1位工作8年的小伙伴，去某东面试IM部门，被问到这样一道面试题。说，请你谈一谈你对Netty Pipeline设计原理的理解。当时，他说只是用过Netty的Pipline，原理没有深入了解过，然后就没有然后了。

今天，我给大家讲一讲，我对Netty Pipeline的理解。

1、结构设计

Netty中的Pipeline本质上是一个双向链表，它采用了责任链模式。在Netty中每个Channel都有且仅有一个ChannelPipeline与之对应，它们的组成关系如下图所示。

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通过上图可以看到，一个Channel包含了一个ChannelPipeline，而ChannelPipeline中又维护了一个由ChannelHandlerContext组成的双向链表。这个链表的头叫HeadContext，链表的尾叫TailContext，并且每个ChannelHandlerContext中又关联着一个ChannelHandler。

2、工作原理

首先来看这样一段代码：

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Bootstrap client = new Bootstrap(); client.channel(NioSocketChannel.class) .handler(new ChannelInitializer() { @Override protected void initChannel(Channel ch) throws Exception { //接收课客户端请求的处理流程 ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline(); //对象编码器 pipeline.addLast("encoder",new ObjectEncoder()); //对象解码器 pipeline.addLast("encoder",new ObjectDecoder()); } });

对于用过Netty的小伙伴来说，应该非常熟悉。在Netty中，Pipeline的初始化，是通过调用Channel的handler()方法,然后在handler()方法中传入一个叫做ChannelInitializer的对象，通过SocketChannel构建出一个新的Pipeline对象。每次调用addLast()方法，都会在Pipelie的末端插入一个ChannelHandlerContext。如图所示：

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每个Context中又会包含一个ChannelHandler，我们通过addLast()方法往Pipeline中添加的对象，并且Handler的添加顺序会影响代码的执行顺序。而这些Handler本质上都是实现编码和解码的功能，不管是编码器还是解码器都必须实现ChannelHandler接口。

图中的Handler就是我们代码程序要执行的逻辑。而Netty默认帮我们实现了非常多内置Handler，我们只需要直接拿过来用就可以了。当然，我们也可以自己实现ChannelHandler接口，来实现自定义的编、码器。比如自定义通信协议等等。

当所有的Handler全部添加到Pipeline中以后，Netty就会将这些Handler组装成一个双向链表，从而实现串行化调用。从头部往尾部执行的Handler被称为Inbound，用来接收用户请求，从尾部往头部执行的Handler被称为Outbound，用来给用户响应。所以，Inbound可以用来实现解码的功能、而Outbound可以用来实现编码的功能。

好了，以上就是我对Pipeline设计原理的理解。