如何用简单的英语解释回调?它们与从一个函数调用另一个函数从调用函数获取上下文有什么不同?如何向新手程序员解释它们的强大功能?


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在计算机编程中,回调是对可执行代码或一段可执行代码的引用,它作为参数传递给其他代码。这允许较低级别的软件层调用较高级别的软件层定义的子例程(或函数)。——维基百科

在C语言中使用函数指针进行回调

在C语言中,回调是使用函数指针实现的。函数指针——顾名思义,是一个指向函数的指针。

例如,int (*ptrFunc) ();

这里,ptrFunc是一个指向不带参数并返回整数的函数的指针。不要忘记加上圆括号,否则编译器会认为ptrFunc是一个普通的函数名,它不接受任何参数,只返回一个指向整数的指针。

下面是演示函数指针的一些代码。

#include<stdio.h>
int func(int, int);
int main(void)
{
    int result1,result2;
    /* declaring a pointer to a function which takes
       two int arguments and returns an integer as result */
    int (*ptrFunc)(int,int);

    /* assigning ptrFunc to func's address */                    
    ptrFunc=func;

    /* calling func() through explicit dereference */
    result1 = (*ptrFunc)(10,20);

    /* calling func() through implicit dereference */        
    result2 = ptrFunc(10,20);            
    printf("result1 = %d result2 = %d\n",result1,result2);
    return 0;
}

int func(int x, int y)
{
    return x+y;
}

现在让我们尝试理解C语言中使用函数指针的回调概念。

完整的程序有三个文件:callback.c, reg_callback.h和reg_callback.c。

/* callback.c */
#include<stdio.h>
#include"reg_callback.h"

/* callback function definition goes here */
void my_callback(void)
{
    printf("inside my_callback\n");
}

int main(void)
{
    /* initialize function pointer to
    my_callback */
    callback ptr_my_callback=my_callback;                        
    printf("This is a program demonstrating function callback\n");
    /* register our callback function */
    register_callback(ptr_my_callback);                          
    printf("back inside main program\n");
    return 0;
}

/* reg_callback.h */
typedef void (*callback)(void);
void register_callback(callback ptr_reg_callback);


/* reg_callback.c */
#include<stdio.h>
#include"reg_callback.h"

/* registration goes here */
void register_callback(callback ptr_reg_callback)
{
    printf("inside register_callback\n");
    /* calling our callback function my_callback */
    (*ptr_reg_callback)();                               
}

如果我们运行这个程序,输出将是

这是一个演示函数回调的程序 内部register_callback 内部my_callback 回到主程序

上层函数像正常调用一样调用下层函数,而回调机制允许下层函数通过指向回调函数的指针调用上层函数。

Java中使用接口的回调

Java没有函数指针的概念 它通过接口机制实现回调机制 在这里,我们声明了一个接口,而不是函数指针,它有一个方法,当被调用方完成其任务时将被调用

让我通过一个例子来说明:

回调接口

public interface Callback
{
    public void notify(Result result);
}

调用者或更高级别的类

public Class Caller implements Callback
{
Callee ce = new Callee(this); //pass self to the callee

//Other functionality
//Call the Asynctask
ce.doAsynctask();

public void notify(Result result){
//Got the result after the callee has finished the task
//Can do whatever i want with the result
}
}

被调用者或底层函数

public Class Callee {
Callback cb;
Callee(Callback cb){
this.cb = cb;
}

doAsynctask(){
//do the long running task
//get the result
cb.notify(result);//after the task is completed, notify the caller
}
}

使用EventListener模式

列表项

此模式用于通知0到n个观察者/监听器某个特定任务已经完成

列表项

回调机制和EventListener/Observer机制之间的区别在于,在回调中,被调用方通知单个调用方,而在Eventlisener/Observer中,被调用方可以通知任何对该事件感兴趣的人(通知可能会到应用程序中尚未触发任务的其他部分)。

让我通过一个例子来解释。

事件接口

public interface Events {

public void clickEvent();
public void longClickEvent();
}

类部件

package com.som_itsolutions.training.java.exampleeventlistener;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

public class Widget implements Events{

    ArrayList<OnClickEventListener> mClickEventListener = new ArrayList<OnClickEventListener>(); 
    ArrayList<OnLongClickEventListener> mLongClickEventListener = new ArrayList<OnLongClickEventListener>();

    @Override
    public void clickEvent() {
        // TODO Auto-generated method stub
        Iterator<OnClickEventListener> it = mClickEventListener.iterator();
                while(it.hasNext()){
                    OnClickEventListener li = it.next();
                    li.onClick(this);
                }   
    }
    @Override
    public void longClickEvent() {
        // TODO Auto-generated method stub
        Iterator<OnLongClickEventListener> it = mLongClickEventListener.iterator();
        while(it.hasNext()){
            OnLongClickEventListener li = it.next();
            li.onLongClick(this);
        }

    }

    public interface OnClickEventListener
    {
        public void onClick (Widget source);
    }

    public interface OnLongClickEventListener
    {
        public void onLongClick (Widget source);
    }

    public void setOnClickEventListner(OnClickEventListener li){
        mClickEventListener.add(li);
    }
    public void setOnLongClickEventListner(OnLongClickEventListener li){
        mLongClickEventListener.add(li);
    }
}

类按钮

public class Button extends Widget{
private String mButtonText;
public Button (){
} 
public String getButtonText() {
return mButtonText;
}
public void setButtonText(String buttonText) {
this.mButtonText = buttonText;
}
}

