【Spring】IOC：基于注解的IOC容器初始化源码分析

秒速五厘米 2022-12-27 07:35 171阅读 0赞

从 Spring2.0 以后的版本中，Spring 也引入了基于注解(Annotation)方式的配置，注解(Annotation)是 JDK1.5 中引入的一个新特性，用于简化 Bean 的配置，可以取代 XML配置文件。开发人员对注解(Annotation)的态度也是萝卜青菜各有所爱，个人认为注解可以大大简化配置，提高开发速度，但也给后期维护增加了难度。目前来说 XML方式发展的相对成熟，方便于统一管理。随着Spring Boot的兴起，基于注解的开发甚至实现了零配置。但作为个人的习惯而言，还是倾向于 XML 配置文件和注解(Annotation)相互配合使用。

SpringIOC 容器对于类级别的注解和类内部的注解分以下两种处理策略：

*  类级别的注解：如@Component、@Repository、@Controller、@Service 以及 JavaEE6 的 @ManagedBean和@Named 注解，都是添加在类上面的类级别注解，Spring容器根据注解的过滤规则扫描读取注解Bean定义类，并将其注册到Spring IOC 容器中。
 *  类内部的注解：如@Autowire、@Value、@Resource以及EJB 和 WebService 相关的注解等，都是添加在类内部的字段或者方法上的类内部注解，SpringIOC 容器通过 Bean 后置注解处理器解析Bean内部的注解。

下面将根据这两种处理策略，分别分析Spring 处理注解相关的源码。

![在这里插入图片描述][20201208232158636.png_pic_center]

## 1.定位Bean扫描路径 ##

在 Spring 中管理注解 Bean 定义的容器有两个 ：AnnotationConfigApplicationContext 和 AnnotationConfigWebApplicationContex。这两个类是专门处理Spring 注解方式配置的容器，直接依赖于注解作为容器配置信息来源的 IOC 容器。AnnotationConfigWebApplicationContext 是 AnnotationConfigApplicationContext 的 Web版本，两者的用法以及对注解的处理方式几乎没有差别。

现在我们以AnnotationConfigApplicationContext为例看看它的源码：

public class AnnotationConfigApplicationContext extends GenericApplicationContext implements AnnotationConfigRegistry {
        
    
       // 保存一个读取注解的Bean定义读取器，并将其设置到容器中
       private final AnnotatedBeanDefinitionReader reader;
    
       // 保存一个扫描指定类路径中注解Bean定义的扫描器，并将其设置到容器中
       private final ClassPathBeanDefinitionScanner scanner;
    
       // 默认构造函数，初始化一个空容器，容器不包含任何 Bean 信息，需要在稍后通过调用其register()方法注册配置类
       // 并调用refresh()方法刷新容器，触发容器对注解Bean的载入、解析和注册过程
       public AnnotationConfigApplicationContext() {
        
          this.reader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(this);
          this.scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(this);
       }
    
       public AnnotationConfigApplicationContext(DefaultListableBeanFactory beanFactory) {
        
          super(beanFactory);
          this.reader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(this);
          this.scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(this);
       }
    
       // 最常用的构造函数，通过将涉及到的配置类传递给该构造函数，以实现将相应配置类中的Bean自动注册到容器中
       public AnnotationConfigApplicationContext(Class<?>... annotatedClasses) {
        
          this();
          register(annotatedClasses);
          refresh();
       }
    
       // 该构造函数会自动扫描以给定的包及其子包下的所有类，并自动识别所有的Spring Bean，将其注册到容器中
       public AnnotationConfigApplicationContext(String... basePackages) {
        
          this();
          scan(basePackages);
          refresh();
       }
    
       @Override
       public void setEnvironment(ConfigurableEnvironment environment) {
        
          super.setEnvironment(environment);
          this.reader.setEnvironment(environment);
          this.scanner.setEnvironment(environment);
       }
    
