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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现实生活中的例子

这里有一个真实的例子,嗯,我自己的生活。

当我下午5点结束我的工作时,我的待办事项清单上有很多事情:

打电话给兽医要我的狗的检查结果。 遛狗。 处理我的税务问题。 洗碗。 回复私人邮件。 洗衣服。

当我打电话给兽医时,我接到了一个接待员的电话。接待员告诉我,我需要等待兽医,这样兽医就可以向我解释测试结果。接待员想让我等一下,直到兽医准备好。

你对此有什么反应?我知道我的工作多么低效!所以我向接待员提议,当兽医准备好谈话时,他让兽医给我回个电话。这样,我就不用等电话了,我可以做其他的事情。等兽医准备好了,我就可以把其他的事情暂时搁置,和她谈谈。

它和软件有什么关系

我是单螺纹的。我一次只能做一件事。如果我是多线程的,我将能够并行处理多个任务,但不幸的是,我不能这样做。

如果回调不是一个东西,当我遇到异步任务时,它会阻塞。如。当我打电话给兽医时,兽医需要大约15分钟来完成她正在做的事情,然后她才能和我说话。如果没有回调,我在这15分钟内就会被屏蔽。我就只能坐着等,而不能做其他的工作。

下面是没有回调的代码的样子:

function main() {
  callVet();
  // blocked for 15 minutes
  walkDog();
  doTaxes();
  doDishes();
  answerPeronalEmails();
  doLaundry();
}

现在用回调:

function main() {
  callVet(function vetCallback(vetOnThePhoneReadyToSpeakWithMe) {
    talkToVetAboutTestResults(vetOnThePhoneReadyToSpeakWithMe);
  });
  walkDog();
  doTaxes();
  doDishes();
  answerPeronalEmails();
  doLaundry();
}

更一般地说,当您处于单线程执行环境中,并且有某种异步任务时,您可以使用回调以更合乎逻辑的顺序执行事情,而不是让该任务阻塞您的单线程。

一个很好的例子是,如果您有一些前端代码需要发出ajax请求。如。如果您有一个显示用户信息的仪表板。下面是它如何在没有回调的情况下工作。用户将立即看到导航栏,但他们必须等待一段时间才能看到边栏和页脚,因为ajax请求getUser需要一段时间(作为经验法则,网络被认为是很慢的)。

function main() {
  displayNavbar();
  const user = getUser();
  // wait a few seconds for response...
  displayUserDashboard(user);
  displaySidebar();
  displayFooter();
}

现在用回调:

function main() {
  displayNavbar();
  getUser(function (user) {
    displayUserDashboard(user);
  });
  displaySidebar();
  displayFooter();
}

通过利用回调,我们现在可以在ajax请求的响应返回给我们之前显示边栏和页脚。这就好比我对接待员说:“我不想在电话上等15分钟。兽医准备好和我谈谈的时候给我回电话,与此同时,我会继续做我待办事项清单上的其他事情。”在现实生活中,你可能应该更优雅一些,但在编写软件时,你可以对CPU非常粗鲁。

其他回答

你觉得不舒服,所以去看医生。他检查了你的身体,认为你需要一些药物治疗。他开了一些药,并把处方打电话到你当地的药店。你回家吧。稍后,你的药房打电话告诉你,你的处方已经准备好了。你去捡吧。

应用程序通常需要根据其上下文/状态执行不同的功能。为此,我们使用一个变量来存储关于要调用的函数的信息。根据需要,应用程序将使用要调用的函数的信息来设置这个变量,并使用相同的变量来调用该函数。

在javascript中,示例如下。在这里,我们使用方法参数作为变量,我们存储关于函数的信息。

function processArray(arr, callback) {
    var resultArr = new Array(); 
    for (var i = arr.length-1; i >= 0; i--)
        resultArr[i] = callback(arr[i]);
    return resultArr;
}

var arr = [1, 2, 3, 4];
var arrReturned = processArray(arr, function(arg) {return arg * -1;});
// arrReturned would be [-1, -2, -3, -4]

我要尽量让这个问题简单化。“回调”是由另一个以第一个函数为参数的函数调用的任何函数。很多时候,“回调”是在发生某些事情时调用的函数。在编程语言中,这可以被称为“事件”。

想象一下这样的场景:你几天后就会收到一个包裹。这个包裹是给邻居的礼物。因此,一旦你得到了包裹,你想把它带到邻居那里。你出城了,所以你给你的配偶留下了指示。

你可以让他们去拿包裹,然后送到邻居那里。如果你的配偶像电脑一样愚蠢,他们会坐在门口等包裹来(什么也不做),然后一旦它来了,他们就会把它带到邻居那里。但是有一个更好的办法。告诉你的配偶,一旦他们收到包裹,他们应该把它带到邻居那里。然后,他们可以正常生活,直到他们收到包裹。

在我们的例子中,包的接收是“事件”,而把它带给邻居是“回调”。你的配偶“执行”你的指示,只有当包裹到达时才把包裹带过来。更好的!

