17.12 E-Mail

E-Mail ist heute ein wichtiger Teil der modernen Kommunikation. Die Vorteile bei der Technik sind vielfältig: Das Medium ist schnell, die Nachrichtenübertragung erfolgt asynchron, und die Informationen können direkt weiterverarbeitet werden: ein Vorteil, der bei herkömmlichen Briefen nicht gegeben ist.

17.12.1 Wie eine E-Mail um die Welt geht

In einem E-Mail-System kommen mehrere Komponenten vor, die kurz benannt werden sollen:

• User. Der Benutzer des Mail-Systems, der Nachrichten verschickt oder empfängt.

• Mail User Agent (MUA). Die Schnittstelle zwischen dem Benutzer und dem Mail-System.

• Message Store (MS). Dient dem Mail User Agent zum Ablegen der Nachrichten.

• Message Transfer Agent (MTA). Diese Komponenten des Message Transfer Systems sind verantwortlich für die eigentliche Nachrichtenübermittlung.

• Message Transfer System (MTS). Die Gesamtheit der Message Transfer Agents und ihrer Verbindungen.

Die Nachrichtenübermittlung läuft also über diese Komponenten, wobei der Benutzer über seinen Mail User Agent (MUA) die Nachricht erstellt. Anschließend wird diese Nachricht vom MUA an den Message Transfer Agent übergeben. Nun ist es Aufgabe dieser Agenten, die Botschaft entweder direkt (der Empfänger ist im gleichen Netzwerk wie der Sender) oder über Store-and-Forward zu übermitteln. Danach ist der Sender aus dem Spiel, und der Empfänger nimmt die E-Mail entgegen. Der Abrufer holt sie mit dem Mail-User-Agenten vom Ziel-MTA.

17.12.2 Das Simple Mail Transfer Protocol und RFC 822

Für die Übertragung von E-Mail hat sich auf breiter Basis das Simple Mail Transfer Protocol (kurz SMTP) etabliert. X.400 war durch die Standardisierung zwar auf einem guten Weg, ist aber dann stecken geblieben. SMTP ist ein Versende-Protokoll, das in RFC 2821 beschrieben ist. Zusammen mit dem RFC 822 (Standard for the Format of ARPA Internet Text Messages), das den Austausch textbasierter Nachrichten im Internet beschreibt, bildet es das Gerüst des Mail-Systems. Über RFC 822 wird nur der Aufbau der Nachrichten beschrieben – es ist kein Protokoll –, und in RFC 2821 wird das Protokoll zum Verschicken und Übertragen der Nachrichten von einem Rechner zum anderen beschrieben. Beide Systeme sind schon recht alt, das Simple Mail Transfer Protocol stammt ebenso wie der Standard für die ARPA-Internet-Text-Nachrichten aus dem Jahre 1982. Was früher noch durchging, wird heute immer mehr zum Hindernis, da die (böse) kommerzielle Welt ganz andere Weichen stellt.

Multipurpose Internet Mail Extensions (MIME)

In den Anfängen des Internets bestand eine E-Mail meistens aus lesbaren englischen Textnachrichten. Wenn denn einmal binäre Dateien verschickt werden sollten, musste sie der Benutzer unter Unix mit einem uuencode in 7-Bit-ASCII umwandeln, um sie anschließend zu verschicken. Der Standard des RFC 822 kann viele der heute anzutreffenden Daten nicht kodieren:

• Binärdaten (zum Beispiel Audiodaten, Bilder, Video, Datenbanken)

• Nachrichten in Sprachen mit Umlauten und Akzenten (Deutsch, Französisch)

• Nachrichten in nichtlateinischen Schriften (Hebräisch, Russisch) oder sogar Sprachen ohne klassisches Alphabet (Chinesisch, Japanisch)

Um Abhilfe zu schaffen, wurde MIME in RFC 1341 und RFC 1521 vorgeschlagen. Um ASCII-fremde Nachrichten zu kodieren, werden fünf Nachrichten-Header definiert und die Binärdateien nach Base64-Encoding umgesetzt. Für Nachrichten, die fast nur aus ASCII-Zeichen bestehen, wäre dies aber zu großer Overhead, sodass Quoted Printing Encoding eingesetzt wird. Dies definiert lediglich alle Zeichen über 127 durch zwei hexadezimale Zeichen. Dieses Kodierungsverfahren entdecken wir oft in URLs, die von Formularen erzeugt werden, etwa http://www.google.de/search?q=r%FCssel.