       // 为容器的注解Bean读取器和注解Bean扫描器设置Bean名称产生器
       public void setBeanNameGenerator(BeanNameGenerator beanNameGenerator) {
        
          this.reader.setBeanNameGenerator(beanNameGenerator);
          this.scanner.setBeanNameGenerator(beanNameGenerator);
          getBeanFactory().registerSingleton(
                AnnotationConfigUtils.CONFIGURATION_BEAN_NAME_GENERATOR, beanNameGenerator);
       }
    
       // 为容器的注解Bean读取器和注解Bean扫描器设置作用范围元信息解析器
       public void setScopeMetadataResolver(ScopeMetadataResolver scopeMetadataResolver) {
        
          this.reader.setScopeMetadataResolver(scopeMetadataResolver);
          this.scanner.setScopeMetadataResolver(scopeMetadataResolver);
       }
        
        //.......
    }

通过上面的源码分析，我们可以看啊到Spring对注解的处理分为两种方式：

1.  直接将注解Bean注册到容器中
    
    可以在初始化容器时注册；也可以在容器创建之后手动调用注册方法向容器注册，然后通过手动刷新容器，使得容器对注册的注解Bean进行处理。
2.  通过扫描指定的包及其子包下的所有类
    
    在初始化注解容器时指定要自动扫描的路径，如果容器创建以后向给定路径动态添加了注解Bean，则需要手动调用容器扫描的方法，然后手动刷新容器，使得容器对所注册的Bean进行处理。

接下来，将会对两种处理方式详细分析其实现过程。

## 2.读取Annotation元数据 ##

当创建注解处理容器时，如果传入的初始参数是具体的注解Bean定义类时，注解容器读取并注册。

### 2.1 AnnotationConfigApplicationContext通过调用注解Bean定义读取器 ###

AnnotatedBeanDefinitionReader 的 register() 方法向容器注册指定的注解Bean，注解Bean定义读取器向容器注册注解Bean的源码如下：

// 注册多个注解Bean定义类
    public void register(Class<?>... annotatedClasses) {
        
       for (Class<?> annotatedClass : annotatedClasses) {
        
          registerBean(annotatedClass);
       }
    }
    
    // 注册一个注解Bean定义类
    public void registerBean(Class<?> annotatedClass) {
        
       doRegisterBean(annotatedClass, null, null, null);
    }
    
    public <T> void registerBean(Class<T> annotatedClass, @Nullable Supplier<T> instanceSupplier) {
        
       doRegisterBean(annotatedClass, instanceSupplier, null, null);
    }
    
    public <T> void registerBean(Class<T> annotatedClass, String name, @Nullable Supplier<T> instanceSupplier) {
        
       doRegisterBean(annotatedClass, instanceSupplier, name, null);
    }
    
    // Bean定义读取器注册注解Bean定义的入口方法
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public void registerBean(Class<?> annotatedClass, Class<? extends Annotation>... qualifiers) {
        
       doRegisterBean(annotatedClass, null, null, qualifiers);
    }
    
    // Bean定义读取器向容器注册注解Bean定义类
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public void registerBean(Class<?> annotatedClass, String name, Class<? extends Annotation>... qualifiers) {
        
       doRegisterBean(annotatedClass, null, name, qualifiers);
    }
    
    // Bean定义读取器向容器注册注解Bean定义类
    <T> void doRegisterBean(Class<T> annotatedClass, @Nullable Supplier<T> instanceSupplier, @Nullable String name,
          @Nullable Class<? extends Annotation>[] qualifiers, BeanDefinitionCustomizer... definitionCustomizers) {
        
    
       // 根据指定的注解Bean定义类，创建Spring容器中对注解Bean的封装的数据结构
       AnnotatedGenericBeanDefinition abd = new AnnotatedGenericBeanDefinition(annotatedClass);
       if (this.conditionEvaluator.shouldSkip(abd.getMetadata())) {
        
          return;
       }
    
       abd.setInstanceSupplier(instanceSupplier);
       // 解析注解Bean定义的作用域，
       // 若@Scope("prototype")，则Bean为原型类型；若@Scope("singleton")，则Bean为单态类型
       ScopeMetadata scopeMetadata = this.scopeMetadataResolver.resolveScopeMetadata(abd);
       // 为注解Bean定义设置作用域
       abd.setScope(scopeMetadata.getScopeName());
       // 为注解Bean定义生成Bean名称
       String beanName = (name != null ? name : this.beanNameGenerator.generateBeanName(abd, this.registry));
    
