前言：為什麼不直接用 SmtpClient？

.NET 內建 System.Net.Mail.SmtpClient 雖然方便，但在某些舊版框架、特殊伺服器需求、或需深度控制 MIME 結構（如自定義 Boundary、優先序、多重替代內容）時，自行實作 SMTP 協定能獲得最大彈性。本文提供一個 零依賴、同步阻塞、支援 ESMTP AUTH LOGIN、多附件、HTML/Plain Text 替代內容 的 MailSender 元件完整原始碼，並解析關鍵協定細節。

類別架構

namespace JcPersonal.Utility
{
    public class MailSender
    {
        // 屬性：Server, Port, UserName, PassWord, From, To, FromName, ToName,
        // Subject, Body, HtmlBody, IsHtml, LanguageEncoding, MailEncoding, Priority
        // 集合：Attachments (IList)

        public void SendMail() { /* 核心流程 */ }

        // 內部方法：WriteString, ReadString, Command, ToBase64
    }

    public struct AttachmentInfo
    {
        public string FileName { get; set; }
        public string Bytes { get; set; } // Base64 編碼內容
        // 多重建構子：路徑、Stream、byte[]
    }
}

SMTP 協定流程圖解

1. TCP 連線：TcpClient(server, port)，預設 25 埠。
2. 讀取歡迎横幅：確認 220 代碼。
3. EHLO：宣告支援 ESMTP，期待 250。
4. AUTH LOGIN（若有帳密）：
   1. 發送 AUTH LOGIN → 334
   2. 發送 Base64(UserName) → 334
   3. 發送 Base64(PassWord) → 235
5. MAIL FROM: 寄件人 → 250
6. RCPT TO: 收件人 → 250
7. DATA：進入資料模式 → 354
8. 郵件標頭：Date、From、To、Subject、MIME-Version、Content-Type (multipart/mixed)、Priority、Encoding 等。
9. 郵件主體：採雙層 Boundary 結構
   • --unique-boundary-1 (外層 mixed)
   • --unique-boundary-2 (內層 alternative: text/plain + text/html)
   • 文字內容
   • --unique-boundary-2-- 結束 alternative
   • 附件區塊（每個附件一組 --unique-boundary-1 + 標頭 + Base64 內容）
   • --unique-boundary-1-- 結束 mixed
10. 單獨一行 . 結束 DATA → 250
11. QUIT 關閉連線。

關鍵實作細節

1. 發送指令並驗證回應碼

protected bool Command(NetworkStream ns, string cmd, string expectedCode)
{
    WriteString(ns, cmd);
    string resp = ReadString(ns);
    return resp.IndexOf(expectedCode) != -1;
}

2. 寫入資料流：自動分塊 (75 位元組)

protected void WriteString(NetworkStream ns, string str)
{
    str += "\r\n";
    byte[] buf = Encoding.GetEncoding(LanguageEncoding).GetBytes(str);
    const int chunk = 75;
    for (int i = 0; i < buf.Length; i += chunk)
        ns.Write(buf, i, Math.Min(chunk, buf.Length - i));
}

3. 附件編碼：Base64 + Content-Disposition

foreach (AttachmentInfo att in Attachments)
{
    WriteString(ns, "--unique-boundary-1");
    WriteString(ns, $"Content-Type: application/octet-stream; name=\"{att.FileName}\"");
    WriteString(ns, "Content-Transfer-Encoding: base64");
    WriteString(ns, $"Content-Disposition: attachment; filename=\"{att.FileName}\"");
    WriteString(ns, "");
    WriteString(ns, att.Bytes); // 已為 Base64 字串
    WriteString(ns, "");
}

4. AttachmentInfo 多來源建構

public AttachmentInfo(string path) // 從檔案
{
    FileName = Path.GetFileName(path);
    using (var fs = new FileStream(path, FileMode.Open, FileAccess.Read))
    {
        byte[] raw = new byte[fs.Length];
        fs.Read(raw, 0, raw.Length);
        Bytes = Convert.ToBase64String(raw);
    }
}

public AttachmentInfo(string name, Stream stream) // 從記憶體流
{
    FileName = Path.GetFileName(name);
    byte[] raw = new byte[stream.Length];
    stream.Read(raw, 0, raw.Length);
    Bytes = Convert.ToBase64String(raw);
}

public AttachmentInfo(string name, byte[] raw) // 從位元組陣列
{
    FileName = Path.GetFileName(name);
    Bytes = Convert.ToBase64String(raw);
}

使用範例

var mail = new MailSender
{
    Server = "smtp.gmail.com",
    Port = 587, // 或 25, 465 (SSL 需自行在 TcpClient 上包裝 SslStream)
    UserName = "your@gmail.com",
    PassWord = "app-password",
    From = "your@gmail.com",
    FromName = "您的名字",
    To = "target@example.com",
    ToName = "收件人",
    Subject = "測試 ESMTP 元件",
    Body = "這是純文字內容",
    HtmlBody = "
這是 HTML 內容
支援 粗體。
",
    IsHtml = true,
    LanguageEncoding = "UTF-8",
    Priority = 1 // 高優先序
};

mail.Attachments.Add(new MailSender.AttachmentInfo(@"C:\report.pdf"));
mail.Attachments.Add(new MailSender.AttachmentInfo("logo.png", File.OpenRead(@"C:\logo.png")));

try
{
    mail.SendMail();
    Console.WriteLine("發送成功");
}
catch (Exception ex)
{
    Console.WriteLine($"失敗: {ex.Message}");
}

已知限制與擴充方向

原始碼檔案結構

• MailSender.cs：主類別 + AttachmentInfo 結構。
• 無額外依賴，可直接拖入專案（.NET Framework / .NET Core / .NET 5+ 皆可編譯）。
• 若專案已引用 System.Net.Mail，建議以介面 IMailSender 抽象，雙實作並存，便於單元測試 Mock。

這個元件雖然樸實，但完整展示了 SMTP/ESMTP 協定核心流程、MIME 多部分結構組裝、Base64 編碼與網路串流操作，是理解「郵件如何送達」的最佳教學級程式碼，也是受限環境下無法引用高階庫時的實用備選方案。