ThinkPHP6 核心分析：系统服务

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，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：

 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 app\common;
   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 app\service;
   use think\Service;
   use app\common\MyServiceDemo;
   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 app\controller;
   use app\BaseController;
   use app\common\MyServiceDemo;
   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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