       // 处理注解Bean定义中的通用注解
       AnnotationConfigUtils.processCommonDefinitionAnnotations(abd);
       // 如果在向容器注册注解Bean定义时，使用了额外的限定符注解，则解析限定符注解。
       // 主要是配置的关于autowiring自动依赖注入装配的限定条件，即@Qualifier注解
       // Spring自动依赖注入装配默认是按类型装配，如果使用@Qualifier则按名称
       if (qualifiers != null) {
        
          for (Class<? extends Annotation> qualifier : qualifiers) {
        
             // 如果配置了@Primary注解，设置该Bean为autowiring自动依赖注入装//配时的首选
             if (Primary.class == qualifier) {
        
                abd.setPrimary(true);
             }
             // 如果配置了@Lazy注解，则设置该Bean为非延迟初始化，如果没有配置，则该Bean为预实例化
             else if (Lazy.class == qualifier) {
        
                abd.setLazyInit(true);
             }
             // 如果使用了除@Primary和@Lazy以外的其他注解，则为该Bean添加一个autowiring自动依赖注入装配限定符，
             // 该Bean在进autowiring自动依赖注入装配时，根据名称装配限定符指定的Bean
             else {
        
                abd.addQualifier(new AutowireCandidateQualifier(qualifier));
             }
          }
       }
       for (BeanDefinitionCustomizer customizer : definitionCustomizers) {
        
          customizer.customize(abd);
       }
    
       // 创建一个指定Bean名称的Bean定义对象，封装注解Bean定义类数据
       BeanDefinitionHolder definitionHolder = new BeanDefinitionHolder(abd, beanName);
       // 根据注解Bean定义类中配置的作用域，创建相应的代理对象
       definitionHolder = AnnotationConfigUtils.applyScopedProxyMode(scopeMetadata, definitionHolder, this.registry);
       // 向IOC容器注册注解Bean类定义对象
       BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(definitionHolder, this.registry);
    }

从上面的源码我们可以看出，注册注解Bean定义类的基本步骤：

1.  需要使用注解元数据解析器解析注解Bean中关于作用域的配置
2.  使用 AnnotationConfigUtils 的 processCommonDefinitionAnnotations()方法处理注解 Bean 定义类中通用的注解
3.  使用AnnotationConfigUtils的applyScopedProxyMode()方法创建对于作用域的代理对象
4.  通过BeanDefinitionReaderUtils向容器注册Bean

下面我们继续分析这4步的具体实现过程。

### 2.2 AnnotationScopeMetadataResolver解析作用域元数据 ###

AnnotationScopeMetadataResolver 通过 resolveScopeMetadata() 方法解析注解 Bean 定义类的作用域元信息，即判断注册的Bean是原生类型(prototype)还是单态(singleton)类型，其源码如下：

// 解析注解Bean定义类中的作用域元信息
    @Override
    public ScopeMetadata resolveScopeMetadata(BeanDefinition definition) {
        
       ScopeMetadata metadata = new ScopeMetadata();
       if (definition instanceof AnnotatedBeanDefinition) {
        
          AnnotatedBeanDefinition annDef = (AnnotatedBeanDefinition) definition;
          // 从注解Bean定义类的属性中查找属性为”Scope”的值，即@Scope注解的值
          // annDef.getMetadata().getAnnotationAttributes()方法将Bean中所有的注解和注解的值存放在一个map集合中
          AnnotationAttributes attributes = AnnotationConfigUtils.attributesFor(
                annDef.getMetadata(), this.scopeAnnotationType);
          // 将获取到的@Scope注解的值设置到要返回的对象中
          if (attributes != null) {
        
             metadata.setScopeName(attributes.getString("value"));
             // 获取@Scope注解中的proxyMode属性值，在创建代理对象时会用到
             ScopedProxyMode proxyMode = attributes.getEnum("proxyMode");
             // 如果@Scope的proxyMode属性为DEFAULT或者NO
             if (proxyMode == ScopedProxyMode.DEFAULT) {
        
