网络编程实训教程(二)
网络编程实用教程第二版_第2章套接字网络编程基础
3）从使用的角度来讲，非常简单。对于套接字 的操作形成了一种网络应用程序的编程接口（API）。
本书把这一套操作套接字的编程接口函数称作套 接字编程接口，套接字是它的操作对象。
总之，套接字是网络通信的基石。
2.2.2 套接字的特点
图2.4 在Internet通信域中，流式套接字基于TCP协议
2.2.2 套接字的特点
(3) 原始式套接字（RAW SOCKET） 原始式套接字允许对较低层次的协议，如IP、
ICMP直接访问，用于检验新的协议的实现。
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2.2.2 套接字的特点 3．套接字由应用层的通信进程创建，并为
2.2.4 套接字使用的数据类型和相关的问题
（3）in_addr结构，专门用来存储 IP地址。
Struct in_addr
{ Unsigned long
}
s_addrl;
2.2.4 套接字使用的数据类型和相关的问题
然后，为这个结构赋值，比如： myad.sin_family=AF_INET; myad.sin_port=htons(8080); myad.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR-ANY); 第三步：在函数调用中使用时，将这个结构强 制转换为sockaddr类型。如： accept(listenfd,(sockaddr*)(&myad),&addrlen );
4．域名服务
通常，我们使用域名来标识站点，可以将文字型的 主机域名直接转换成IP地址：
struct hostent* gethodtbyname( const char* name); 入口参数：是站点的主机域名字符串， 返回值：是指向hostent 结构的指针， hostent结构包含主机名，主机别名数组，返回地址 的类型（一般是AF-INET），地址长度的字节数，已 符合网络字节顺序的主机网络地址等。
网络编程实用教程第2章
从使用的角度来讲，非常简单。对套接字的操作 形成了一种网络应用程序的编程接口（API）,提 供了一组系统调用或库函数，可以用于构造套接 字、安装绑定套接字、连接套接字、通过套接字 交换数据、关闭套接字，实现各种分布式应用。
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3．套接字的创建
套接字由应用层的通信进程创建，并为其服务。 即，每一个套接字都有一个相关的应用进程，操作
该套接字的代码是该进程的组成部分。
4．使用确定的IP地址和传输层端口号
在生成套接字的描述符后，要将套接字与计算机上 的特定的IP地址和传输层端口号相关联，这个过程 称为绑定。
struct sockaddr_in {
u_char
sa_len;
u_char
sin_family;
u_short
sin_port;
struct in_addr sin_addr;
char
sin_zero[8];
// 地址总长 // 地址家族,必须设定为AF_INET // 端口号，2字节 // IP 地址，4字节 14字节 // 未用，全为0 ，8字节
操作方法类似，申请生成一个套接字后，系统返 回一个短整型描述符来标识这个套接字对象；
使用的过程名可以是相同的，如write过程可以将 数据发送给另一个程序、文件或网络中的另一个 进程。
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UNIX系统对于各种I/O的集成提供了灵活性。
应用程序可以编写成向任何地方传输数据，取决 于描述符对象代表什么(设备、文件、套接字)。
定义了应用程序与协议栈软件进行交互时可以使 用的一组操作，决定了应用程序使用协议栈的方 式、应用程序所能实现的功能、以及开发具有这 些功能的程序的难度。
第3章 WinSock编程初步-Windows网络编程基础教程(第2版)-杨传栋-清华大学出版社
注意：
➢ 熟练掌握常用WinSock API函数的功能和使用方法是利用 Windows Socket进行网络编程的基础。
➢ 要掌握WinSock API函数，首先要记住该函数的名称与函 数的主要功能，其次要清楚各参数的类型及作用，以及函 数返回值的类型及意义，最后还要掌握函数成功执行的必 要条件,了解造成函数不能成功执行的常见原因。
➢ 不仅包括了Berkeley Sockets风格的库函数，同时也提供了 一套Windows所特有的扩展库函数，使程序员能够使用 Windows系统的消息驱动机制。
➢ 应用程序调用WinSock的API函数实现相互之间的通信，而 WinSock API函数又利用下层Windows操作系统中的网络 通信协议和相关的系统调用实现其通信功能。
1．包含WinSock头文件：在程序文件首部使用编译预处理命 令“#include”，将WinSock头文件包含进来。例如：
