Spring对注解(Annotation)处理源码分析1——扫描和读取Bean定义

1.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，某些场合可以取代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，同时也不能完全取代XML配置方式，XML 方式更加灵活，并且发展的相对成熟，这种配置方式为大多数 Spring 开发者熟悉；注解方式使用起来非常简洁，但是尚处于发展阶段，XML配置文件和注解(Annotation)可以相互配合使用。

应某些人员的要求，本文章就分析Spring对注解(Annotation)的解析过程，如果你对注解还不熟悉，请参考：http://blog.csdn.net/chjttony/archive/2010/11/22/6026079.aspx中8以后的对于注解的简单介绍和前一篇博客中转载的对Spring注解基本知识介绍：http://blog.csdn.net/chjttony/archive/2011/03/29/6286144.aspx.

Spring IoC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：

(1).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。

(2).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，Spring IoC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。

2.AnnotationConfigApplicationContext对注解Bean初始化：

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什么差别，因此本文将以AnnotationConfigApplicationContext为例进行讲解。

 

AnnotationConfigApplicationContext的源码如下：

public class AnnotationConfigApplicationContext extends GenericApplicationContext {
	//创建一个读取注解的Bean定义读取器，并将其设置到容器中
	private final AnnotatedBeanDefinitionReader reader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(this);
	//创建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 = new ClassPathBeanDefinitionScanner(this);
//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() {
	}
	//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) {
		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) {
		scan(basePackages);
		refresh();
	}
	//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);
	}
	//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);
	}
	//为容器注册一个要被处理的注解Bean，新注册的Bean，必须手动调用容器的
//refresh()方法刷新容器，触发容器对新注册的Bean的处理
	public void register(Class<?>... annotatedClasses) {
		this.reader.register(annotatedClasses);
	}
	//扫描指定包路径及其子包下的注解类，为了使新添加的类被处理，必须手动调用
	//refresh()方法刷新容器
	public void scan(String... basePackages) {
		this.scanner.scan(basePackages);
	}
}

  

 

public class AnnotationConfigApplicationContext extends GenericApplicationContext { 

//创建一个读取注解的Bean定义读取器，并将其设置到容器中 private final AnnotatedBeanDefinitionReader reader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(this); //创建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 = new ClassPathBeanDefinitionScanner(this); 
//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() { } 
//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) { 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) { scan(basePackages); refresh(); } 
//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); } 
//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); 
} 
//为容器注册一个要被处理的注解Bean，新注册的Bean，必须手动调用容器的 
//refresh()方法刷新容器，触发容器对新注册的Bean的处理 public void register(Class<?>... annotatedClasses) { 
this.reader.register(annotatedClasses); 
} 
//扫描指定包路径及其子包下的注解类，为了使新添加的类被处理，必须手动调用 
//refresh()方法刷新容器 public void scan(String... basePackages) { this.scanner.scan(basePackages); } }  

通过对AnnotationConfigApplicationContext的源码分析，我们了解到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。

3.AnnotationConfigApplicationContext注册注解Bean：

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。

 

(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) {
		registerBean(annotatedClass, null, (Class<? extends Annotation>[]) null);
	}
	//Bean定义读取器注册注解Bean定义的入口方法
	public void registerBean(Class<?> annotatedClass, Class<? extends Annotation>... qualifiers) {
		registerBean(annotatedClass, null, qualifiers);
	}
	//Bean定义读取器向容器注册注解Bean定义类
	public void registerBean(Class<?> annotatedClass, String name, Class<? extends Annotation>... qualifiers) {
		//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);
		//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.equals(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.equals(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));
				}
			}
		}
		//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);
	}