                //设置proxyMode为NO
                proxyMode = this.defaultProxyMode;
             }
             // 为返回的元数据设置proxyMode
             metadata.setScopedProxyMode(proxyMode);
          }
       }
       // 返回解析的作用域元信息对象
       return metadata;
    }

上述代码中的 annDef.getMetadata().getAnnotationAttributes()方法就是获取对象中指定类型的注解的值。

### 2.3 AnnotationConfigUtils处理注解Bean定义类中的通用注解 ###

AnnotationConfigUtils 类的 processCommonDefinitionAnnotations()在向容器注册 Bean 之前，首先对注解Bean定义类中的通用Spring 注解进行处理，源码如下：

// 处理Bean定义中通用注解
    static void processCommonDefinitionAnnotations(AnnotatedBeanDefinition abd, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
        
       AnnotationAttributes lazy = attributesFor(metadata, Lazy.class);
       // 如果Bean定义中有@Lazy注解，则将该Bean预实例化属性设置为@lazy注解的值
       if (lazy != null) {
        
          abd.setLazyInit(lazy.getBoolean("value"));
       }
    
       else if (abd.getMetadata() != metadata) {
        
          lazy = attributesFor(abd.getMetadata(), Lazy.class);
          if (lazy != null) {
        
             abd.setLazyInit(lazy.getBoolean("value"));
          }
       }
       // 如果Bean定义中有@Primary注解，则为该Bean设置为autowiring自动依赖注入装配的首选对象
       if (metadata.isAnnotated(Primary.class.getName())) {
        
          abd.setPrimary(true);
       }
       // 如果Bean定义中有@ DependsOn注解，则为该Bean设置所依赖的Bean名称，
       // 容器将确保在实例化该Bean之前首先实例化所依赖的Bean
       AnnotationAttributes dependsOn = attributesFor(metadata, DependsOn.class);
       if (dependsOn != null) {
        
          abd.setDependsOn(dependsOn.getStringArray("value"));
       }
    
       if (abd instanceof AbstractBeanDefinition) {
        
          AbstractBeanDefinition absBd = (AbstractBeanDefinition) abd;
          AnnotationAttributes role = attributesFor(metadata, Role.class);
          if (role != null) {
        
             absBd.setRole(role.getNumber("value").intValue());
          }
          AnnotationAttributes description = attributesFor(metadata, Description.class);
          if (description != null) {
        
             absBd.setDescription(description.getString("value"));
          }
       }
    }

### 2.4 AnnotationConfigUtils根据注解Bean定义类中配置的作用域为其应用相应的代理策略 ###

AnnotationConfigUtils 类的 applyScopedProxyMode()方法根据注解 Bean 定义类中配置的作用域@Scope注解的值，为Bean定义应用相应的代理模式，主要是在Spring 面向切面编程(AOP)中使用。源码如下：

// 根据作用域为Bean应用引用的代码模式
    static BeanDefinitionHolder applyScopedProxyMode(
          ScopeMetadata metadata, BeanDefinitionHolder definition, BeanDefinitionRegistry registry) {
        
    
       // 获取注解Bean定义类中@Scope注解的proxyMode属性值
       ScopedProxyMode scopedProxyMode = metadata.getScopedProxyMode();
       // 如果配置的@Scope注解的proxyMode属性值为NO，则不应用代理模式
       if (scopedProxyMode.equals(ScopedProxyMode.NO)) {
        
          return definition;
       }
       // 获取配置的@Scope注解的proxyMode属性值，如果为TARGET_CLASS，则返回true，如果为INTERFACES，则返回false
       boolean proxyTargetClass = scopedProxyMode.equals(ScopedProxyMode.TARGET_CLASS);
       // 为注册的Bean创建相应模式的代理对象
       return ScopedProxyCreator.createScopedProxy(definition, registry, proxyTargetClass);
    }

