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Visual C#完成自己設定組件地設計

編輯:C#基礎知識
  一.前言

  Visual C#作為一門新興的編程語言,具有許多其它語言無法比擬的優點。它既有VB的快速簡潔,同時又不失C++的高效性能,而且作為一門基於組件編程的語言,它在組件編程方面有著相當強大和完善的功能。本文筆者就通過運用Visual C#編寫一個Pop3郵件接收組件向大家介紹如何用Visual C#進行組件編程以及編程過程中的一些方法和技巧,最後還給出了一個對該Pop3組件進行測試的Windows Forms程序。

  二.基本原理

  要完成一個Pop3組件,就要完成對該組件的屬性(Property)、方法(Method)和事件(Event)等的設計。屬性是一個組件的重要特征,一個組件一般有多項屬性。我們可以通過get和set取得和設置各個屬性的值。完成了各個屬性的設置,我們可以通過該組件的各種方法進行相應的操作。而事件則是在某些特定的消息下觸發的。在C#中,我們用代表(delegate)進行事件的聲明。

  在該Pop3組件中,我們為其添加了主機名(Host)、端口號(Port)、用戶名(UserName)、密碼(PassWord)、郵件數目(NumOfMails)、郵件大小(TotalSize)等屬性,通過ReceiveMessage()和ReceiveMessageAsync()方法完成與服務器的連接、通訊和結束會話等功能,在調用了該方法後,我們就可以從郵件數目和郵件大小等屬性中獲得郵箱中的相關信息,進而運用該組件就可以輕松地開發出諸如郵件信史之類的程序了。同時,該組件中還包含了一個OnMailReceived()事件,該事件在完成了郵件的接收後被觸發。

  在組件的設計過程中,與主機的連接通訊是該組件的核心部分,所以我們不妨專門設計一個與主機的連接類-Pop3Connection類,該類是主要運用了TcpClient類的對象,和主機建立基於TCP/IP網絡協議的連接。在完成連接後,可以和主機進行通訊。完成通訊後,則關閉與主機的連接。在大致介紹了實現原理後,下面就是具體的實現方法了。

  三.實現方法

  首先,打開VS.net,新建一個Visual C#的項目:在項目類型中選擇"Visual C#項目",在模板中選擇"類庫",不妨將該項目命名為"Pop3Com"(這樣,由該項目生成的組件的命名空間就為Pop3Com了),圖示如下:



  1.Pop3Connection類:

  這樣,項目向導就完成了,接著我們將原來的Class1.cs改名為Pop3.cs,同時添加一個類Pop3Connection(文件名不妨為Pop3Connection.cs)。

  如上所述,Pop3Connection類完成了與主機的連接、通訊和關閉連接等功能,所以我們必須調用.Net框架中進行網絡通訊的類庫,在此我們運用的是TcpClient類的對象作為網絡連接的客戶端。同時,在與主機的通訊過程中必然少不了對於輸入輸出流的控制。於是,我們在設計該類的時候,首先得添加如下命名空間:

using System.IO;
using System.Net.Sockets;
Pop3Connection類的成員變量包括以下幾個:
private TcpClient socket;
private StreamReader reader;
private StreamWriter writer;
private bool connected;
  其中,bool類型的connected變量用於判斷是否與主機取得了連接,它是該類的一個屬性,對其操作如下:

public bool Connected
{
 get{return connected;}
}
Pop3Connection類的主要方法包含以下幾個:
internal void Open(string host, int port)
{
 if(host == null || host.Trim().Length == 0 || port <= 0)
 {
  throw new System.ArgumentException("Invalid Argument found.");
 }
 socket.Connect(host, port);
 reader = new StreamReader(socket.GetStream(), System.Text.Encoding.ASCII);
 writer = new StreamWriter(socket.GetStream(), System.Text.Encoding.ASCII);
 connected = true;
}

internal void SendCommand(string cmd)
{
 writer.WriteLine(cmd);
 writer.Flush();
}

internal void GetReply(out string reply, out int code)
{
 reply = reader.ReadLine();
 code = reply == null ? -1 : Int32.Parse(reply.Substring(0, 3));
}

internal void Close()
{
 reader.Close();
 writer.Flush();
 writer.Close();
 reader = null;
 writer = null;
 socket.Close();
 connected = false;
}

