[TOC]
### 介绍
`SMTP`是发送邮件的协议，Python内置对`SMTP`的支持，可以发送纯文本邮件、`HTML`邮件以及带附件的邮件。
### 两个模块
Python对`SMTP`支持有`smtplib`和`email`两个模块，`email`负责构造邮件，`smtplib`负责发送邮件。
### 构造纯文本邮件
首先，我们来构造一个最简单的纯文本邮件：
~~~
from email.mime.text import MIMEText
msg = MIMEText('hello, send by Python...', 'plain', 'utf-8')
~~~
注意到构造`MIMEText`对象时，第一个参数就是邮件正文，第二个参数是`MIME`的`subtype`，传入`'plain'`表示纯文本，最终的`MIME`就是`'text/plain'`，最后一定要用`utf-8`编码保证多语言兼容性。
#### 通过 SMTP 发送
然后，通过`SMTP`发出去：
~~~
# 输入Email地址和口令:
from_addr = input('From: ')
password = input('Password: ')
# 输入收件人地址:
to_addr = input('To: ')
# 输入SMTP服务器地址:
smtp_server = input('SMTP server: ')
import smtplib
server = smtplib.SMTP(smtp_server, 25) # SMTP协议默认端口是25
server.set_debuglevel(1)
server.login(from_addr, password)
server.sendmail(from_addr, [to_addr], msg.as_string())
server.quit()
~~~
我们用`set_debuglevel(1)`就可以打印出和`SMTP`服务器交互的所有信息。`SMTP`协议就是简单的文本命令和响应。`login()`方法用来登录`SMTP`服务器，`sendmail()`方法就是发邮件，由于可以一次发给多个人，所以传入一个`list`，邮件正文是一个`str`，`as_string()`把`MIMEText`对象变成`str`。
如果一切顺利，就可以在收件人信箱中收到我们刚发送的`Email`：
#### 问题
仔细观察，发现如下问题：
- 邮件没有主题；
- 收件人的名字没有显示为友好的名字，比如`Mr Green <green@example.com>；`
- 明明收到了邮件，却提示不在收件人中。
#### 原因与解决
这是因为邮件主题、如何显示发件人、收件人等信息并不是通过`SMTP`协议发给`MTA`，而是包含在发给`MTA`的文本中的，所以，我们必须把`From`、`To`和`Subject`添加到`MIMEText`中，才是一封完整的邮件：
~~~
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))
from_addr = input('From: ')
password = input('Password: ')
to_addr = input('To: ')
smtp_server = input('SMTP server: ')
msg = MIMEText('hello, send by Python...', 'plain', 'utf-8')
msg['From'] = _format_addr('Python爱好者 <%s>' % from_addr)
msg['To'] = _format_addr('管理员 <%s>' % to_addr)
msg['Subject'] = Header('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()
~~~
我们编写了一个函数`_format_addr()`来格式化一个邮件地址。注意不能简单地传入`name <addr@example.com>`，因为如果包含中文，需要通过`Header`对象进行编码。
`msg['To']`接收的是字符串而不是`list`，如果有多个邮件地址，用`,`分隔即可。
再发送一遍邮件，就可以在收件人邮箱中看到正确的标题、发件人和收件人：
你看到的收件人的名字很可能不是我们传入的管理员，因为很多邮件服务商在显示邮件时，会把收件人名字自动替换为用户注册的名字，但是其他收件人名字的显示不受影响。
如果我们查看`Email`的原始内容，可以看到如下经过编码的邮件头：
~~~
From: =?utf-8?b?UHl0aG9u54ix5aW96ICF?= <xxxxxx@163.com>
To: =?utf-8?b?566h55CG5ZGY?= <xxxxxx@qq.com>
Subject: =?utf-8?b?5p2l6IeqU01UUOeahOmXruWAmeKApuKApg==?=
~~~
这就是经过`Header`对象编码的文本，包含`utf-8`编码信息和`Base64`编码的文本。如果我们自己来手动构造这样的编码文本，显然比较复杂。