这段为Bean引用创建相应模式的代理，这里不做深入的分析。

### 2.5 BeanDefinitionReaderUtils向容器注册Bean ###

BeanDefinitionReaderUtils 主要是校验 BeanDefinition 信息，然后将 Bean 添加到容器中一个管理BeanDefinition的HashMap中

## 3.扫描指定包并解析为BeanDefinition ##

当创建注解处理容器时，如果传入的初始参数是注解Bean定义类所在的包时，注解容器将扫描给定的包及其子包，将扫描到的注解Bean定义载入并注册。

### 3.1 ClassPathBeanDefinitionScanner扫描给定的包及其子包 ###

AnnotationConfigApplicationContext 通过调用类路径 Bean 定义扫描器 ClassPathBeanDefinitionScanner 扫描给定包及其子包下的所有类，主要源码如下：

public class ClassPathBeanDefinitionScanner extends ClassPathScanningCandidateComponentProvider {
        
    
       // 创建一个类路径Bean定义扫描器
       public ClassPathBeanDefinitionScanner(BeanDefinitionRegistry registry) {
        
          this(registry, true);
       }
    
       // 为容器创建一个类路径Bean定义扫描器，并指定是否使用默认的扫描过滤规则。
       // 即Spring默认扫描配置：@Component、@Repository、@Service、@Controller 注解的Bean，同时也支持JavaEE6的@ManagedBean和JSR-330的@Named注解
       public ClassPathBeanDefinitionScanner(BeanDefinitionRegistry registry, boolean useDefaultFilters) {
        
          this(registry, useDefaultFilters, getOrCreateEnvironment(registry));
       }
    
       public ClassPathBeanDefinitionScanner(BeanDefinitionRegistry registry, boolean useDefaultFilters,
             Environment environment) {
        
    
          this(registry, useDefaultFilters, environment,
                (registry instanceof ResourceLoader ? (ResourceLoader) registry : null));
       }
    
       public ClassPathBeanDefinitionScanner(BeanDefinitionRegistry registry, boolean useDefaultFilters,
             Environment environment, @Nullable ResourceLoader resourceLoader) {
        
    
          Assert.notNull(registry, "BeanDefinitionRegistry must not be null");
          // 为容器设置加载Bean定义的注册器
          this.registry = registry;
    
          if (useDefaultFilters) {
        
             registerDefaultFilters();
          }
          setEnvironment(environment);
          // 为容器设置资源加载器
          setResourceLoader(resourceLoader);
       }
    
    
       // 调用类路径Bean定义扫描器入口方法
       public int scan(String... basePackages) {
        
          // 获取容器中已经注册的Bean个数
          int beanCountAtScanStart = this.registry.getBeanDefinitionCount();
    
          // 启动扫描器扫描给定包
          doScan(basePackages);
    
          // Register annotation config processors, if necessary.
          // 注册注解配置(Annotation config)处理器
          if (this.includeAnnotationConfig) {
        
             AnnotationConfigUtils.registerAnnotationConfigProcessors(this.registry);
          }
    
          // 返回注册的Bean个数
          return (this.registry.getBeanDefinitionCount() - beanCountAtScanStart);
       }
    
       // 类路径Bean定义扫描器扫描给定包及其子包
       protected Set<BeanDefinitionHolder> doScan(String... basePackages) {
        
          Assert.notEmpty(basePackages, "At least one base package must be specified");
          // 创建一个集合，存放扫描到Bean定义的封装类
          Set<BeanDefinitionHolder> beanDefinitions = new LinkedHashSet<>();
          // 遍历扫描所有给定的包
          for (String basePackage : basePackages) {
        
