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作者：毅航😜
在前一章从简单的配置文件开始，重新审视Spring的上下文环境中，我们从Spring的原生使用方式开始着手，循序渐进的分析了Spring中的ClassPathXmlApplicationContext背后的工作原理。总结来看ClassPathXmlApplicationContext是Spring框架中的一个应用上下文环境，此处你可将上下文简单理解为就是一个容器，后续随着理解的深入笔者会对这个上下文进行详细分析。进一步，ClassPathXmlApplicationContext主要用于从类路径（Classpath）下加载XML配置文件并完成初始化。此外，在调用ClassPathXmlApplicationContext的构造器时，其内部会完成如下逻辑：
ClassPathXmlApplicationContext的构造方法会接受一个或多个XML配置文件的类路径位置作为参数。这些配置文件包含了Spring应用程序的Bean定义和配置元数据。XML文件，识别和解释XML中的各个元素，例如 元素等。Spring容器，用于管理和维护Bean信息。进一步，Spring容器会根据XML配置文件中定义的Bean信息创建相应的Bean实例，并根据配置文件中的属性和依赖关系进行初始化。前言
经过前一章从简单的配置文件开始，重新审视Spring的上下文环境中对于ClassPathXmlApplicationContext的介绍和分析，相信你对于ClassPathXmlApplicationContext背后实现的功能其实已经有了一个清晰的认识。但如果我现在问你这样一个问题，根据之前的讲解，你亲自动手书写出一个ClassPathXmlApplicationContext吗？ 换句话，现在如果让你来设计实现ClassPathXmlApplicationContext你该如何去做呢？
当你听到这个需求的时候肯定会虎躯一震，心想何必自己动手写呢？网上看一看与ClassPathXmlApplicationContext相关文章，完全可以花最短的时间了解ClassPathXmlApplicationContext的功能，何必这样劳神费力的动手亲自书写呢？
这其实也是笔者多年以前的想法，但是随着时间的不断流逝，随着阅历的不断增长，笔者发现，有些东西了解和学会之间其实是存在鸿沟的。 举个最简单的例子，设计模式想必大家或多或少肯定都听过，但你实际工作中会主动考虑设计模式吗？我想答案大概率是否定的,实际工作中更追求效率，而不会有太多时间去考虑设计模式的使用，当项目完成，看着堆积如山的屎山代码，优化更是不知从何处做起。最后，只能心中默默下定决定，下次一定提前规划善用设计模式。
如上的这些困境其实大部分程序员都会经历，那有什么办法解决呢？答案其实就是不断地阅读框架源码，然后不断地动手操练，水平提升本身也没什么捷径可走，正如卖油翁中油翁所言“无他，但手熟尔。” 只有你一次次不断地尝试，不断练习才能在用的时候信手拈来。
其实说了这么多笔者想表达的无非就是当你了解到一个知识后，一定要注重实践!
拆解ClassPathXmlApplicationContext结构
有多动手的重要性，我们就说到这里了。接下来，不妨跟着笔者的思路来一步步分析，看看我们究竟该如何来实现一个ClassPathXmlApplicationContext。
首先，我们来思考第一个问题。如果让你来动手写ClassPathXmlApplicationContext你会从何入手呢？我想你大概率会进入到Spring框架的源码。然后，点开ClassPathXmlApplicationContext类，研究其类结构信息，此时你大概率会得到如下这张图！
看到ClassPathXmlApplicationContext类这错综复杂的UML结构，想必你心中已经开始萌生退意了。那面对这样复杂结构有什么解决方法呢？答案其实笔者已经在编程学习的这些坑别在踩了有过介绍了，其核心无非就是 将精力集中在ClassPathXmlApplicationContext，而忘记掉其复杂的层级结果！ 这样做的原因其实很简单，因为一个人的大脑在短时间内接受的东西是有限的，如果一次性记忆太多东西，只会让你更加焦虑，进而不断内耗！进一步，你可能会问那如果类中方法很多，我们如何聚焦呢？答案其实也很简单，聚焦你学习时用到的API即可，这其实也是阅读源码的一个小技巧！
至此，你可能会问ClassPathXmlApplicationContext的重点是什么呢？回答这个问题之前，我们先来看如下这段代码：
public class MyApplicationContext {
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
// 从容器中获取Bean
Car car = context.getBean("car", Car.class);
// 使用car对象的相关方法
car.doSomething();
}
}
可以看到，其中有关ClassPathXmlApplicationContext的重要方法其实只有两个，一个是ClassPathXmlApplicationContext的构造方法，另一个则是其中的getBean方法。进一步来看ClassPathXmlApplicationContext构造方法逻辑如下：
public ClassPathXmlApplicationContext(
String[] configLocations, boolean refresh, @Nullable ApplicationContext parent)
throws BeansException {
// 调用父类构造
super(parent);
// 设定配置文件路径信息
setConfigLocations(configLocations);
// 刷新容器操作
refresh();
}
之前我们其实已经在从简单的配置文件开始，重新审视Spring的上下文环境一文中对上述逻辑进行了分析，其无非完成如下几个任务：
-
设定配置文件路径信息，记录配置文件的路径信息，方便后续加载。
-
容器刷新。其内部的一个重要操作步骤为构建容器，加载
bean信息。
构思ClassPathXmlApplicationContext实现