#include <WinSock2.h> 2．链接WinSock导入库，有两种方式：
✓ 通过在项目属性页中的“配置属性\链接器\输入”的 “附加依赖项”中直接添加导入库名字
✓ 在程序中使用预处理命令“#pragma comment”。例 如，程序要使用WinSock2时，可使用如下预处理命令： #pragma comment (lib, "Ws2_32.lib")
➢ 由于WinSock2完全兼容WinSock1，因此，当系统中安装 的是WinSock2时，程序中即可以使用WinSock1的头文件 和导入库也可以使用WinSock2的头文件和导入库，但如果 要使用只有WinSock2才有的功能，那就只能使用 WinSock2的头文件和导入库。
《网络编程技术》实验
HTTP协议与Web开发
了解HTTP协议在Web开发中的应用，如Web浏览器的请求和服务器响应过程。
Web开发技术
Web开发框架
介绍常用的Web开发框架，如Django、Spring和Express 等。
前端技术
了解HTML、CSS和JavaScript等前端开发技术，以及前 端框架如React、Vue和Angular等。
选择适合自己需求的Web开发框架， 如Django、Spring等。
学习框架基础
了解所选框架的基本概念、原理和常 用技术。
创建简单的Web应用
使用所选框架创建一个简单的Web应用，包 括页面布局、数据展示和用户交互等功能。
集成后端服务
将Web应用与后端服务进行集成，实 现数据的处理和存储等功能。
部署应用
。
网络协议栈软件
如TCP/IP协议栈，用于实现 网络通信的核心功能。
网络编程语言
如Python、Java、C等，用 于编写网络应用程序。
网络测试工具
如Wireshark、ping、 traceroute等，用于测试和调
试网络连接。
实验网络环境
局域网
用于模拟内部网络环境，实现 计算机之间的通信。
广域网
实验问题与改进建议
实验问题1
在网络通信过程中，有时会出现丢包现象， 导致数据传输不完整。
改进建议1
采用更可靠的数据传输协议，如TCP协议，来 保证数据的完整性和可靠性。
实验问题2
在网络通信性能测试中，发现延迟较高，不能满 足实时通信的需求。
改进建议2
优化网络通信算法，减少数据传输和处理的时间， 从而降低延迟。
基础函数_Windows网络编程（第2版）_[共3页]
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第11章设计局域网探测器局域网探测器可以帮助网络管理员探测子网中包含的网络设备和计算机，并获取计算机的基本信息，检测IP地址的在线状态，这些都可以帮助网络管理员更方便地对网络进行管理和日常维护。
本章将介绍设计和实现局域网探测器的方法。
11.1 局域网探测器的主要功能顾名思义，局域网探测器的主要功能是探测局域网中有哪些在线设备，并获取网络中计算机的基本信息，包括IP地址、MAC地址、主机名和所属工作组等。
本实例中介绍的局域网探测器主要包含如下功能模块。
1．获取本地网络信息程序可以自动获取本地IP地址和子网掩码，并计算出本地子网。
2．子网管理局域网是由若干个子网组成的，用户可以手动添加、修改和删除子网，但不允许对本地子网执行修改和删除操作。
3．子网扫描对选择的子网进行扫描。
首先根据网络地址和子网掩码计算出该子网中包含的所有IP地址，然后批量执行ping操作，检测IP地址是否在线。
最后在列表中显示当前在线的IP地址信息。
4．获取子网中计算机的基本信息通过发送NetBIOS请求包获取远程计算机的基本信息，包括MAC地址、名字、所属工作组等信息，然后将这些信息显示在设备列表中。
5．检测设备的在线状态对子网中已经发现的设备执行ping操作，检测其在线状态，并显示在设备列表中。
11.2 基础模块设计为了实现探测在线设备和获取设备基本信息的功能，需要设计一些基础模块，包括一些基础函数、本地主机类CLocalhost、设备信息类CDevice和子网信息类CSubnet。
本节将介绍这些基础模块的实现方法。
313。
网络编程_实验2 WinSock阻塞模式编程
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实验1 VC++编程演练
上机题2： 开发一个MFC对话框应用程序，如图1所示。
实验1 VC++编程演练
打开应用程序之前，用户可以选择数据文件。程序将数 据文件的所有人名显示在列表框中，将最后一个个人信 息显示在相应的文本框中。 如果用户在列表框中选中某一个人名，刚将该个人信息 显示在相应文本框中。 如果用户单击“添加”按钮，程序新增一个个人信息， 默认人名为“新名字”，其它信息为空。 用户输入个人信息后，单击“更新”按钮，将个人信息 保存至数据文件。 用户单击“删除”按钮，删除当前个人信息，并更新数 据文件。
网络编程工程实训
主讲：陈木生 dreaminitcms@
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实验2 WinSock阻塞模式编程
