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：
1 foreach ($this->initializers as $initializer) {
2 $this->make($initializer)->init($this);
3 }
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：
1 protected $initializers = [
2 Error::class,
3 RegisterService::class,
4 BootService::class,
5 ];
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：
1 public function init(App $app)
2 {
3 // 加载扩展包的服务
4 $file = $app->getRootPath() . ‘vendor/services.php‘;
5
6 $services = $this->services;
7
8 //合并，得到所有需要注册的服务
9 if (is_file($file)) {
10 $services = array_merge($services, include $file);
11 }
12 // 逐个注册服务
13 foreach ($services as $service) {
14 if (class_exists($service)) {
15 $app->register($service);
16 }
17 }
18 }
服务注册类中，定义了系统内置服务的值：
1 protected $services = [
2 PaginatorService::class,
3 ValidateService::class,
4 ModelService::class,
5 ];
这三个服务和扩展包定义的服务将逐一被注册，其注册的方法 register 代码如下：
1 public function register($service, bool $force = false)
2 {
3 // 比如 think\service\PaginatorService
4 // getService方法判断服务的实例是否存在于App::$services成员变量中
5 // 如果是则直接返回该实例
6 $registered = $this->getService($service);
7 // 如果服务已注册且不强制重新注册，直接返回服务实例
8 if ($registered && !$force) {
9 return $registered;
10 }
11 // 实例化该服务
12 // 比如 think\service\PaginatorService，
13 // 该类没有构造函数，其父类Service类有构造函数，需要传入一个App类的实例
14 // 所以这里传入$this（App类的实例）进行实例化
15 if (is_string($service)) {
16 $service = new $service($this);
17 }
18 // 如果存在「register」方法，则调用之
19 if (method_exists($service, ‘register‘)) {
20 $service->register();
21 }
22 // 如果存在「bind」属性，添加容器标识绑定
23 if (property_exists($service, ‘bind‘)) {
24 $this->bind($service->bind);
25 }
26 // 保存服务实例
27 $this->services[] = $service;
28 }
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，得到 App::services 的值大概是这样的：
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：
1 public function init(App $app)
2 {
3 $app->boot();
4 }
5 实际上是执行 App::boot():
6
7 public function boot(): void
8 {
9 array_walk($this->services, function ($service) {
10 $this->bootService($service);
11 });
12 }
这里是将每个服务实例传入 bootService 方法中。重点关注 bootService 方法：
1 public function bootService($service)
2 {
3 if (method_exists($service, ‘boot‘)) {
4 return $this->invoke([$service, ‘boot‘]);
5 }
6 }
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：
1 public function boot()
2 {
3 // 设置Db对象
4 Model::setDb($this->app->db);
5 // 设置Event对象
6 Model::setEvent($this->app->event);
7 // 设置容器对象的依赖注入方法
8 Model::setInvoker([$this->app, ‘invoke‘]);
9 // 保存闭包到Model::maker
10 Model::maker(function (Model $model) {
11 //保存db对象
12 $db = $this->app->db;
13 //保存$config对象
14 $config = $this->app->config;
15 // 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
16 $isAutoWriteTimestamp = $model->getAutoWriteTimestamp();
17
18 if (is_null($isAutoWriteTimestamp)) {
19 // 自动写入时间戳 （从配置文件获取）
20 $model->isAutoWriteTimestamp($config->get(‘database.auto_timestamp‘, ‘timestamp‘));
21 }
22 // 时间字段显示格式
23 $dateFormat = $model->getDateFormat();
24
25 if (is_null($dateFormat)) {
26 // 设置时间戳格式 （从配置文件获取）
27 $model->setDateFormat($config->get(‘database.datetime_format‘, ‘Y-m-d H:i:s‘));
28 }
29
30 });
31 }
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：
1 php
2 namespace app\common;
3 class MyServiceDemo
4 {
5 //定义一个静态成员变量
6 protected static $myStaticVar = ‘123‘;
7 // 设置该变量的值
8 public static function setVar($value){
9 self::$myStaticVar = $value;
10 }
11 //用于显示该变量
12 public function showVar()
13 {
14 var_dump(self::$myStaticVar);
15 }
16 }
-
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：
1 php
2 namespace app\service;
3 use think\Service;
4 use app\common\MyServiceDemo;
5 class MyService extends Service
6 {
7 // 系统服务注册的时候，执行register方法
8 public function register()
9 {
10 // 将绑定标识到对应的类
11 $this->app->bind(‘my_service‘, MyServiceDemo::class);
12 }
13 // 系统服务注册之后，执行boot方法
14 public function boot()
15 {
16 // 将被服务类的一个静态成员设置为另一个值
17 MyServiceDemo::setVar(‘456‘);
18 }
19 }
-
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：
1 php
2 return [
3 ‘\app\service\MyService‘
4 ];
-
在控制器中调用
创建一个控制器文件 app\controller\Demo.php，写入代码：
1 php
2 namespace app\controller;
3 use app\BaseController;
4 use app\common\MyServiceDemo;
5 class Demo extends BaseController
6 {
7 public function testService(MyServiceDemo $demo){
8 // 因为在服务提供类app\service\MyService的boot方法中设置了$myStaticVar=‘456’ 9 // 所以这里输出‘456‘
10 $demo->showVar();
11 }
12
13 public function testServiceDi(){
14 // 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
15 // 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
16 // 这里也输出‘456’
17 $this->app->my_service->showVar();
18 }
19 }
执行原理和分析见代码注释。另外说说自定义的服务配置是怎么加载的：App::initialize() 中调用了 App::load() 方法，该方法结尾有这么一段：
1 if (is_file($appPath . ‘service.php‘)) {
2 $services = include $appPath . ‘service.php‘;
3 foreach ($services as $service) {
4 $this->register($service);
5 }
6 }
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：
1 return array (
2 0 => ‘think\\captcha\\CaptchaService‘, //新增
3 );
这是怎么做到的呢？这是因为在 vendor\topthink\think-captcha\composer.json 文件配置了：
1 "extra": {
2 "think": {
3 "services": [
4 "think\\captcha\\CaptchaService"
5 ]
6 }
7 },
8 而在项目根目录下的 composer.json，有这样的配置：
9
10 "scripts": {
11 "post-autoload-dump": [
12 "@php think service:discover",
13 "@php think vendor:publish"
14 ]
15 }
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：
1 foreach ($packages as $package) {
2 if (!empty($package[‘extra‘][‘think‘][‘services‘])) {
3 $services = array_merge($services, (array) $package[‘extra‘][‘think‘][‘services‘]);
4 }
5 }
6
7 $header = ‘// This file is automatically generated at:‘ . date(‘Y-m-d H:i:s‘) . PHP_EOL . ‘declare (strict_types = 1);‘ . PHP_EOL;
8
9 $content = ‘PHP_EOL . $header . "return " . var_export($services, true) . ‘;‘;
10
11 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：
1 public function boot(Route $route)
2 {
3 // 配置路由
4 $route->get(‘captcha/[:config]‘, "\\think\\captcha\\CaptchaController@index");
5 // 添加一个验证器
6 Validate::maker(function ($validate) {
7 $validate->extend(‘captcha‘, function ($value) {
8 return captcha_check($value);
9 }, ‘:attribute错误!‘);
10 });
11 }
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。
ThinkPHP6 核心分析：系统服务
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