//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) { registerBean(annotatedClass, null, (Class<? extends Annotation>[]) null); } //Bean定义读取器注册注解Bean定义的入口方法 public void registerBean(Class<?> annotatedClass, Class<? extends Annotation>... qualifiers) { registerBean(annotatedClass, null, qualifiers); } //Bean定义读取器向容器注册注解Bean定义类 public void registerBean(Class<?> annotatedClass, String name, Class<? extends Annotation>... qualifiers) { //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); //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.equals(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.equals(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)); } } } //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：

a，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。

b，使用AnnotationConfigUtils的processCommonDefinitionAnnotations方法处理注解Bean定义类中通用的注解。

c，使用AnnotationConfigUtils的applyScopedProxyMode方法创建对于作用域的代理对象。

d，通过BeanDefinitionReaderUtils向容器注册Bean。

下面我们继续分析这3步的具体实现过程

(2).AnnotationScopeMetadataResolver解析作用域元数据：

AnnotationScopeMetadataResolver通过processCommonDefinitionAnnotations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
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
			Map<String, Object> attributes =
	annDef.getMetadata().getAnnotationAttributes(this.scopeAnnotationType.getName());
			//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((String) attributes.get("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 = (ScopedProxyMode) attributes.get("proxyMode");
				//如果@Scope的proxyMode属性值为null、DEFAULT或者NO
				if (proxyMode == null || 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;
	}

//解析注解Bean定义类中的作用域元信息 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 Map<String, Object> attributes = annDef.getMetadata().getAnnotationAttributes(this.scopeAnnotationType.getName()); //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((String) attributes.get("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 = (ScopedProxyMode) attributes.get("proxyMode"); //如果@Scope的proxyMode属性值为null、DEFAULT或者NO if (proxyMode == null || 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。

(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) {
//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 (abd.getMetadata().isAnnotated(Primary.class.getName())) {
			abd.setPrimary(true);
		}
		//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 (abd.getMetadata().isAnnotated(Lazy.class.getName())) {
			Boolean value = (Boolean) abd.getMetadata().getAnnotationAttributes(Lazy.class.getName()).get("value");
			abd.setLazyInit(value);
		}
		//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
 if (abd.getMetadata().isAnnotated(DependsOn.class.getName())) {
			String[] value = (String[]) abd.getMetadata().getAnnotationAttributes(DependsOn.class.getName()).get("value");
			abd.setDependsOn(value);
		}
	}

//处理Bean定义中通用注解 static void processCommonDefinitionAnnotations(AnnotatedBeanDefinition abd) { //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 (abd.getMetadata().isAnnotated(Primary.class.getName())) { abd.setPrimary(true); } //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 (abd.getMetadata().isAnnotated(Lazy.class.getName())) { Boolean value = (Boolean) abd.getMetadata().getAnnotationAttributes(Lazy.class.getName()).get("value"); abd.setLazyInit(value); } //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 if (abd.getMetadata().isAnnotated(DependsOn.class.getName())) { String[] value = (String[]) abd.getMetadata().getAnnotationAttributes(DependsOn.class.getName()).get("value"); abd.setDependsOn(value); } } 

 

(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);
	} 

//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，如果在Spring面向切面编程(AOP)中涉及到再详细分析，这里不做深入的分析。

(5).BeanDefinitionReaderUtils向容器注册Bean：

BeanDefinitionReaderUtils向容器注册载入的Bean我们在第4篇博客中已经分析过，主要是校验Bean定义，然后将Bean添加到容器中一个管理Bean定义的HashMap中，这里就不做分析。

4.AnnotationConfigApplicationContext扫描指定包及其子包下的注解Bean：

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。

 

(1).Spring中常用的注解：

 

a.Component注解：

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Component {
    String value() default "";
}

@Target(ElementType.TYPE) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented public @interface Component { String value() default ""; } 

 

b.Service注解：

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Component
public @interface Service {
    String value() default "";
}

@Target({ElementType.TYPE}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented @Component public @interface Service { String value() default ""; } 

 

c.Controller注解：

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Component
public @interface Controller {
    String value() default "";
}

@Target({ElementType.TYPE}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented @Component public @interface Controller { String value() default ""; }