17.12.3 POP (Post Office Protocol)

Die Idee eines E-Mail-Programms ist einfach: Zunächst muss eine Verbindung zum richtigen E-Mail-Server stehen, und anschließend lässt sich die Kommunikation mit einigen Kommandos regeln. Mit dieser Technik ist es dann möglich, eine Mail zu empfangen und zu senden. Nun besteht das E-Mail-System aber aus zwei Teilen: zum einen aus dem Empfänger und zum anderen aus dem Sender. Die empfangende Seite setzt auf das POP3-Protokoll, die sendende auf SMTP. Der POP3-Server sitzt auf der Empfängerseite und stellt die Infrastruktur bereit, damit die E-Mail eingesehen werden kann. [Der E-Mail-Client von Microsoft bringt Probleme mit sich, denen die meisten von uns lieber aus dem Weg gehen würden. Als in der Fernsehwerbung zwischen 1996 und 1997 der Internet Explorer beworben wurde, spielte im Hintergrund die Musik von Wolfgang Amadeus Mozart (1756 – 1791). In Mozarts Requiem, das geschichtlich gesehen schon mit Verwunderungen verbunden war, taucht der Choral »Confutatis maledictis, flammis acribus addictis« auf, den die Marketing-Leute ans Ende des Spots setzten. Zeitgleich erscheint der Microsoft-Slogan »Where do you want to go today?«. Für die Nicht-Lateiner wird es erst bei der Übersetzung lustig: »Die Verdammten und Angeklagten, die in den Flammen der Hölle verurteilt sind«. ] Beide Systeme arbeiten also Hand in Hand. Wird mittels SMTP-Server eine E-Mail versendet, so kann sie durch den POP3-Server abgerufen werden. Alternativ lässt sich für beide Seiten auch das IMAP-Protokoll einsetzen.

17.12.4 Die JavaMail API

Nachdem wir alles mehr theoretisch betrachtet haben, sollen kleine Java-Programme folgen, die eine E-Mail abschicken und E-Mails empfangen können. Sie nutzen die JavaMail API, eine API und Referenzimplementierung von Sun, die zum Versenden und Empfangen von E-Mail entworfen wurde. Das Archiv, etwa javamail-1_4.zip, lässt sich unter http://java.sun.com/products/javamail/ beziehen und enthält das Java-Archiv mail.jar, was im Klassenpfad stehen muss. Zudem muss vor Java 6 das Archiv activation.jar für das JavaBeans Activation Framework [Zu beziehen unter http://java.sun.com/products/javabeans/glasgow/jaf.html. ] ebenfalls mit in den Klassenpfad aufgenommen werden.

Session, die Verbindung

Um eine E-Mail mit JavaMail zu verwenden, sind nicht viele Klassen zu verstehen: Session steht für eine Verbindung mit dem Mail-Server, dann unterscheidet es sich je nach Sender und Empfänger. Gemeinsam ist beiden Teilen, dass die Verbindung je nach Provider unterschiedlich konfiguriert werden muss. Dazu stellt die Session-Klassen eine getInstance()-Methode bereit, der eine Properties-Objekt mit Informationen über Host, Benutzername, usw. übergeben werden kann. Eine andere Variante ist, über das connect() der Typen Store (Nachrichtenspeicher) und Transport (Sender) die Verbindungsdaten mitzugeben.