  根據這些方法的名稱,我們不難知道它們的作用。第一個方法Open()就是根據主機名和端口號取得和服務器的連接。一旦連接成功,就通過TcpClient類的對象獲取網絡通訊流並新建一個StreamReader對象和一個StreamWriter對象。不言而喻,這兩個對象的作用是控制網絡通訊的輸出和輸入。最後,還要將connected的屬性設置為true。第二個方法SendCommand()就是在上面的StreamWriter類的對象writer的基礎上往網絡套接字中輸入信息。而第三個方法GetReply()則正好相反,它是用來從網絡套接字中獲取信息的。最後一個方法Close()的作用則是關閉輸出、輸入流的對象,然後調用TcpClient類的對象Close()方法並將connected屬性設置為false,從而關閉連接,結束會話。

  2.Pop3類:

  這樣,我們就完成了Pop3Connection類的設計和編碼工作,也就完成了整個組件最關鍵的部分。接下來,我們就在該類的基礎上設計Pop3類。Pop3類包含了郵件通訊所必須的基本屬性、方法和事件。
首先,我們來設計其中的屬性。該類應該包括主機名、端口號、用戶名、密碼、郵件數量、郵件總體積、郵件內容和狀態信息等屬性。其中前四個屬性是可讀又可寫的,後四個屬性是只可讀的。具體的設置如下:

///
/// 主機名
///

public string Host
{
 get {return host;}
 set
 {
  if(value == null || value.Trim().Length == 0)
  {
   throw new ArgumentException("Invalid host name.");
  }
  host = value;
 }
}

///
/// 端口號
///

public int Port
{
 get {return port;}
 set
 {
  if(value <= 0)
  {
   throw new ArgumentException("Invalid port.");
  }
  port = value;
 }
}

///
/// 用戶名
///

public string UserName
{
 get {return username;}
 set
 {
  if(value == null || value.Trim().Length == 0)
  {
   throw new ArgumentException("Invalid user name.");
  }
  username = value;
 }
}

///
/// 密碼
///

public string PassWord
{
 get {return password;}
 set
 {
  if(value == null)
  {
   throw new ArgumentException("Invalid password.");
  }
  password = value;
 }
}

///
/// 郵件數量
///

public int NumOfMails
{
 get {return numofmails;}
}

///
/// 郵件總體積
///

public double TotalSize
{
 get {return totalsize;}
}

///
/// 郵件內容
///

public string Body
{
 get {return body;}
}

///
/// 狀態信息
///

public string Status
{
get {return status;}
}
  完成了該類的屬性設計,我們接下來就完成該類的方法設計。該類主要的方法就一個ReceiveMessage(),顧名思義就是接收郵件信息的意思。在這個方法中,我們運用了上面的Pop3Connection類的對象。通過這個對象,我們就可以更加方便的進行網絡通訊的操作。不過,在具體介紹這個方法的實現以前,我先得向大家介紹一下郵件接收的基本原理。

  其基本原理如下:

  一開始便是客戶端與服務器的連接。不過,在客戶端連接到服務器之前,注意把端口設為POP3協議默認的110號。

  客戶端連接服務器成功後,服務器會返回以下信息:

   +OK……

  字符+OK是POP3協議的返回信息。它的回應信息不像SMTP協議那樣用豐富多變的數字表示,只有兩個:+OK或者-ERR。其中,+OK表示連接成功,而-ERR則表示連接失敗。