### 发送`HTML`邮件
如果我们要发送`HTML`邮件，而不是普通的纯文本文件怎么办？方法很简单，在构造`MIMEText`对象时，把`HTML`字符串传进去，再把第二个参数由`plain`变为`html`就可以了：
~~~
msg = MIMEText('<html><body><h1>Hello</h1>' +
'<p>send by <a href="http://www.python.org">Python</a>...</p>' +
'</body></html>', 'html', 'utf-8')
~~~
再发送一遍邮件，你将看到以`HTML`显示的邮件：
### 发送附件
如果`Email`中要加上附件怎么办？带附件的邮件可以看做包含若干部分的邮件：文本和各个附件本身，所以，可以构造一个`MIMEMultipart`对象代表邮件本身，然后往里面加上一个`MIMEText`作为邮件正文，再继续往里面加上表示附件的`MIMEBase`对象即可：
~~~
# 邮件对象:
msg = MIMEMultipart()
msg['From'] = _format_addr('Python爱好者 <%s>' % from_addr)
msg['To'] = _format_addr('管理员 <%s>' % to_addr)
msg['Subject'] = Header('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)
~~~
然后，按正常发送流程把`msg`（注意类型已变为`MIMEMultipart`）发送出去，就可以收到如下带附件的邮件：
### 发送图片
如果要把一个图片嵌入到邮件正文中怎么做？直接在`HTML`邮件中链接图片地址行不行？答案是，大部分邮件服务商都会自动屏蔽带有外链的图片，因为不知道这些链接是否指向恶意网站。
要把图片嵌入到邮件正文中，我们只需按照发送附件的方式，先把邮件作为附件添加进去，然后，在`HTML`中通过引用`src="cid:0"`就可以把附件作为图片嵌入了。如果有多个图片，给它们依次编号，然后引用不同的`cid:x`即可。
把上面代码加入`MIMEMultipart`的`MIMEText`从`plain`改为`html`，然后在适当的位置引用图片：
~~~
msg.attach(MIMEText('<html><body><h1>Hello</h1>' +
'<p><img src="cid:0"></p>' +
'</body></html>', 'html', 'utf-8'))
~~~
再次发送，就可以看到图片直接嵌入到邮件正文的效果：
### 同时支持`HTML`和`Plain`格式
如果我们发送`HTML`邮件，收件人通过浏览器或者`Outlook`之类的软件是可以正常浏览邮件内容的，但是，如果收件人使用的设备太古老，查看不了`HTML`邮件怎么办？
办法是在发送`HTML`的同时再附加一个纯文本，如果收件人无法查看`HTML`格式的邮件，就可以自动降级查看纯文本邮件。
利用`MIMEMultipart`就可以组合一个`HTML`和`Plain`，要注意指定`subtype`是`alternative`：
~~~
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...
~~~
### 加密`SMTP`
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可能会被窃听。要更安全地发送邮件，可以加密`SMTP`会话，实际上就是先创建`SSL`安全连接，然后再使用`SMTP`协议发送邮件。
某些邮件服务商，例如`Gmail`，提供的`SMTP`服务必须要加密传输。我们来看看如何通过`Gmail`提供的安全`SMTP`发送邮件。
必须知道，`Gmail`的`SMTP`端口是`587`，因此，修改代码如下：
~~~
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)
...
~~~
只需要在创建`SMTP`对象后，立刻调用`starttls()`方法，就创建了安全连接。后面的代码和前面的发送邮件代码完全一样。
如果因为网络问题无法连接`Gmail`的`SMTP`服务器，请相信我们的代码是没有问题的，你需要对你的网络设置做必要的调整。
### 小结
使用Python的`smtplib`发送邮件十分简单，只要掌握了各种邮件类型的构造方法，正确设置好邮件头，就可以顺利发出。
构造一个邮件对象就是一个`Messag`对象，如果构造一个`MIMEText`对象，就表示一个文本邮件对象，如果构造一个`MIMEImage`对象，就表示一个作为附件的图片，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
~~~
这种嵌套关系就可以构造出任意复杂的邮件。你可以通过[email.mime](https://docs.python.org/3/library/email.mime.html)文档查看它们所在的包以及详细的用法。
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