Die Schlüssel für das Properties-Objekt sind standardisiert und von Sun unter http://java.sun.com/products/javamail/javadocs/com/sun/mail/pop3/package-summary.html dokumentiert. Um POP3 für die Abholung von Nachrichten bei Google-Mail zu konfigurieren, sieht der Aufbau etwa so aus:

Properties props = new Properties(); 
props.setProperty( "mail.pop3.host", "pop.gmail.com" ); 
props.setProperty( "mail.pop3.user", user ); 
props.setProperty( "mail.pop3.password", pass"); 
props.setProperty( "mail.pop3.port", "995" ); 
props.setProperty( "mail.pop3.auth", "true" ); 
props.setProperty( "mail.pop3.socketFactory.class",  
                   "javax.net.ssl.SSLSocketFactory" );

17.12.5 E-Mails mittels POP3 abrufen

Steht die Verbindung zum Server, kann der Client eine Mailbox öffnen und die Nachrichten abholen. Die Arbeitsweise geht aus folgendem Programm hervor.

Listing 17.20 com/tutego/insel/mail/GetEMails.java

package com.tutego.insel.mail; 
 
import java.util.*; 
import javax.mail.*; 
import javax.mail.internet.ContentType; 
import javax.swing.JOptionPane; 
 
public class GetEMails 
{ 
  public static void getMail( final Properties props ) throws Exception 
  { 
    Session session = Session.getInstance( props, new javax.mail.Authenticator() { 
          @Override protected PasswordAuthentication getPasswordAuthentication() { 
         return new PasswordAuthentication( props.getProperty( "mail.pop3.user" ), 
                                      props.getProperty( "mail.pop3.password" ) ); 
          } 
        } ); 
    session.setDebug( true ); 
 
    Store store = session.getStore( "pop3" ); 
    store.connect(); 
 
    Folder folder = store.getFolder( "INBOX" ); 
    folder.open( Folder.READ_ONLY ); 
 
    Message message[] = folder.getMessages(); 
 
    for ( int i = 0; i < message.length; i++ ) 
    { 
      Message m = message[i]; 
 
      System.out.println( "-------------------------\nNachricht: " + i ); 
      System.out.println( "Von: " + Arrays.toString(m.getFrom()) ); 
      System.out.println( "Betreff: " + m.getSubject() ); 
      System.out.println( "Gesendet am: " + m.getSentDate() ); 
      System.out.println( "ContentType: " + new ContentType(m.getContentType()) ); 
 
      if ( m.isMimeType("text/plain") ) 
        System.out.println( m.getContent() ); 
    } 
    folder.close( false ); 
    store.close(); 
  } 
 
  public static void main( String[] args ) throws Exception 
  { 
    Properties props = new Properties(); 
    props.setProperty( "mail.pop3.host", "pop.gmail.com" ); 
    props.setProperty( "mail.pop3.user", JOptionPane.showInputDialog( "user" ) ); 
    props.setProperty( "mail.pop3.password", JOptionPane.showInputDialog( "pass" ) ); 
    props.setProperty( "mail.pop3.port", "995" ); 
    props.setProperty( "mail.pop3.auth", "true" ); 
    props.setProperty( "mail.pop3.socketFactory.class", "javax.net.ssl.SSLSocketFactory" ); 
 
    getMail( props ); 
  } 
}

Das Programm listet alle E-Mails vom Server auf und schreibt die Inhalte auf den Bildschirm. Die Nachrichten werden aber nicht vom Server gelöscht.

Nachricht löschen

Um eine Nachricht vom Server zu löschen, darf der Ordner nicht mit READ_ONLY geöffnet werden, sondern mit Folder.READ_WRITE. Anschließend lässt sich einer Nachricht, repräsentiert durch ein Message-Objekt, mit setFlag() ein Lösch-Hinweis geben:

message.setFlag( Flags.Flag.DELETED, true );

Die Daten werden jedoch nur dann vom Server gelöscht, wenn zum Schluss folder. close(true) aufgerufen wird. Ohne den Aufruf von close() mit dem Argument true bleiben die Nachrichten erhalten.