类复选框

public class CheckBox extends Widget{
private boolean checked;
public CheckBox() {
checked = false;
}
public boolean isChecked(){
return (checked == true);
}
public void setCheck(boolean checked){
this.checked = checked;
}
}

Activity类

包com.som_itsolutions.training.java.exampleeventlistener;

public class Activity implements Widget.OnClickEventListener
{
    public Button mButton;
    public CheckBox mCheckBox;
    private static Activity mActivityHandler;
    public static Activity getActivityHandle(){
        return mActivityHandler;
    }
    public Activity ()
    {
        mActivityHandler = this;
        mButton = new Button();
        mButton.setOnClickEventListner(this);
        mCheckBox = new CheckBox();
        mCheckBox.setOnClickEventListner(this);
        } 
    public void onClick (Widget source)
    {
        if(source == mButton){
            mButton.setButtonText("Thank you for clicking me...");
            System.out.println(((Button) mButton).getButtonText());
        }
        if(source == mCheckBox){
            if(mCheckBox.isChecked()==false){
                mCheckBox.setCheck(true);
                System.out.println("The checkbox is checked...");
            }
            else{
                mCheckBox.setCheck(false);
                System.out.println("The checkbox is not checked...");
            }       
        }
    }
    public void doSomeWork(Widget source){
        source.clickEvent();
    }   
}

其他类

public class OtherClass implements Widget.OnClickEventListener{
Button mButton;
public OtherClass(){
mButton = Activity.getActivityHandle().mButton;
mButton.setOnClickEventListner(this);//interested in the click event                        //of the button
}
@Override
public void onClick(Widget source) {
if(source == mButton){
System.out.println("Other Class has also received the event notification...");
}
}

主类

public class Main {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
Activity a = new Activity();
OtherClass o = new OtherClass();
a.doSomeWork(a.mButton);
a.doSomeWork(a.mCheckBox);
}
}

从上面的代码中可以看到,我们有一个名为events的接口,它基本上列出了应用程序可能发生的所有事件。Widget类是所有UI组件(如按钮、复选框)的基类。这些UI组件是实际从框架代码接收事件的对象。Widget类实现了Events接口,它也有两个嵌套接口,即OnClickEventListener和OnLongClickEventListener

These two interfaces are responsible for listening to events that may occur on the Widget derived UI components like Button or Checkbox. So if we compare this example with the earlier Callback example using Java Interface, these two interfaces work as the Callback interface. So the higher level code (Here Activity) implements these two interfaces. And whenever an event occurs to a widget, the higher level code (or the method of these interfaces implemented in the higher level code, which is here Activity) will be called.

Now let me discuss the basic difference between Callback and Eventlistener pattern. As we have mentioned that using Callback, the Callee can notify only a single Caller. But in the case of EventListener pattern, any other part or class of the Application can register for the events that may occur on the Button or Checkbox. The example of this kind of class is the OtherClass. If you see the code of the OtherClass, you will find that it has registered itself as a listener to the ClickEvent that may occur in the Button defined in the Activity. Interesting part is that, besides the Activity ( the Caller), this OtherClass will also be notified whenever the click event occurs on the Button.

这里有两点需要解释,一个是回调是如何工作的(传递一个可以在不了解上下文的情况下调用的函数),另一个是它的用途(异步处理事件)。

用其他答案用过的等待包裹到达的比喻来解释这两个问题是很好的。在计算机程序中,你会告诉计算机期待一个包裹。通常情况下,它现在会坐在那里等待(什么也不做),直到包裹到达,如果包裹从未到达,它可能会无限期地等待。对人类来说,这听起来很愚蠢,但如果没有进一步的措施,这对计算机来说是完全自然的。

现在回调是你前门的铃声。你为包裹服务提供了一种通知你包裹到达的方式,而不需要他们知道你在房子的哪里(即使),或者铃声是如何工作的。(例如,一些“铃声”实际上是发送一个电话。)因为你提供了一个“回调函数”,可以在任何时候被“调用”,脱离上下文,你现在可以不用坐在门廊前,随时“处理事件”(包裹到达)。

通常,我们将变量发送给函数:function1(var1, var2)。

假设,你想在它被作为参数给出之前处理它:

这是一种回调类型,其中function2执行一些代码并将变量返回给初始函数。

编辑:回调这个词最常见的意思是一个函数作为参数传递给另一个函数,并在稍后的时间点被调用。这些思想存在于允许高阶函数的语言中,即将函数视为一等公民,通常用于异步编程中。onready dosomething()。在这里,只有当它准备好了,事情才会发生。

从一个例子开始总是更好的:)。

假设有两个模块A和B。

你希望模块A在模块B中发生某些事件/条件时得到通知。然而,模块B对模块A一无所知。它只知道模块A提供给它的函数指针指向模块A的特定函数的地址。

因此,所有B现在必须做的是,当一个特定的事件/条件发生时,使用函数指针“回调”到模块A。A可以在回调函数内部进行进一步处理。

这里一个明显的优点是,你从模块B中抽象出了模块A的所有内容。模块B不必关心模块A是谁/什么。

程序员Johny需要一个订书机,所以他去办公用品部门要了一个,填写完申请表后,他可以站在那里等着店员去仓库里找订书机(就像一个阻塞函数调用),或者去做其他的事情。

由于这通常需要时间,johny在申请表格上写了一张便条,要求他们在订书机准备好取书时给他打电话,这样他就可以去做其他事情,比如在办公桌上打盹。