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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用电话系统来描述回调是最容易的。函数调用类似于打电话给某人,问她一个问题,得到答案,然后挂断电话;添加回调改变了这个类比,这样在问她一个问题之后,你也可以告诉她你的名字和电话号码,这样她就可以给你回电话,告诉你答案。——保罗·雅库比 、《c++中的回调实现》
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想象一下,一个朋友要离开你的家,你告诉她“到家后给我打个电话,好让我知道你已经安全到家了”;这是(字面上的)回电。这就是回调函数,与语言无关。您希望某个过程在完成某些任务后将控制传递回给您,因此您可以给它一个函数,用于回调。
例如,在Python中,
grabDBValue( (lambda x: passValueToGUIWindow(x) ))
grabDBValue可以被编写为只从数据库获取一个值,然后让您指定对该值实际做什么,因此它接受一个函数。您不知道grabDBValue何时或是否会返回,但是如果/当它返回时,您知道希望它做什么。在这里,我传入一个匿名函数(或lambda),它将值发送到GUI窗口。我可以通过这样做轻松地改变程序的行为:
grabDBValue( (lambda x: passToLogger(x) ))
回调在函数是第一类值的语言中工作得很好,就像通常的整数、字符串、布尔值等。在C语言中,你可以通过传递指向函数的指针来“传递”函数,调用者可以使用它;在Java中,调用者将请求具有特定方法名的特定类型的静态类,因为类之外没有函数(实际上是“方法”);在大多数其他动态语言中,您可以通过简单的语法传递函数。
Protip:
在具有词法作用域的语言(如Scheme或Perl)中,您可以使用这样的技巧:
my $var = 2;
my $val = someCallerBackFunction(sub callback { return $var * 3; });
# Perlistas note: I know the sub doesn't need a name, this is for illustration
在本例中$val将为6,因为回调可以访问定义它的词法环境中声明的变量。词法作用域和匿名回调是一个强大的组合,值得新手进一步研究。
当我们有两个函数,函数a和函数b,如果函数a依赖于函数b。
然后我们调用函数b作为回调函数。这在Spring框架中被广泛使用。
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。
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。
这是关于下载网页的:
Your program runs on a cellphone and is requesting the webpage http://www.google.com. If you write your program synchronously, the function you write to download the data will be running continuously until all the data is download. This means your UI will not refresh and will basically appear frozen. If you write your program using callbacks, you request the data and say "execute this function when you've finished." This allows the UI to still allow user interaction while the file is downloading. Once the webpage has finished downloading, your result function (callback) is called and you can handle the data.
基本上,它允许你请求一些东西,并在等待结果的同时继续执行。一旦结果通过回调函数返回给您,您就可以从它停止的地方开始操作。