Multipart-Nachrichten

Ist die Nachricht eine Multipart-Nachricht, besteht sie aus mehreren Teilen und nicht nur einem. Technisch gesehen wird eine Multipart-Nachricht in einem speziellen MIME-Typ kodiert – neben den klassischen MIME-Typen »text/html«, »application«, »audio«, »image«, »video« ist der Typ dann »multipart« und zeigt an, dass eine E-Mail aus mehreren Teilen besteht. Alle diese Teile können wiederum selbst unterschiedliche MIME-Typen besitzen.

Für Multipart-Nachrichten bietet die JavaMail API die Klasse (Mime)Multipart an. Ist die Aussage isMimeType("multipart/*") für eine Nachricht wahr, lässt sich über die Teile iterieren und sie behandeln:

Multipart mp = (Multipart) m.getContent(); 
 
for ( int j = 0; j < mp.getCount(); j++ ) 
{ 
  Part part = mp.getBodyPart( j ); 
 
  String disposition = part.getDisposition(); 
 
  if ( disposition == null ) 
  { 
    MimeBodyPart mimePart = (MimeBodyPart) part; 
 
    if ( mimePart.isMimeType("text/plain") ) 
    { 
 
      BufferedReader in = new BufferedReader( 
        new InputStreamReader(mimePart.getInputStream()) ); 
 
      for ( String line; (line=in.readLine()) != null; ) 
        System.out.println( line ); 
    } 
  } 
}

17.12.6 E-Mails versenden

Um eine E-Mail mit JavaMail zu verwenden, sind nicht viele Klassen zu verstehen: Session steht für eine Verbindung mit dem Mail-Server, Message (bzw. MimeMessage) für die zu versendende Nachricht, und Address repräsentiert einen Sender und die Empfänger. Die Klasse Transport ist für den Versand zuständig.

Listing 17.21 com/tutego/insel/mail/SendJavaMail.java

package com.tutego.insel.mail; 
 
import java.util.*; 
import javax.mail.*; 
import javax.mail.internet.*; 
 
public class SendJavaMail 
{ 
  public static void postMail( String recipient, 
                               String subject, 
                               String message, String from ) 
    throws MessagingException 
  { 
    Properties props = new Properties(); 
    props.put( "mail.smtp.host", "mail.mailserver.com" ); 
    Session session = Session.getDefaultInstance( props ); 
    Message msg = new MimeMessage( session ); 
    InternetAddress addressFrom = new InternetAddress( from ); 
    msg.setFrom( addressFrom ); 
    InternetAddress addressTo = new InternetAddress( recipient ); 
    msg.setRecipient( Message.RecipientType.TO, addressTo ); 
    msg.setSubject( subject ); 
    msg.setContent( message, "text/plain" ); 
    Transport.send( msg ); 
  } 
 
  public static void main( String[] args ) throws Exception 
  { 
    postMail( "Buchtest@mailserver.com", 
              "Tolles Buch", 
              "Wow. Das Buch ist schön zu lesen", 
              "info@mailserver.com"); 
  } 
}

An dem Beispiel ist abzulesen, dass der Empfänger (Buchtest@mailserver.com) eine Nachricht von info@mailserver.com bekommt. Der Betreff ist »Tolles Buch«, und der dritte Parameter gibt den Inhalt der E-Mail an.

MimeMultipart-Nachrichten schicken

Ein Objekt vom Typ (Mime)Multipart ist eine Containerklasse, der mit addBodyPart() diverse (Mime)BodyPart-Objekte hinzugefügt werden können. Zum Schluss – wenn die Körper aufgebaut sind – setzt auf dem Message-Objekt setContent() nun nicht mehr das einfache MimeMessage-Objekt mit einem expliziten MIME-Typ, sondern das MimeMultipart-Objekt.

