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', '')
# 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
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