             // 调用父类ClassPathScanningCandidateComponentProvider的方法扫描给定类路径，获取符合条件的Bean定义
             Set<BeanDefinition> candidates = findCandidateComponents(basePackage);
             // 遍历扫描到的Bean
             for (BeanDefinition candidate : candidates) {
        
                // 获取Bean定义类中@Scope注解的值，即获取Bean的作用域
                ScopeMetadata scopeMetadata = this.scopeMetadataResolver.resolveScopeMetadata(candidate);
                // 为Bean设置注解配置的作用域
                candidate.setScope(scopeMetadata.getScopeName());
                // 为Bean生成名称
                String beanName = this.beanNameGenerator.generateBeanName(candidate, this.registry);
                // 如果扫描到的Bean不是Spring的注解Bean，则为Bean设置默认值，设置Bean的自动依赖注入装配属性等
                if (candidate instanceof AbstractBeanDefinition) {
        
                   postProcessBeanDefinition((AbstractBeanDefinition) candidate, beanName);
                }
                // 如果扫描到的Bean是Spring的注解Bean，则处理其通用的Spring注解
                if (candidate instanceof AnnotatedBeanDefinition) {
        
                   // 处理注解Bean中通用的注解，在分析注解Bean定义类读取器时已经分析过
                   AnnotationConfigUtils.processCommonDefinitionAnnotations((AnnotatedBeanDefinition) candidate);
                }
                // 根据Bean名称检查指定的Bean是否需要在容器中注册，或者在容器中冲突
                if (checkCandidate(beanName, candidate)) {
        
                   BeanDefinitionHolder definitionHolder = new BeanDefinitionHolder(candidate, beanName);
                   // 根据注解中配置的作用域，为Bean应用相应的代理模式
                   definitionHolder =
                         AnnotationConfigUtils.applyScopedProxyMode(scopeMetadata, definitionHolder, this.registry);
                   beanDefinitions.add(definitionHolder);
                   // 向容器注册扫描到的Bean
                   registerBeanDefinition(definitionHolder, this.registry);
                }
             }
          }
          return beanDefinitions;
       }
        
        //......
    }

类路径 Bean 定义扫描器 ClassPathBeanDefinitionScanner 主要通过 findCandidateComponents()方法调用其父类ClassPathScanningCandidateComponentProvider类来扫描获取给定包及其子包下的类。

### 3.2 ClassPathScanningCandidateComponentProvider扫描给定包及其子包的类 ###

ClassPathScanningCandidateComponentProvider 类的 findCandidateComponents() 方法具体实现扫描给定类路径包的功能，主要源码如下：

public class ClassPathScanningCandidateComponentProvider implements EnvironmentCapable, ResourceLoaderAware {
        
    
       // 保存过滤规则要包含的注解，即Spring默认的@Component、@Repository、@Service、@Controller注解的Bean，
       // 以及JavaEE6的@ManagedBean和JSR-330的@Named注解
       private final List<TypeFilter> includeFilters = new LinkedList<>();
    
       // 保存过滤规则要排除的注解
       private final List<TypeFilter> excludeFilters = new LinkedList<>();
    
       public ClassPathScanningCandidateComponentProvider(boolean useDefaultFilters, Environment environment) {
        
          // 如果使用Spring默认的过滤规则，则向容器注册过滤规则
          if (useDefaultFilters) {
        
             registerDefaultFilters();
          }
          setEnvironment(environment);
          setResourceLoader(null);
       }
    
       // 向容器注册过滤规则
       @SuppressWarnings("unchecked")
       protected void registerDefaultFilters() {
        
          // 向要包含的过滤规则中添加@Component注解类
          // 注意Spring中@Repository,@Service和@Controller都是Component，因为这些注解都添加了@Component注解
          this.includeFilters.add(new AnnotationTypeFilter(Component.class));
          // 获取当前类的类加载器
          ClassLoader cl = ClassPathScanningCandidateComponentProvider.class.getClassLoader();
          try {
        