 

d.Repository注解：

 

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Component
public @interface Repository {
    String value() default "";
}

@Target({ElementType.TYPE}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented @Component public @interface Repository { String value() default ""; } 

 

通过分析Spring这4个常用的注解源码，我们看到：@Service、@Controller和@Repository注解都添加了一个@Component注解，因此他们都属于@Component

注解。

(2).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) {
//调用父类ClassPathScanningCandidateComponentProvider构造方法设置过滤规则
		super(useDefaultFilters);
		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;
		//如果注册器是资源加载器，则为容器设置资源加载器
		if (this.registry instanceof ResourceLoader) {
			setResourceLoader((ResourceLoader) this.registry);
		}
	}
//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);
		//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) {
		//创建一个集合，存放扫描到Bean定义的封装类
		Set<BeanDefinitionHolder> beanDefinitions = new LinkedHashSet<BeanDefinitionHolder>();
		//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;
	}
……
}

  

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) { //调用父类ClassPathScanningCandidateComponentProvider构造方法设置过滤规则 super(useDefaultFilters); 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; //如果注册器是资源加载器，则为容器设置资源加载器 if (this.registry instanceof ResourceLoader) { setResourceLoader((ResourceLoader) this.registry); } } //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); //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) { //创建一个集合，存放扫描到Bean定义的封装类 Set<BeanDefinitionHolder> beanDefinitions = new LinkedHashSet<BeanDefinitionHolder>(); //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).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 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<TypeFilter>();
//保存过滤规则要排除的注解
private final List<TypeFilter> excludeFilters = new LinkedList<TypeFilter>();
//构造方法，该方法在子类ClassPathBeanDefinitionScanner的构造方法中被调用
public ClassPathScanningCandidateComponentProvider(boolean useDefaultFilters) {
		//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();
		}
	}
//向容器注册过滤规则
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>) cl.loadClass("javax.annotation.ManagedBean")), false));
			logger.info("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>) cl.loadClass("javax.inject.Named")), false));
			logger.info("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) {
		//创建存储扫描到的类的集合
		Set<BeanDefinition> candidates = new LinkedHashSet<BeanDefinition>();
		try {
			//解析给定的包路径，this.resourcePattern=” **/*.class”，
	//ResourcePatternResolver.CLASSPATH_ALL_URL_PREFIX=“classpath:”
	//resolveBasePackage方法将包名中的”.”转换为文件系统的”/”
			String packageSearchPath = ResourcePatternResolver.CLASSPATH_ALL_URL_PREFIX +
					resolveBasePackage(basePackage) + "/" + this.resourcePattern;
			//将给定的包路径解析为Spring资源对象
			Resource[] resources = this.resourcePatternResolver.getResources(packageSearchPath);
			boolean traceEnabled = logger.isTraceEnabled();
			boolean debugEnabled = logger.isDebugEnabled();
			//遍历扫描到的资源
			for (Resource resource : resources) {
				if (traceEnabled) {
					logger.trace("Scanning " + resource);
				}
				if (resource.isReadable()) {
					try {
//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 = this.metadataReaderFactory.getMetadataReader(resource);
						//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
							ScannedGenericBeanDefinition sbd = new ScannedGenericBeanDefinition(metadataReader);
							//设置Bean定义来源于resource
							sbd.setResource(resource);
							//为元数据元素设置配置资源对象
							sbd.setSource(resource);
							//检查Bean是否是一个可实例化的对象
							if (isCandidateComponent(sbd)) {
								if (debugEnabled) {
									logger.debug("Identified candidate component class: " + resource);
								}
								candidates.add(sbd);
							}
							else {
								if (debugEnabled) {
									logger.debug("Ignored because not a concrete top-level class: " + resource);
								}
							}
						}
						else {
							if (traceEnabled) {
								logger.trace("Ignored because not matching any filter: " + resource);
							}
						}
					}
					catch (Throwable ex) {
						throw new BeanDefinitionStoreException(
								"Failed to read candidate component class: " + resource, ex);
					}
				}
				else {
					if (traceEnabled) {
						logger.trace("Ignored because not readable: " + resource);
					}
				}
			}
		}
		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, this.metadataReaderFactory)) {
				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, this.metadataReaderFactory)) {
				return true;
			}
		}
		//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;
	}
……
}