上机题1： 开发TCP或UDP套接字Windows Console应 用程序，包括客户端和服务器端应用程序两 部分，客户端可用服务器循环发送字符串， 直到发送字符’q’结束。
Байду номын сангаас
网络编程实用教程第二版_第6章
DWORD dwFlags = INTERNET_FLAG_RELOAD); // 从哪里检 索
3．继续查找其它的符合条件的对象
在上一步的基础上，反复地调用FindNextFile 成员函数，可以找到所有符合条件的对象。直 到函数返回FALSE为止。FindNextFile 用于 继续进行FindFile调用的文件检索操作。
6.2 MFC WinInet类应用程序编程实例
6.2.1 程序要实现的功能
程序能实现基本的FTP客户端功能，能登陆 FTP服务器，显示登录客户目录下的文件和目 录名，能从该目录中选择下载服务器的文件， 也能向服务器上传文件。
应用程序的类型是基于对话框的，主对话框用 户界面如图6.7所示：
图6.7 Ftp客户端程 序的主对话框
6.1.5 查询或设置Internet请求选项
创建CInternetSession类对象后，可以调用 它的QueryOption成员函数查询Internet请求 选项，调用它的SetOption成员函数来设置这 些选项。
6.1.6 创建连接类对象。 通过调用CInternetSession对象的 GetFtpConnection、GetHttpConnection、 GetGopherConnection成员函数，可以分别 建立CInternetSession对象与网络上FTP、 HTTP、和GOPHER服务器的连接。并分别创 建CFtpConnection、CHttpConnection、 CGopherConnection类的对象，来代表这三 种连接。
4．CInternetException类 CInternetException类代表MFC WinInet类的成员 函数在执行时所发生的错误或异常。
网络编程实用教程第二版_第3章
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typedef struct WSAData { WORD wVersion; WORD wHighVersion; char szDescription[WSADESCRIPTION_LEN+1]; char szSystemStatus[WSASYS_STATUS_LEN+1]; unsigned short iMaxSockets; unsigned short iMaxUdpDg; char * lpVendorInfo; } WSADATA;
2．WinSock 2.0 ． WinSock 2.0在源码和二进制代码方面与WinSock 1.1兼容， WinSock 2.0增强了许多功能。 （1）支持多种协议 （2）引入了重叠I/O的概念 （3）使用事件对象异步通知 （4）服务的质量（QOS） （5）套接口组 （6）扩展的字节顺序转换例程 （7）分散/聚集方式I/O （8）新增了许多函数。
sin_zero[8]; /* 全置为0，是一个填充数。
③专用于存储IP地址的结构 Struct in_addr { Union { Struct {u_char s_b1,s_b2,s_b3,s_b4;} S_un_b; Struct {u_short s_w1,s_w2;} S_un_w; U_long S_addr; } } 在使用Internet域的套接字时，这三个数据结构的一般用法 是： 首先，定义一个Sockaddr_in的结构实例变量，并将它清零。 然后，为这个结构的各成员变量赋值， 第三步，在调用BIND()绑定函数时，将指向这个结构的指针 强制转换为 sockaddr*类型。
（ 1 ） WinSock 1.1 全 面 继 承 了 Berkeley Sockets规范，见表 3.1 规范， 规范 （2）数据库函数 ） 表3.2列出了Winsock规范定义的数据库查询例程。 其中六个采用getXbyY()的形式，大多要借助网络上 的数据库来获得信息， 扩充了Berkeley Sockets规 （3）WinSock 1.1 扩充了 ） 规 范 针对微软 Windows的特点，WinSock 1.1定义了一 批新的库函数，提供了对于消息驱动机制的支持，有 效地利用Windows多任务多线程的机制。见表3.3 只支持TCP/IP协议栈 （4）WinSock 1.1只支持 ） 只支持 协议栈