  接下來,客戶端輸入USER <用戶名>

  該命令告訴服務器你的用戶名。注意,有些服務器會區分大小寫字母的。

  服務器返回+OK後,客戶端輸入PASS <口令>

  服務器返回+OK後,還返回一些郵箱的統計信息,比如:+OK 1 message(s) [1304 byte(s)]
不同的服務器返回的信息格式不太一樣,所以我們可以用STAT命令來查看郵箱的情況。STAT命令的回應中有兩個數字,分別表示郵件的數量和郵件的大小。

  如果信箱裡有信,就可以用RETR命令來獲取郵件的正文。RETR命令的格式為:

   RETR <郵件編號>

  如果返回結果第一行是+OK信息,則表示成功。第二行起便是郵件的正文。最後一行和SMTP協議一樣,是一個單獨的英文句號,表示郵件的結尾部分。

  把郵件存儲起來後要用DELE命令刪除郵箱中的郵件,否則原有的郵件會繼續保留在服務器上,一旦郵件一多,你的郵箱就爆了。DELE命令的格式為:

   DELE <郵件編號>

  如果刪錯了,可以用RSET命令來恢復所有已被刪除的郵件。條件是你還沒有退出,一旦退出,那就一切Bye Bye了。全部完成以後,輸入QUIT命令就可以退出POP3服務器了。

  在了解了郵件接收的基本原理的基礎上,我就向大家介紹ReceiveMessage()方法的具體實現:

///
/// 接收郵件信息
///

public void ReceiveMessage()
{
 // 避免線程沖突
 lock(this)
 {
  // 設置初始連接
  con = new Pop3Connection();
  if(port <= 0) port = 110;
   con.Open(host, port);

  StringBuilder buf = new StringBuilder();
  string response;
  int code;

   // 獲取歡迎信息
  con.GetReply(out response, out code);
  status += response;

  //登錄服務器過程
  buf.Append("USER");
  buf.Append(username);
  buf.Append(CRLF);
  con.SendCommand(buf.ToString());
  con.GetReply(out response, out code);
  status += response;
 
  buf.Length = 0;
  buf.Append("PASS");
  buf.Append(password);
  buf.Append(CRLF);
  con.SendCommand(buf.ToString());
  con.GetReply(out response, out code);
  status += response;

  //向服務器發送STAT命令,從而取得郵箱的相關信息:郵件數量和大小
  buf.Length = 0;
  buf.Append("STAT");
  buf.Append(CRLF);
  con.SendCommand(buf.ToString());
  con.GetReply(out response, out code);
  status += response;

  //將總郵件數和郵件大小分離
  string[] TotalStat = response.Split(new char[] {' '});
  numofmails = Int32.Parse(TotalStat[1]);
  totalsize = (double)Int32.Parse(TotalStat[2]);

  for( int x = 0; x < numofmails; ++x)
  {
   //根據郵件編號從服務器獲得相應郵件
   buf.Length = 0;
   buf.Append("RETR");
   buf.Append(x.ToString());
   buf.Append(CRLF);
   con.SendCommand(buf.ToString());
   con.GetReply(out response, out code);

   if(response[0]!='-')
   {
    //不斷地讀取郵件內容,只到結束標志:英文句號
    while(response!=".")
    {
     body += response;
     con.GetReply(out response, out code);
    }
   }
   else
    status += response;
  }
  //向服務器發送QUIT命令從而結束和POP3服務器的會話
  buf.Length = 0;
  buf.Append("QUIT");
  buf.Append(CRLF);
  con.SendCommand(buf.ToString());
  con.GetReply(out response, out code);
  status += response;

  con.Close();

  // 郵件接收成功後觸發的事件
  if(OnMailReceived != null)
  {
   OnMailReceived();
  }
 }
}
  根據郵件接收的基本原理和代碼中的注釋,我想讀者應該不難讀懂上面的代碼。不過下面幾點仍得說明:其中的CRLF為"\r\n",它的作用是在每個命令後面加上一個換行符。另外,在該方法的一開始處有一句:lock(this),它的作用是避免線程沖突。考慮到接收郵件的過程比較漫長而且占用的資源較多,所以在設計的時候我用到了多線程(有關多線程的資料讀者可參考相關的書籍或文章,此處不再贅述)。在實際的程序中,上面的方法其實被另一個方法ReceiveMessageAsync()作為一個單獨的線程調用。方法如下:

