说明

什么是系统服务？系统服务是对于程序要用到的类在使用前先进行类的标识的绑定，以便容器能够对其进行解析（通过服务类的register方法），还有就是初始化一些参数、注册路由等（不限于这些操作，主要是看一个类在使用之前的需要，进行一些配置，使用的是服务类的boot方法）。以下面要介绍到的ModelService为例，ModelService类提供服务，ModelService类主要对Model类的一些成员变量进行初始化（在boot方法中），为后面Model类的「出场」布置好「舞台」。

下面先来看看系统自带的服务，看看服务是怎么实现的。

内置服务

系统内置的服务有：ModelService、PaginatorService和ValidateService类，我们来看看它们是怎么被注册和初始化的。

在App::initialize()有这么一段：

foreach ($this->initializers as $initializer) {
    $this->make($initializer)->init($this);
}

这里通过循环App::initializers的值，并使用容器类的make方法获取每个$initializer的实例，然后调用实例对应的init方法。App::initializers成员变量的值为：

protected $initializers = [
    Error::class,
    RegisterService::class,
    BootService::class,
];

这里重点关注后面两个：服务注册和服务初始化。

服务注册

执行$this->make($initializer)->init($this)，$initializer等于RegisterService::class时，调用该类中的init方法，该方法代码如下：

public function init(App $app)
{
    // 加载扩展包的服务
    $file = $app->getRootPath() . 'vendor/services.php';

    $services = $this->services;

    //合并，得到所有需要注册的服务
    if (is_file($file)) {
        $services = array_merge($services, include $file);
    }
    // 逐个注册服务
    foreach ($services as $service) {
        if (class_exists($service)) {
            $app->register($service);
        }
    }
}

服务注册类中，定义了系统内置服务的值：

protected $services = [
    PaginatorService::class,
    ValidateService::class,
    ModelService::class,
];

这三个服务和扩展包定义的服务将逐一被注册，其注册的方法register代码如下：

public function register($service, bool $force = false)
{
    // 比如 think\service\PaginatorService
    // getService方法判断服务的实例是否存在于App::$services成员变量中
    // 如果是则直接返回该实例
    $registered = $this->getService($service);
    // 如果服务已注册且不强制重新注册，直接返回服务实例
    if ($registered && !$force) {
        return $registered;
    }
    // 实例化该服务
    // 比如 think\service\PaginatorService，
    // 该类没有构造函数，其父类Service类有构造函数，需要传入一个App类的实例
    // 所以这里传入$this（App类的实例）进行实例化
    if (is_string($service)) {
        $service = new $service($this);
    }
    // 如果存在「register」方法，则调用之
    if (method_exists($service, 'register')) {
        $service->register();
    }
    // 如果存在「bind」属性，添加容器标识绑定
    if (property_exists($service, 'bind')) {
        $this->bind($service->bind);
    }
    // 保存服务实例
    $this->services[] = $service;
}

详细分析见代码注释。如果服务类定义了register方法，在服务注册的时候会被执行，该方法通常是用于将服务绑定到容器；此外，也可以通过定义bind属性的值来将服务绑定到容器。

服务逐个注册之后，每个服务的实例都包含一个App类的实例。

服务初始化

执行$this->make($initializer)->init($this)，$initializer等于BootService::class时，调用该类中的init方法，该方法代码如下：

public function init(App $app)
{
    $app->boot();
}

实际上是执行App::boot():

public function boot(): void
{
    array_walk($this->services, function ($service) {
        $this->bootService($service);
    });
}

这里是将每个服务实例传入bootService方法中。重点关注bootService方法：

public function bootService($service)
{
    if (method_exists($service, 'boot')) {
        return $this->invoke([$service, 'boot']);
    }
}

这里调用服务实例对应的boot方法。接下来，我们以ModelService的boot方法为例，看看boot方法大概可以做哪些工作。ModelService的boot方法代码如下：

public function boot()
{
    // 设置Db对象
    Model::setDb($this->app->db);
    // 设置Event对象
    Model::setEvent($this->app->event);
    // 设置容器对象的依赖注入方法
    Model::setInvoker([$this->app, 'invoke']);
    // 保存闭包到Model::maker
    Model::maker(function (Model $model) {
        //保存db对象
        $db     = $this->app->db;
        //保存$config对象
        $config = $this->app->config;
        // 是否需要自动写入时间戳 如果设置为字符串 则表示时间字段的类型
        $isAutoWriteTimestamp = $model->getAutoWriteTimestamp();

        if (is_null($isAutoWriteTimestamp)) {
            // 自动写入时间戳 （从配置文件获取）
            $model->isAutoWriteTimestamp($config->get('database.auto_timestamp', 'timestamp'));
        }
        // 时间字段显示格式
        $dateFormat = $model->getDateFormat();

        if (is_null($dateFormat)) {
            // 设置时间戳格式 （从配置文件获取）
            $model->setDateFormat($config->get('database.datetime_format', 'Y-m-d H:i:s'));
        }