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郑州轻工业学院网络编程实训教程计算机与通信工程学院网络工程系目录2实训二 (3)2.1实训目的 (3)2.2实训题目 (3)2.3电子邮件相关协议简介 (5)2.3.1SMTP与ESMTP协议 (5)2.3.2RFC 822简介 (7)2.3.3MIME协议 (8)2.3.4POP3协议 (9)2.4实训步骤 (10)2.4.1邮件发送客户端界面设计 (10)2.4.2邮件发送客户端参考代码 (11)2.4.3邮件接收客户端界面设计 (14)2.4.4邮件接收客户端参考代码 (15)2.4.5测试 (26)2.4.6系统升级 (27)2.5实训报告 (27)2.6实训验收 (28)附录1 实训报告格式 (29)2实训二2.1实训目的通过对计算机网络基本知识的学习，对电子邮件应用的基本原理和实现方法有了初步的了解。
在本节的实训中，进一步了解SMTP协议、ESMTP协议、RFC822、MIME协议和POP3的基本原理和实现方法，掌握与登陆邮件服务器、认证登陆、发送邮件、接收邮件、相关的命令，以及邮件的基本格式，并逐步掌握电子邮件收发程序开发的方法。
2.2实训题目使用C#编程语言，开发一款邮件发送客户端程序和一款邮件接收客户端程序，分别如图1和图2所示。
图1 邮件发送客户端程序图2 邮件接收客户端程序邮件发送程序基本功能描述如下：1)用户可以登陆一个SMTP服务器，授权成功后则可以发送邮件。
2)用户可以设定邮件的接收人、主题和内容。
3)用户可以在邮件中添加附件。
附件可以是文本文件，如：TXT文件；也可以是二进制文件，如：JPEG文件。
4)用户可以退出邮件服务器。
邮件接收程序基本功能描述如下：1)用户可以登录一个POP3服务器，授权成功后则可以接收用户邮箱内的电子邮件。
2)用户可以选择一个邮件，并查看其详细内容。
3)用户可以选择一个邮件，并删除该邮件。
4)用户可以退出邮件服务器。
2.3电子邮件相关协议简介2.3.1SMTP与ESMTP协议简单邮件传送协议（Simple Mail Transfer Protocol，SMTP）是一个用来接收和发送电子邮件的TCP/IP协议。
早期的SMTP协议存在多种局限性，如：无发送方进行身份验证的机制、无法处理二进制文件。
在最新版本的SMTP协议中包含了多种扩展功能，被称为扩展SMTP协议（Extended SMTP，ESMTP）。
图3显示了一个TCP/IP电子邮件系统的示意图。
邮件发送代理（Mail Submission Agent，MSA）负责将邮件发送给邮件传送代理（Mail Transfer Agent，MTA）。
MTA使用SMTP协议与其它的功能模块进行通信，如：MSA和其它的MTA等。
邮件投递代理（Mail Delivery Agent，MDA）负责发送自动回复信息，以及过滤垃圾邮件等功能。
对于每一个用户都定义了一个用户数据库，对应于他们各自的邮箱地址。
邮件用户代理（Mail User Agent，MUA）使用POP3协议（Post Office Protocol –Version 3）或IMAP协议（Internet Message Access Protocol）从服务器端接收邮件。
POP服务器（或IMAP服务器）使用POP3协议（或IMAP协议）与MUA进行通信。
上述的六个功能模块MSA、MTA、MDA、Database、POP/IMAP服务器和MUA 分别由不同的软件实现。
本节开发的电子邮件发送软件实现的就是MSA的功能。
图3 电子邮件系统工作原理图MSA与MTA之间使用SMTP协议通信。
SMTP协议使用TCP 的25端口，可以将一封电子邮件发送给一个或多个接收者。
在SMTP 协议中只有5个命令用于发送电子邮件：HELO、MAIL、RCPT、DATA 和QUIT。
SMTP中常用的命令如表1所示。
ESMTP协议扩展的命令中用于发送电子邮件的主要是：EHLO和AUTH。
当MSA与MTA 之间建立起SMTP连接后，MSA首先要发出HELO（或者EHLO）命令标识自己的身份。
当MSA接收到确认响应后，可以发出AUTH命令请求身份认证。
当用户通过身份认证后，MSA可以发出MAIL 命令和RCPT命令标识电子邮件的发送方和接收方。
当服务器确认发送方和接收方的地址都正确后，MSA可以发出DATA命令请求发送邮件。
当MSA发送完邮件内容后，可以发送QUIT命令请求关闭SMTP连接。
当使用ESMTP 发信时，服务器会要求用户提供用户名和密码以便验证身份。
在所有的验证机制中，信息全部采用Base64编码。
2.3.2RFC 822简介RFC 822对电子邮件的内容结构进行了定义。
电子邮件由三部分组成：信封、首部和正文。
信封包括发信人的邮件地址和接收人的邮件地址。
信封中的内容是由MAIL和RCPT两个命令设定。
①MAIL FROM:<发信人的地址>，告诉SMTP服务器发信人的地址。
②RCPT TO:<收信人的地址>，告诉SMTP服务器收信人的地址。
电子邮件首部包含From、To、Subject、Date、Reply-to、Cc、Bcc 等字段。
①FROM：<姓名><邮件地址>，表明邮件发送者是谁。
②TO：<姓名><邮件地址>，表明邮件接收者是谁。
③SUBJECT：<邮件标题>，表明邮件的主题。
④DATE：<时间>，表明发邮件的时间。
⑤REPLY-TO：<邮件地址>，表明邮件的回复地址。
⑥CC：<邮件地址>，表明邮件的抄送地址。