///
/// 通過一個獨立的線程接收郵件
///

public void ReceiveMessageAsync()
{
 new Thread(new ThreadStart(ReceiveMessage)).Start();
}
  最後,在ReceiveMessge()方法的末尾處,它調用了事件處理函數OnMailReceived()。在C#中,事件的聲明是用代表完成的,首先我們在Pop3類的開始處進行聲明如下:

public delegate void MailReceivedDelegate();
  接著,就進行事件的聲明:

public event MailReceivedDelegate OnMailReceived;
  這樣,只要在應用程序中調用了OnMailReceived()事件,在郵件接收成功後,OnMailReceived()事件就會被觸發。

  到此為止,我們已經完成了核心類-Pop3類的屬性、方法和事件的設計,這樣整個組件也就完成了(按Ctrl+Shift+B就可以生成解決方案)。不過,由於是組件,所以不可以直接運行,我們必須做一個測試程序來測試之。下面我就用該組件做了一個簡單的郵件信史,它可以向用戶報告郵箱中的新郵件數目。

  四.測試程序

  首先,在原來的解決方案的基礎上添加一個新項目。項目類型為"Visual C#項目",模板為"Windows應用程序",名稱不妨為"MailNotifier"。

  接著,設計主界面如下:



  設計好主界面後,我們進行代碼設計。首先,要添加對上面的組件-Pop3Com的引用。在項目菜單下選擇"添加引用",出現"添加引用"對話框,在"項目"一頁下將Pop3Com組件添加到本項目中。圖示如下:


  同時,在代碼的開始處添加引用:using Pop3Com。這樣,我們就可以在本程序中調用Pop3Com組件中的類的方法完成相應功能了。下面就是"開始檢查"按鈕的事件處理函數了:

private void checkBtn_Click(object sender, System.EventArgs e)
{
 // 正確性檢查
 if(host == null || host.Text.Trim().Length == 0)
 {
  MessageBox.Show("請填入服務器地址!");
 }
 else
  if(username == null || username.Text.Trim().Length == 0)
  {
   MessageBox.Show("請填入用戶名!");
  }
 else
   if(password == null || password.Text.Trim().Length == 0)
  {
    MessageBox.Show("請填入密碼!");
  }
 else
  {
    mailer = new Pop3();
    mailer.Host = host.Text;
    mailer.Port = Int32.Parse(port.Text);
    mailer.UserName = username.Text;
    mailer.PassWord = password.Text;
    statusBar.Text = "正在接收信息……";
    mailer.OnMailReceived += new Pop3.MailReceivedDelegate(OnMailReceived);
    mailer.ReceiveMessageAsync();
  }
}
  其中,mailer為Pop3類的一個實例對象,它是完成郵件檢查的核心對象。同時,OnMailReceived()事件函數如下:

private void OnMailReceived()
{
 statusBar.Text = "郵件接收完畢!";
 MessageBox.Show("你有" + mailer.NumOfMails.ToString() + "個郵件!","信息",
 MessageBoxButtons.OK,MessageBoxIcon.Information);
}
  如此,測試程序-郵件信史也就完成了。最後,按下Ctrl+F5運行我們的程序如下:


  五.小結:

  通過對Pop3Com組件的設計,我想讀者對Visual C#下的組件編程應該有了個基本的了解,對其中類的屬性、方法和事件的設計也應該是相當清楚了。組件編程是Visual C#的強項,所以希望讀者能進一步學習。同時,對於上面的組件,讀者也可試著進一步完善,並不妨將之運用於自己的應用程序中,讓它發揮其強大的重用功能。
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