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EMail诞生记

2016-05-06 刘欣 码农翻身
前言:本文主要介绍EMail的原理和协议, 人物,公司,情节纯属虚构,请勿对号入座。

上个世纪80年代初,  小王从计算机系毕业了, 进入了很多人梦寐以求的MSHP公司,一入职老板就给小王安排了一个导师:资深的程序员老周 。


为每个新人都安排一个导师, 也是公司一直以来的好传统。 


老板要求老周带着小王尽快进入工作状态, 为公司设计一个简单的电子邮件系统。 

1初次见面
周一的早上, 小王见到了师傅老周。
老周拍了拍小王的肩膀 : "小王, 听说你大学计算机学的不错, 老板交代的可是你工作以来第一项任务, 一定要好好干啊"
"可是我实在不知道电子邮件系统是啥啊?! ”, 小王面露难色。
"主要是你不了解背景”  老周说,“其实是这样的, 我们公司有很多IBM刚出的兼容机, 甚至都有服务器了, 所以老板想设计开发一个系统, 让大家都能够像现实中邮局和信箱一样,通过电脑网络快速的发信,收信。这样工作效率就能提高了”
小王觉得这很不可思议,简直是天方夜谭, 因为这才80年代初, 个人电脑才刚刚开始兴起。
" 这可能吗? 通过电脑来发信,收信, 听起来很不可思议啊。"  小王问。
"不难不难, 其实我们的电脑已经能联网了, 听说过TCP/IP吧, TCP/IP已经能让两个主机进行通信了,我们只要设计一个基于TCP/IP的系统就行。" 
小王了解过TCP/IP,知道这个东西能够在两个机器之间建立一个可靠的连接, 通过这个连接, 两个机器可以互相发送数据。
老周说: "小王你想想,要是你来设计这个电子邮件系统, 模拟一下咱们人类的邮局,你会怎么办?"
小王想了想说: “我们可以在个人电脑上写个程序, 存储每个人的信件, 就像家门口的真实信箱一样, 然后把服务器当成邮局。”
老周问道: 那假设我给你写了信, 先发给了服务器(邮局), 服务器怎么才能发到你的个人信箱呢?
小王想说服务器可以连接个人电脑, 然后把信发过来啊, 但转念一想, 服务器不可能主动的去连接个人电脑, 因为个人电脑可能处于关机状态, 并且ip地址会变化, 服务器没法主动去连接。 
"奥,对了,服务器一般很稳定,轻易不关机, 也不会变化"   小王说, "我们不能把邮箱放到个人电脑上, 应该放到服务器上, 每个人开辟一块空间"
"这注意不错, 咱们给每个人的空间起个名称吧,  叫做 用户名@服务器名  , 例如 xiaowang@mshp.com    ,如何?"
小王暗暗佩服, 不愧是老司机,  这个 @ 起的太好了, 英文发音  "at" , 意义就是在某某地方, 关键是 @这个字符比较生僻, 很少人会用它做用户名。 小王说: 好,我们可以开发一个程序, 就叫做QuickMail吧,   我可以用QuickMail 来向服务器上的你的邮箱发信 ,   你也可以用他从服务器上收信了。 
老周说: 不错, 我们还得开发一个服务器端的程序,用来接收收件,存储起来, 我们叫他QuickMailServer 吧, 我们来确定一下邮件里有啥东西吧, 还可以和真实的信件类比。 
"那肯定有: 发件人, 收件人, 发件人地址 , 收件人地址,加个邮件标题吧, 还有邮件正文。  ”   小王接着说   “奥,不对, 在电脑的世界里, 发件人和发件人地址, 收件认和收件人地址都是相等的, 都是xxx@xx.com”
“所以呢, 收件人, 发件人, 标题,正文, 足够了”老周说: "电脑世界里, 我们可以轻松的把一封信发给多个人, 所以收件人可以是个列表"
俩人讨论的热火朝天,没想到老板已经站在他们身后多时了。
老板说: “我有些信发给某个人, 还想抄送多个中层干部, 加个抄送人吧,也要支持列表 ; 另外, 有时候我想让某个人例如老周悄悄的看到一封信, 而别人不知道这个信被老周看了, 所以给我加个密送的功能。”
小王心想:还是老板厉害,深谋远虑啊。 
老周说:今天先到这里吧, 你再复习下TCP/IP, 我们未来编程要用到, 明天咱们确定下协议的事情。