⑦BCC：<邮件地址>，表明邮件的暗送地址。
邮件正文是邮件的内容。
正文与首部之间有一个空行，并以“.”结束。
在RFC 822中没有针对邮件正文的结构进行详细定义。
2.3.3MIME协议MIME(Multipurpose Internet Mail Extensions)协议扩展了电子邮件标准，使其能够支持：非ASCII字符文本；非文本格式附件（二进制、声音、图像等）；由多部分（multiple parts）组成的消息体；包含非ASCII字符的头信息（Header information）。
MIME对电子邮件正文的格式进行了详细的定义。
一个邮件的正文可以分成若干个MIME段。
每个MIME段以特殊的字符串分隔。
每一个MIME段前也都缀一个MIME头。
MIME 头包含的信息有：①Content-Type：<邮件类型>，表明邮件包含文本、HTML超文本和附件类型。
②X-Priority：<邮件优先级>，表明邮件的发送优先级。
③MIME-Version：<版本>，指定所使用MIME的版本号。
④Content-Transfer-Encoding：<版本编码类型>，指定对数据执行的编码方式。
2.3.4POP3协议客户端接收邮件时，可以通过POP3协议读取和保存接收到的邮件。
当使用POP（Post Office Protocol，即邮局协议）用于电子邮件的接收时，POP允许客户端连接到服务器并且下载所有的邮件到客户机上的邮箱。
目前常用POP协议的第三版，简称POP3。
POP3邮件服务器通过侦听110端口，与客户端建立TCP连接。
连接成功后，POP3服务器可向该客户端发送确认信息。
服务器端的响应状态有两种：确定（+OK）或失败（-ERR）。
客户端可根据服务器端的响应决定下一步的操作。
这个过程经历了3个状态：授权状态、操作状态和更新状态。
客户端与服务器建立TCP连接后，服务器将发送一个连接成功的确认信息。
此时POP3会话就进入了授权状态。
在授权状态下，客户端需向服务器发送用户名和密码进行确认。
①USER <用户名>，标识客户端发送用户名②PASS <密码>，标识客户端发送密码授权成功后，POP3会话就进入了操作状态。
在操作状态下，客户端可以使用的命令如下：①STAT，表示客户端请求获取邮件总数和总字节数。
②LIST，表示客户端请求获得邮件列表和大小。
③RETR <邮件的序号>，表示客户端请求读取某一个邮件。
④DELE <邮件的序号>，表示客户端请求将邮件标记为删除。
只有当执行QUIT命令时才真正删除该邮件。
当客户端发送QUIT命令，请求与服务器断开TCP连接，会话就进入了更新状态。
当服务器返回“+OK”之后，断开与该客户端的TCP连接，并将标记为删除的邮件真正删除。
2.4实训步骤2.4.1邮件发送客户端界面设计buttonAddFilebuttonSend图4 邮件发送客户端程序界面主要控件如下表所示。
控件需要修改的属性按“属性设置”一栏所述进行修改。
2.4.2邮件发送客户端参考代码using System;using System.Collections.Generic;using ponentModel;using System.Data;using System.Drawing;using System.Text;using System.Windows.Forms;//添加的命名空间引用using ;using .Mail;using System.IO;using .Mime;namespace SendMailExample{public partial class FormSendMail : Form{public FormSendMail(){InitializeComponent();}private void FormSendMail_Load(object sender, EventArgs e){textBoxSmtpServer.Text = "";textBoxSend.Text = "lisiname@";textBoxDisplayName.Text = "李斯";textBoxPassword.Text = "lisiname12345";textBoxReceive.Text = "mytestname@";textBoxSubject.Text = "测试mytest";textBoxBody.Text = "This is a test（测试）";radioButtonSsl.Checked = true;}//单击【发送】按钮触发的事件private void buttonSend_Click(object sender, EventArgs e){this.Cursor = Cursors.WaitCursor;MailMessage mailMessage = new MailMessage();mailMessage.From = new