public class ClassPathScanningCandidateComponentProvider implements 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<TypeFilter>(); //保存过滤规则要排除的注解 private final List<TypeFilter> excludeFilters = new LinkedList<TypeFilter>(); //构造方法，该方法在子类ClassPathBeanDefinitionScanner的构造方法中被调用 public ClassPathScanningCandidateComponentProvider(boolean useDefaultFilters) { //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(); } } //向容器注册过滤规则 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>) cl.loadClass("javax.annotation.ManagedBean")), false)); logger.info("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>) cl.loadClass("javax.inject.Named")), false)); logger.info("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) { //创建存储扫描到的类的集合 Set<BeanDefinition> candidates = new LinkedHashSet<BeanDefinition>(); try { //解析给定的包路径，this.resourcePattern=” **/*.class”， //ResourcePatternResolver.CLASSPATH_ALL_URL_PREFIX=“classpath:” //resolveBasePackage方法将包名中的”.”转换为文件系统的”/” String packageSearchPath = ResourcePatternResolver.CLASSPATH_ALL_URL_PREFIX + resolveBasePackage(basePackage) + "/" + this.resourcePattern; //将给定的包路径解析为Spring资源对象 Resource[] resources = this.resourcePatternResolver.getResources(packageSearchPath); boolean traceEnabled = logger.isTraceEnabled(); boolean debugEnabled = logger.isDebugEnabled(); //遍历扫描到的资源 for (Resource resource : resources) { if (traceEnabled) { logger.trace("Scanning " + resource); } if (resource.isReadable()) { try { //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 = this.metadataReaderFactory.getMetadataReader(resource); //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 ScannedGenericBeanDefinition sbd = new ScannedGenericBeanDefinition(metadataReader); //设置Bean定义来源于resource sbd.setResource(resource); //为元数据元素设置配置资源对象 sbd.setSource(resource); //检查Bean是否是一个可实例化的对象 if (isCandidateComponent(sbd)) { if (debugEnabled) { logger.debug("Identified candidate component class: " + resource); } candidates.add(sbd); } else { if (debugEnabled) { logger.debug("Ignored because not a concrete top-level class: " + resource); } } } else { if (traceEnabled) { logger.trace("Ignored because not matching any filter: " + resource); } } } catch (Throwable ex) { throw new BeanDefinitionStoreException( "Failed to read candidate component class: " + resource, ex); } } else { if (traceEnabled) { logger.trace("Ignored because not readable: " + resource); } } } } 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, this.metadataReaderFactory)) { 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, this.metadataReaderFactory)) { return true; } } //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; } …… } 

 

5.AnnotationConfigWebApplicationContext载入注解Bean定义：

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
protected void loadBeanDefinitions(DefaultListableBeanFactory beanFactory) {
		//为容器设置注解Bean定义读取器
		AnnotatedBeanDefinitionReader reader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(beanFactory);
		//为容器设置类路径Bean定义扫描器
		ClassPathBeanDefinitionScanner scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(beanFactory);
		//获取容器的Bean名称生成器
		BeanNameGenerator beanNameGenerator = getBeanNameGenerator();
		//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Bean名称生成器
		if (beanNameGenerator != null) {
			reader.setBeanNameGenerator(beanNameGenerator);
			scanner.setBeanNameGenerator(beanNameGenerator);
		}
//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);
		}
		//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 = getClassLoader().loadClass(configLocation);
					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 + "]");
						}
					}
				}
			}
		}
	}