode_header()返回一个list，可能包含多个邮件地址，但是这里只取了第一个邮件地址。
另外，邮件的正文内容也是str，还需要检测编码，否则，非UTF-8编码的邮件无法正常显示：
def guess_charset(msg): # 先从msg对象获取编码: charset = msg.get_charset() if charset is None: # 如果获取不到，再从Content-Type字段获取: content_type = msg.get('Content-Type', '').lower() pos = content_type.find('charset=') if pos >= 0: charset = content_type[pos + 8:].strip() return charset
最后，在浏览器上和Python编写的POP3程序地结果：
+OK Welcome to coremail Mail Pop3 Server (163coms[...]) Messages: 126. Size: 27228317 From: Test <xxxxxx@qq.com> To: Python爱好者 <xxxxxx@163.com> Subject: 用POP3收取邮件 part 0 -------------------- part 0 -------------------- Text: Python可以使用POP3收取邮件……... part 1 -------------------- Text: Python可以<a href="...">使用POP3</a>收取邮件……... part 1 -------------------- Attachment: application/octet-stream
注：本文为学习廖雪峰Python入门整理后的笔记