MailAddress(textBoxSend.Text, textBoxDisplayName.Text, System.Text.Encoding.UTF8);mailMessage.To.Add(textBoxReceive.Text);mailMessage.Subject = textBoxSubject.Text;mailMessage.SubjectEncoding = System.Text.Encoding.Default;mailMessage.Body = textBoxBody.Text;mailMessage.BodyEncoding = System.Text.Encoding.Default;mailMessage.IsBodyHtml = false;mailMessage.Priority = MailPriority.Normal;//添加附件Attachment attachment = null;if (listBoxFileName.Items.Count > 0){for (int i = 0; i < listBoxFileName.Items.Count; i++){string pathFileName = listBoxFileName.Items[i].ToString();string extName = Path.GetExtension(pathFileName).ToLower();//这里仅举例说明如何判断附件类型if (extName == ".rar" || extName == ".zip"){attachment = new Attachment(pathFileName, MediaTypeNames.Application.Zip);}else{attachment = new Attachment(pathFileName, MediaTypeNames.Application.Octet);}ContentDisposition cd = attachment.ContentDisposition;cd.CreationDate = File.GetCreationTime(pathFileName);cd.ModificationDate = File.GetLastWriteTime(pathFileName);cd.ReadDate = File.GetLastAccessTime(pathFileName);mailMessage.Attachments.Add(attachment);}}SmtpClient smtpClient = new SmtpClient();smtpClient.Host = textBoxSmtpServer.Text;smtpClient.Port = 25;//是否使用安全套接字层加密连接smtpClient.EnableSsl = radioButtonSsl.Checked;//不使用默认凭证,注意此句必须放在client.Credentials的上面eDefaultCredentials = false;smtpClient.Credentials = new NetworkCredential(textBoxSend.Text, textBoxPassword.Text);//邮件通过网络直接发送到服务器smtpClient.DeliveryMethod = work;try{smtpClient.Send(mailMessage);MessageBox.Show("发送成功");}catch (SmtpException smtpError){MessageBox.Show("发送失败:" + smtpError.StatusCode+ "\n\n" + smtpError.Message+ "\n\n" + smtpError.StackTrace);}finally{mailMessage.Dispose();smtpClient = null;this.Cursor = Cursors.Default;}}//单击【添加附件】按钮触发的事件private void buttonAddAttachment_Click(object sender, EventArgs e){OpenFileDialog myOpenFileDialog = new OpenFileDialog();myOpenFileDialog.CheckFileExists = true;//只接收有效的文件名myOpenFileDialog.ValidateNames = true;//允许一次选择多个文件作为附件 myOpenFileDialog.Multiselect = true; myOpenFileDialog.ShowDialog();if (myOpenFileDialog.FileNames.Length > 0) {listBoxFileName.Items.AddRange(myOpenFileDialog.FileNames); } } } }2.4.3 邮件接收客户端界面设计根据功能描述可知，邮件接收客户端程序的界面设计如图5所示。