             // 向要包含的过滤规则添加JavaEE6的@ManagedBean注解
             this.includeFilters.add(new AnnotationTypeFilter(
                   ((Class<? extends Annotation>) ClassUtils.forName("javax.annotation.ManagedBean", cl)), false));
             logger.debug("JSR-250 'javax.annotation.ManagedBean' found and supported for component scanning");
          }
          catch (ClassNotFoundException ex) {
        
             // JSR-250 1.1 API (as included in Java EE 6) not available - simply skip.
          }
          try {
        
             // 向要包含的过滤规则添加@Named注解
             this.includeFilters.add(new AnnotationTypeFilter(
                   ((Class<? extends Annotation>) ClassUtils.forName("javax.inject.Named", cl)), false));
             logger.debug("JSR-330 'javax.inject.Named' annotation found and supported for component scanning");
          }
          catch (ClassNotFoundException ex) {
        
             // JSR-330 API not available - simply skip.
          }
       }
        
       // 扫描给定类路径的包
       public Set<BeanDefinition> findCandidateComponents(String basePackage) {
        
          if (this.componentsIndex != null && indexSupportsIncludeFilters()) {
        
             return addCandidateComponentsFromIndex(this.componentsIndex, basePackage);
          }
          else {
        
             return scanCandidateComponents(basePackage);
          }
       }
    
       private Set<BeanDefinition> addCandidateComponentsFromIndex(CandidateComponentsIndex index, String basePackage) {
        
          // 创建存储扫描到的类的集合
          Set<BeanDefinition> candidates = new LinkedHashSet<>();
          try {
        
             Set<String> types = new HashSet<>();
             for (TypeFilter filter : this.includeFilters) {
        
                String stereotype = extractStereotype(filter);
                if (stereotype == null) {
        
                   throw new IllegalArgumentException("Failed to extract stereotype from "+ filter);
                }
                types.addAll(index.getCandidateTypes(basePackage, stereotype));
             }
             boolean traceEnabled = logger.isTraceEnabled();
             boolean debugEnabled = logger.isDebugEnabled();
             for (String type : types) {
        
                // 为指定资源获取元数据读取器，元信息读取器通过汇编(ASM)读//取资源元信息
                MetadataReader metadataReader = getMetadataReaderFactory().getMetadataReader(type);
                // 如果扫描到的类符合容器配置的过滤规则
                if (isCandidateComponent(metadataReader)) {
        
                   // 通过汇编(ASM)读取资源字节码中的Bean定义元信息
                   AnnotatedGenericBeanDefinition sbd = new AnnotatedGenericBeanDefinition(
                         metadataReader.getAnnotationMetadata());
                   if (isCandidateComponent(sbd)) {
        
                      if (debugEnabled) {
        
                         logger.debug("Using candidate component class from index: " + type);
                      }
                      candidates.add(sbd);
                   }
                   else {
        
                      if (debugEnabled) {
        
                         logger.debug("Ignored because not a concrete top-level class: " + type);
                      }
                   }
                }
                else {
        
                   if (traceEnabled) {
        
                      logger.trace("Ignored because matching an exclude filter: " + type);
                   }
                }
             }
          }
          catch (IOException ex) {
        
             throw new BeanDefinitionStoreException("I/O failure during classpath scanning", ex);
          }
          return candidates;
       }
    
       // 判断元信息读取器读取的类是否符合容器定义的注解过滤规则
       protected boolean isCandidateComponent(MetadataReader metadataReader) throws IOException {
        
          // 如果读取的类的注解在排除注解过滤规则中，返回false
          for (TypeFilter tf : this.excludeFilters) {
        
             if (tf.match(metadataReader, getMetadataReaderFactory())) {
        
                return false;
             }
          }
          // 如果读取的类的注解在包含的注解的过滤规则中，则返回ture
          for (TypeFilter tf : this.includeFilters) {
        
             if (tf.match(metadataReader, getMetadataReaderFactory())) {
        
                return isConditionMatch(metadataReader);
             }
          }
          // 如果读取的类的注解既不在排除规则，也不在包含规则中，则返回false
          return false;
       }
        