Das folgende Beispiel zeigt ein Message-Objekt mit zwei Teilen: einmal mit einer normalen text/plain-Nachricht und zum anderen mit einer text/html-Nachricht. Der Konstruktor eines MimeMultipart-Objekts gibt der Mehrtyp-Nachricht einen Namen. Ist er mit dem String »alternative« versehen, so bedeutet dies für den Mail-Client, dass die Mail verschiedene Versionen desselben Textes enthält. Standardmäßig versendet so zum Beispiel Microsoft Outlook die E-Mails. Sie werden als reiner Text und als HTML verschickt.

MimeMultipart content = new MimeMultipart( "alternative" ); 
MimeBodyPart text = new MimeBodyPart(); 
MimeBodyPart html = new MimeBodyPart(); 
text.setText( "Text als normaler String" ); 
text.setHeader( "MIME-Version" , "1.0" ); 
text.setHeader( "Content-Type" , text.getContentType() ); 
html.setContent( "<html>Text als <b>HTML</b></html>", "text/html"); 
html.setHeader( "MIME-Version" , "1.0" ); 
html.setHeader( "Content-Type" , html.getContentType() ); 
content.addBodyPart( text ); 
content.addBodyPart( html ); 
Message msg = ... 
msg.setContent( content ); 
msg.setHeader( "MIME-Version" , "1.0" ); 
msg.setHeader( "Content-Type" , content.getContentType() ); 
msg.setHeader( "X-Mailer", "Java-Mailer V 1.60217733" ); 
msg.setSentDate( new Date() );

Anhänge

Anhänge kodiert die JavaMail API über DataSource-Objekte; FileDataSource steht etwa für einen Datei-Anhang.

DataSource fileDataSource = new FileDataSource( dateiname );

Soll dieser Anhang an die Nachricht (MimeBodyPart) angehängt werden, ist setDataHandler() zu verwenden:

BodyPart messageBodyPart = new MimeBodyPart(); 
messageBodyPart.setDataHandler( new DataHandler(fileDataSource) ); 
messageBodyPart.setFileName( dateiname );     // gibt dem Anhang einen Namen 
multipart.addBodyPart( messageBodyPart );

Es ist sinnvoll, mit setFileName() einen Namen für den Anhang zu vergeben, damit der Empfänger der E-Mail diesen Anhang einfach unter diesem Namen speichern kann.

17.12.7 Ereignisse und Suchen

Die JavaMail API bietet einige Glanzstücke, unter ihnen ein System für verschiedene Ereignisse:

Das zweite Glanzstück ist ein Suchsystem, das JavaMail über das Paket javax.mail.search definiert. Zunächst wird ein Suchterm aus SearchTerm-Objekten aufgebaut. Diese abstrakte Basisklasse deklariert eine Methode match(), die von Unterklassen passend implementiert wird:

• AddressTerm und Unterklassen FromTerm, RecipientTerm vergleichen javax.mail. Address-Objekte. Address besitzt die Unterklassen InternetAddress und NewsAddress

• StringTerm. Sucht nach Teilzeichenketten. Interessant sind die Unterklassen AddressStringTerm (mit Unterklassen FromStringTerm, RecipientStringTerm), BodyTerm, HeaderTerm, MessageIDTerm und SubjectTerm.

• FlagTerm. Testet, ob Nachrichten gewisse Flags besitzen.

• ComparisonTerm. Vergleicht über die Unterklassen DateTerm, IntegerComparisonTerm. Ein Datum ist durch die Unterklassen ReceivedDateTerm und SentDateTerm weiter gegliedert, ein IntegerComparisonTerm besitzt die Unterklassen MessageNumberTerm und SizeTerm.

• AndTerm, NotTerm, OrTerm. Verknüpfungen zwischen Termen.

SearchTerm st = new AndTerm( new SubjectTerm( "Re:" ), 
                             new BodyTerm("Nigeria-Connection") ); 
Message[] msgs = folder.search( st );

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