    });
}

可以看出，这里都是对Model类的静态成员进行初始化。这些静态成员变量的访问属性为protected，所以，可以在Model类的子类中使用这些值。

自定义系统服务

接着，我们自己动手来写一个简单的系统服务。

• 定义被服务的对象（类）

  创建一个文件：app\common\MyServiceDemo.php，写入代码如下：

  <?php
  namespace appcommon;
  class MyServiceDemo
  {

      //定义一个静态成员变量
      protected static $myStaticVar = '123';
      // 设置该变量的值
      public static function setVar($value){
          self::$myStaticVar = $value;
      }
      //用于显示该变量
      public function showVar()
      {
          var_dump(self::$myStaticVar);
      }

  }

• 定义服务提供者

  在项目根目录，命令行执行php think make:service MyService，将会生成一个app\service\MyService.php文件，在其中写入代码：

  <?php
  namespace appservice;
  use thinkService;
  use appcommonMyServiceDemo;
  class MyService extends Service
  {

      // 系统服务注册的时候，执行register方法
      public function register()
      {
          // 将绑定标识到对应的类
          $this->app->bind('my_service', MyServiceDemo::class);
      }
      // 系统服务注册之后，执行boot方法
      public function boot()
      {
          // 将被服务类的一个静态成员设置为另一个值
          MyServiceDemo::setVar('456');
      }

  }

• 配置系统服务

  在app\service.php文件（如果没有该文件则创建之），写入：

  <?php
      return [
          '\app\service\MyService'
      ];
  
  

• 在控制器中调用
  创建一个控制器文件app\controller\Demo.php，写入代码：

  <?php
  namespace appcontroller;
  use appBaseController;
  use appcommonMyServiceDemo;
  class Demo extends BaseController
  {

      public function testService(MyServiceDemo $demo){
          // 因为在服务提供类app\service\MyService的boot方法中设置了$myStaticVar=‘456’\
          // 所以这里输出'456'
          $demo->showVar();
      }
  
      public function testServiceDi(){
          // 因为在服务提供类的register方法已经绑定了类标识到被服务类的映射
          // 所以这里可以使用容器类的实例来访问该标识，从而获取被服务类的实例
          // 这里也输出‘456’
          $this->app->my_service->showVar();
      }

  }

执行原理和分析见代码注释。另外说说自定义的服务配置是怎么加载的：App::initialize()中调用了App::load()方法，该方法结尾有这么一段：

if (is_file($appPath . 'service.php')) {
        $services = include $appPath . 'service.php';
        foreach ($services as $service) {
            $this->register($service);
        }
}

正是在这里将我们自定义的服务加载进来并且注册。

在Composer扩展包中使用服务

这里以think-captcha扩展包为例，该扩展使用了系统服务，其中，服务提供者为think\captcha\CaptchaService类，被服务的类为think\captcha\Captcha。

首先，项目根目录先运行composer require topthink/think-captcha安装扩展包；安装完成后，我们查看vendor\services.php文件，发现新增一行：

return array (
  0 => 'think\\captcha\\CaptchaService',  //新增
);

这是怎么做到的呢？这是因为在vendor\topthink\think-captcha\composer.json文件配置了：

"extra": {
    "think": {
        "services": [
            "think\\captcha\\CaptchaService"
        ]
    }
},

而在项目根目录下的composer.json，有这样的配置：

"scripts": {
    "post-autoload-dump": [
        "@php think service:discover",
        "@php think vendor:publish"
    ]
}

扩展包安装后，会执行这里的脚本，其中，跟这里的添加系统服务配置相关的是：php think service:discover。该指令执行的代码在vendor\topthink\framework\src\think\console\command\ServiceDiscover.php，相关的代码如下：

foreach ($packages as $package) {
    if (!empty($package['extra']['think']['services'])) {
        $services = array_merge($services, (array) $package['extra']['think']['services']);
    }
}

$header = '// This file is automatically generated at:' . date('Y-m-d H:i:s') . PHP_EOL . 'declare (strict_types = 1);' . PHP_EOL;

$content = '<?php ' . PHP_EOL . $header . "return " . var_export($services, true) . ';';

file_put_contents($this->app->getRootPath() . 'vendor/services.php', $content);

可以看出，扩展包如果有配置['extra']['think']['services']，也就是系统服务配置，都会被写入到vendor\services.php文件，最终，所有服务在系统初始化的时候被加载、注册和初始化。

分析完了扩展包中服务配置的实现和原理，接着我们看看CaptchaService服务提供类做了哪些初始化工作。该类只有一个boot方法，其代码如下：

public function boot(Route $route)
{
    // 配置路由
    $route->get('captcha/[:config]', "\\think\\captcha\\CaptchaController@index");
    // 添加一个验证器
    Validate::maker(function ($validate) {
        $validate->extend('captcha', function ($value) {
            return captcha_check($value);
        }, ':attribute错误!');
    });
}

有了以上的先行配置，我们就可以愉快地使用Captcha类了。

总结

使用系统服务有大大的好处和避免了直接修改类的坏处。从以上分析来看，个人觉得，使用系统服务，可以对一个类进行非入侵式的「配置」，如果哪天一个类的某些设定需要修改，我们不用直接修改这个类，只需要修改服务提供类就好了。对于扩展包来说，系统服务使其可以在扩展中灵活配置程序，达到开箱即用的效果。不过，有个缺点是系统服务类都要在程序初始化是进行实例化，如果一个系统的服务类很多，势必影响程序的性能。

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