        //......
    }

## 4.注册注解BeanDefinition ##

AnnotationConfigWebApplicationContext 是 AnnotationConfigApplicationContext 的 Web 版，它们对于注解 Bean 的注册和扫描是基本相同的，但是 AnnotationConfigWebApplicationContext 对注解Bean 定义的载入稍有不同， AnnotationConfigWebApplicationContext 注入注解Bean定义。源码如下：

// 载入注解Bean定义资源
    @Override
    protected void loadBeanDefinitions(DefaultListableBeanFactory beanFactory) {
        
       // 为容器设置注解Bean定义读取器
       AnnotatedBeanDefinitionReader reader = getAnnotatedBeanDefinitionReader(beanFactory);
       // 为容器设置类路径Bean定义扫描器
       ClassPathBeanDefinitionScanner scanner = getClassPathBeanDefinitionScanner(beanFactory);
    
       // 获取容器的Bean名称生成器
       BeanNameGenerator beanNameGenerator = getBeanNameGenerator();
       // 为注解Bean定义读取器和类路径扫描器设置Bean名称生成器
       if (beanNameGenerator != null) {
        
          reader.setBeanNameGenerator(beanNameGenerator);
          scanner.setBeanNameGenerator(beanNameGenerator);
          beanFactory.registerSingleton(AnnotationConfigUtils.CONFIGURATION_BEAN_NAME_GENERATOR, beanNameGenerator);
       }
    
       // 获取容器的作用域元信息解析器
       ScopeMetadataResolver scopeMetadataResolver = getScopeMetadataResolver();
       // 为注解Bean定义读取器和类路径扫描器设置作用域元信息解析器
       if (scopeMetadataResolver != null) {
        
          reader.setScopeMetadataResolver(scopeMetadataResolver);
          scanner.setScopeMetadataResolver(scopeMetadataResolver);
       }
    
       if (!this.annotatedClasses.isEmpty()) {
        
          if (logger.isInfoEnabled()) {
        
             logger.info("Registering annotated classes: [" +
                   StringUtils.collectionToCommaDelimitedString(this.annotatedClasses) + "]");
          }
          reader.register(this.annotatedClasses.toArray(new Class<?>[this.annotatedClasses.size()]));
       }
    
       if (!this.basePackages.isEmpty()) {
        
          if (logger.isInfoEnabled()) {
        
             logger.info("Scanning base packages: [" +
                   StringUtils.collectionToCommaDelimitedString(this.basePackages) + "]");
          }
          scanner.scan(this.basePackages.toArray(new String[this.basePackages.size()]));
       }
    
       // 获取容器定义的Bean定义资源路径
       String[] configLocations = getConfigLocations();
       // 如果定位的Bean定义资源路径不为空
       if (configLocations != null) {
        
          for (String configLocation : configLocations) {
        
             try {
        
                // 使用当前容器的类加载器加载定位路径的字节码类文件
                Class<?> clazz = ClassUtils.forName(configLocation, getClassLoader());
                if (logger.isInfoEnabled()) {
        
                   logger.info("Successfully resolved class for [" + configLocation + "]");
                }
                reader.register(clazz);
             }
             catch (ClassNotFoundException ex) {
        
                if (logger.isDebugEnabled()) {
        
                   logger.debug("Could not load class for config location [" + configLocation +
                         "] - trying package scan. " + ex);
                }
                // 如果容器类加载器加载定义路径的Bean定义资源失败，则启用容器类路径扫描器扫描给定路径包及其子包中的类
                int count = scanner.scan(configLocation);
                if (logger.isInfoEnabled()) {
        
                   if (count == 0) {
        
                      logger.info("No annotated classes found for specified class/package [" + configLocation + "]");
                   }
                   else {
        
                      logger.info("Found " + count + " annotated classes in package [" + configLocation + "]");
                   }
                }
             }
          }
       }
    }

以上就是解析和注入注解配置资源的全过程分析。

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