明白了ClassPathXmlApplicationContext内部关键API后，下一步就是构思如何实现ClassPathXmlApplicationContext了。我们先来看ClassPathXmlApplicationContext对外提供了哪些服务。
通过之前我们对于ClassPathXmlApplicationContext分析，可以知道ClassPathXmlApplicationContext提供的功能无非两件事，一件是加载配置文件，将配置信息中转化为一个bean对象，另一个则是提供获取bean对象的手段。
那配置文件通过什么配置呢？答案很简单通过xml文件进行配置。进一步，当配置文件解析完成后，通过什么结构来完成bean名称和实体对象间的映射呢？答案就是也很简单，无非就是通过哈希这个数据结构，具体到Java中你可以选择HashMap或者ConcurrentHashMap来进行实现。
上述的处理逻辑可以归纳为如下的图示信息：
此处，为了方便理解，再补充一点对于xml的相关知识的介绍。
XML（eXtensible Markup Language）是一种用于存储和传输数据的文本格式，它的结构被定义为一系列标签（标记）和数据。 其关键信息如下：
XML声明：XML文档通常以一个XML声明开始，用于指定XML版本和字符编码，例如：
（注：这是XML的规范，每个XML文档开头必须为此！）
根元素：每个XML文档必须包含一个根元素，它是XML文档的起始点和结束点。与XML标签结构十分类似。进一步，根元素包含其他元素，进而形成XML文档的结构。
元素：元素是XML文档的基本构建块，由开始标签和结束标签组成。例如：
XML Basics
John Doe
属性：元素可以包含属性，属性提供有关元素的附加信息。属性通常在开始标签中定义。例如：
...
总结来看，XML的大致结构为一个根元素下嵌套多个子元素，从而形成一个文档结构。进一步，每个元素（包括根元素）都可以定义属性信息。 更进一步，对于XML文档的解析主要有DOM和SAX解析两种方式，其中
DOM解析（Document Object Model）：
DOM解析方式将整个XML文档加载到内存中，形成一个树状结构，每个元素都是一个节点。- 这种方式允许通过编程方式遍历和修改
XML文档的内容，但可能占用大量内存。
SAX解析（Simple API for XML）：
SAX解析方式是事件驱动的，它逐行读取XML文档，当遇到元素开始、元素结束、文本等事件时触发相应的处理方法。- 这种方式比
DOM解析更节省内存，适用于大型文档，但难以直接修改XML文档。
动手实现ClassPathXmlApplicationContext
明白了项目的大致思路后，我们接下来开始动手实现。出于文章排版考虑，笔者仅会贴出关键部分代码，而并不会将详细代码全部粘贴出来。
首先，项目模块划分大致如下所示：
其中context包下为关键的ClassPathXmlApplicationContext，而在beans下定义了BeanFactory以及其实现类DefaultListableBeanFactory。至于，为何要定义BeanFactory可参考从简单的配置文件开始，重新审视Spring的上下文环境，此处便不再赘述。
接下来首先来看ClassPathXmlApplicationContext的自实现
public class ClassPathXmlApplicationContext implements BeanFactory {
private String[] configLocations;
private BeanFactory beanFactory;
/**
* 从 XML 中加载 BeanDefinition，并刷新上下文
*
* @param configLocations
* @throws BeansException
*/
public ClassPathXmlApplicationContext(String configLocations) throws BeansException {
this(new String[]{configLocations});
}
/**
* 从 XML 中加载 BeanDefinition，并刷新上下文
* @param configLocations
* @throws BeansException
*/
public ClassPathXmlApplicationContext(String[] configLocations) throws BeansException {
// 设定加载路径
this.configLocations = configLocations;
// 刷新容器信息
refresh();
}
/**
* @Description: 刷新容器处理
* @param
* @return void
*/
private void refresh() {
// 构建工厂
this.beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();
// 加载配置文件,解析bean
loadBeanDefinitions(beanFactory);
}
// .... 省略其他无关逻辑
}
接下来对上述代码进行一个简单介绍
ClassPathXmlApplicationContext包含两个成员变量，一个为configLocations用以记录配置我文件的路径信息，另一则则为beanFactory其为一个bean工厂。ClassPathXmlApplicationContext逻辑基本类似，也是在构造方法内部调用refresh方法，然后构建一个bean工厂，进而通过loadBeanDefinitions加载配置文件信息。有关更多相关实现细节可前往：gitee.com/ThanksCode/… 进行查看，再次便不再赘述了。
总结
至此，其实我们已经通过自身的努力实现了一个阉割版的ClassPathXmlApplicationContext。可能你会想，这也算实现吗？ClassPathXmlApplicationContext那么复杂结构你通过几行简单逻辑就实现了吗？有这样疑问的小伙伴你先别着急，不妨点个关注，给笔者一点时间，笔者会在接下来很长的一段时间内不断深入分析，进而不断迭代代码，相信经过多轮迭代后，ClassPathXmlApplicationContext不再是当初那个简单的样子，而会变得让你感到陌生！
时间不言，却给出了很多答案，请相信时间的力量，共勉~~~