这种思维在日常生活中很明显,但计算机没有这种常识。考虑程序员通常如何写入文件:

fileObject = open(file)
# now that we have WAITED for the file to open, we can write to it
fileObject.write("We are writing to the file.")
# now we can continue doing the other, totally unrelated things our program does

在这里,我们等待文件打开,然后再写入它。这“阻塞”了执行流,我们的程序不能做它可能需要做的任何其他事情!如果我们可以这样做:

# we pass writeToFile (A CALLBACK FUNCTION!) to the open function
fileObject = open(file, writeToFile)
# execution continues flowing -- we don't wait for the file to be opened
# ONCE the file is opened we write to it, but while we wait WE CAN DO OTHER THINGS!

事实证明,我们可以通过一些语言和框架来实现这一点。太酷了!查看Node.js来获得一些这种思考的实际实践。

假设你需要一个函数返回10的平方,那么你写一个函数:

function tenSquared() {return 10*10;}

之后你需要9的平方,所以你写了另一个函数:

function nineSquared() {return 9*9;}

最终你将用一个泛型函数替换所有这些:

function square(x) {return x*x;}

同样的想法也适用于回调。你有一个函数,它做一些事情,当完成时调用doA:

function computeA(){
    ...
    doA(result);
}

之后你想要完全相同的函数调用doB,而不是你可以复制整个函数:

function computeB(){
    ...
    doB(result);
}

或者你可以将回调函数作为变量传递,并且只需要使用该函数一次:

function compute(callback){
    ...
    callback(result);
}

然后你只需要调用compute(doA)和compute(doB)。

除了简化代码之外,它还让异步代码通过在完成时调用任意函数来让您知道它已经完成,这与打电话给某人并留下回调号码类似。

在非程序员的术语中,回调是程序中的填空。

许多纸质表格上常见的一项是“紧急情况下的电话号码”。这里有一个空行。你写上某人的名字和电话号码。如果发生紧急情况,就会打电话给那个人。

每个人都有相同的空白表格,但是 每个人都可以写不同的紧急联系电话。

这是关键。您不需要更改表单(代码,通常是其他人的)。不过,你可以填写缺失的信息(你的电话号码)。

示例1:

回调被用作自定义方法,可能用于添加/更改程序的行为。例如,一些C代码执行一个函数,但不知道如何打印输出。它所能做的就是创造一个字符串。当它试图弄清楚该如何处理字符串时,它看到了一个空行。但是,程序员给了你写回调的空白!

在这个例子中,你不用铅笔在纸上填空白,你使用函数set_print_callback(the_callback)。

模块/代码中的空白变量是空行, Set_print_callback是铅笔, the_callback是你要填写的信息。

现在您已经在程序中填充了这一行空白。当它需要打印输出时,它将查看空白行,并遵循那里的指示(即调用您放在那里的函数)。实际上,这允许打印到屏幕、日志文件、打印机、通过网络连接或它们的任何组合。你已经填满了你想做的事情。

示例2:

当你被告知需要拨打一个紧急电话号码时,你去阅读纸质表格上写的内容,然后拨打你读到的号码。如果这一行是空的,什么也不会做。

Gui编程的工作原理与此大致相同。当一个按钮被点击时,程序需要弄清楚下一步要做什么。它去寻找回调。这个回调恰好在一个空白中,标签是"点击Button1时你所做的事情"

大多数ide会在你要求它(例如button1_clicked)时自动为你填充空白(编写基本方法)。不过那个空白可以有任何方法你都可以补好。你可以调用方法run_computices或butter_the_biscuits,只要你把那个回调的名字放在适当的空格里。你可以把“555-555-1212”写在紧急号码栏里。这没什么意义,但这是允许的。


最后提示:用回调填充的空行?它可以被随意擦除和重写。(你是否应该是另一个问题,但这是他们权力的一部分)