第一天,小王和老周确定了电子邮件的格式: 发件人,收件人,抄送,密送, 标题,正文。


还得到了这样一个设计:
2协议
周二一大早, 小王就迫不及待的找师傅老周问:" 师傅, 你昨天说到的协议是个啥东西? "
 "恩, 协议,简单的说就是双方比如两个电脑之间进行沟通的一种约定。 "举个例子吧, 你是PC机 (Client),我是服务器(Server),   我们之间可以这么约定:
Client:  服务器你好Server: 你好Client:  现在几点了?Server: 北京时间下午3点40分56秒Client:  再见Server: 再见
这就是一种协议 ,假设你说了一句协议之外的话, 例如:Client: 今天天气如何?
那我就不能识别了,因为不在协议(约定)中。 
小王说: "我明白了, 我来设计一个发送邮件的协议吧。 "
两个小时后, 小王拿出了初稿:
(点开放大看细节)
"不错, 考虑的挺仔细, 首先考虑到了端口问题,这是TCP要求的   其次发数据那块儿, 我还以为你想不到用什么作为发送数据的结尾呢。“老周说”不过有个小问题,数据在网络上传输, 中文是不行的,需要进行编码, 把他们变成ASCII码, 也就是ABCDEFabcd1234这些字符“
小王说:"那该怎么办?"
"我听说过一个叫做Base64的东西, 可以把二进制的数据变成小写字母a-z、大写字母A-Z、数字0-9、符号'+'、'/'、'=' 等字符组成的数据“ 老周说
“这是加密吗 ?” 小王问。
“不是加密, 加密一般是用个密钥把一段明文变成密文, 没有密钥你是没法把密文还原成明文的, 这个Base64只是一种编码而已,规则是已知的, 你可以轻松的把编码过的东西还原。” 老周拿那封信的正文举了个例子, “为了庆祝产品发布, 今晚在海底捞聚餐”经过base 64编码就会变成这个样子:5Li65LqG5bqG56Wd5Lqn5ZOB5Y+R5biD77yMIOS7iuaZmuWcqOa1t+W6leaNnuiBmumkkA==这完全是ASCII码了。 
(码农翻身注:网上有很多在线的Base64编码,解码网站, 大家可以试验一下)
老周说:要不我们把收信的协议也趁热打铁的设计出来吧。 
小王说: “好的”
两个小时后。。。
(点开放大看细节)
老周说: "看来你考虑了用户登录的问题, 这个很重要, 自己的邮箱应该是私密的,别人不能访问"
“那我们发信的时候是不是也要做用户登录啊, 如果不是我们系统的用户,就不能发信。”
"应该加上, 如果没有控制, 还可能会出现乱发邮件而无法追踪的问题"
小王说: “好的 , 我完善下,对了师傅, 咱们能不能给这个协议起个名字啊?”
老周说: “发信就叫 "Simple Mail Transfer Protocol" 简称SMTP,   收信叫做 Post Office Protocol , 简称 POP吧。 ”
小王又问: “我想起了个问题, 发信的时候能不能在正文里加上图片,文件这些东西, 这样用起来就更方便了。”
老周: “看来你已经站在用户的角度来思考了, 确实需要加上, 不过我们明天再来设计吧”
(码农翻身注:为了简化起见,  此次设计的协议和真实的SMTP和POP3不完全一致,请大家以标准协议为准)
(未完待续,下次预告 : 让邮件支持附件, 多个邮件服务器,Webmail的创业故事)
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