1位工作8年的小伙伴，去某東面試IM部門，被問到這樣一道面試題。說，請你談一談你對Netty Pipeline設計原理的理解。當時，他說只是用過Netty的Pipline，原理沒有深入了解過，然后就沒有然后了。

今天，我給大家講一講，我對Netty Pipeline的理解。

1、結構設計

Netty中的Pipeline本質上是一個雙向鏈表，它采用了責任鏈模式。在Netty中每個Channel都有且僅有一個ChannelPipeline與之對應，它們的組成關系如下圖所示。

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通過上圖可以看到，一個Channel包含了一個ChannelPipeline，而ChannelPipeline中又維護了一個由ChannelHandlerContext組成的雙向鏈表。這個鏈表的頭叫HeadContext，鏈表的尾叫TailContext，并且每個ChannelHandlerContext中又關聯著一個ChannelHandler。

2、工作原理

首先來看這樣一段代碼：

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Bootstrap client = new Bootstrap(); client.channel(NioSocketChannel.class) .handler(new ChannelInitializer() { @Override protected void initChannel(Channel ch) throws Exception { //接收課客戶端請求的處理流程 ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline(); //對象編碼器 pipeline.addLast("encoder",new ObjectEncoder()); //對象解碼器 pipeline.addLast("encoder",new ObjectDecoder()); } });

對于用過Netty的小伙伴來說，應該非常熟悉。在Netty中，Pipeline的初始化，是通過調用Channel的handler()方法,然后在handler()方法中傳入一個叫做ChannelInitializer的對象，通過SocketChannel構建出一個新的Pipeline對象。每次調用addLast()方法，都會在Pipelie的末端插入一個ChannelHandlerContext。如圖所示：

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每個Context中又會包含一個ChannelHandler，我們通過addLast()方法往Pipeline中添加的對象，并且Handler的添加順序會影響代碼的執行順序。而這些Handler本質上都是實現編碼和解碼的功能，不管是編碼器還是解碼器都必須實現ChannelHandler接口。

圖中的Handler就是我們代碼程序要執行的邏輯。而Netty默認幫我們實現了非常多內置Handler，我們只需要直接拿過來用就可以了。當然，我們也可以自己實現ChannelHandler接口，來實現自定義的編、碼器。比如自定義通信協議等等。

當所有的Handler全部添加到Pipeline中以后，Netty就會將這些Handler組裝成一個雙向鏈表，從而實現串行化調用。從頭部往尾部執行的Handler被稱為Inbound，用來接收用戶請求，從尾部往頭部執行的Handler被稱為Outbound，用來給用戶響應。所以，Inbound可以用來實現解碼的功能、而Outbound可以用來實現編碼的功能。

好了，以上就是我對Pipeline設計原理的理解。