什么是回调,回调在编程中的含义

回调函数的最初需求背景

回调函数我能想到的最古老的场景就是系统编程会用到。

编程分为两类:

  • 系统编程(system programming)
  • 应用编程(application programming)

什么是系统编程:
所谓系统编程,简单来说,就是编写各种各样的功能库。比如Windows里面的win32、gdi32库,win32就能调用主机硬件和系统层的功能,gdi32能用来绘制图形相关。

什么是应用编程:
而应用编程就是利用已经写好的各种系统功能库、语言功能库来编写具某种业务功能用的程序,就是应用。比如一个基础的爬虫程序,可以利用python语言和requests库来完成,一个基础的Web站点可以利用Java语言和Java Servlet库来完成。

系统编程和回调的关系

系统程序员会给自己写的库留下一些接口,即API,以供应用程序员使用。所以在抽象层的图示里,库位于应用的底下。当程序跑起来时,一般情况下,应用程序会时常通过API调用库里所预先备好的函数。但是有些库函数却要求应用先传给它一个函数,好在合适的时候调用,以完成目标任务。 这个被传入的、后又被调用的函数就称为回调函数(callback function)。

如果你看文字看得比较懵,那么你看我画的图(下面是图1):

理解回调前,先理解同步调用

同步调用是以一种阻塞式调用, 而回调就是一种非同步调用式顺序。

比如说:古代的长城的烽火传递信息,现在我们假设每个烽火只能看到相邻的烽火状态,每个烽火的状态只有亮和暗。

现在有A、B、C、D四个烽火,A首先点亮,B看到A的烽火亮了,立马去点火,花了2秒点亮。但是这时候负责C烽火的人在睡觉,可是这时候所有人都在等待C点亮,终于C睡了2个小时候看到了B点亮,然后去点亮。D由于长期没有点亮,导致烽火出现问题,因此整个过程都在等待D的完成。

类似代码:

print("start.")
print(123)
print(456)
a = 7
if a > 6:
    print(789)
print(91011)
print("end.")

回调需要解决的问题

常见的系统都会开发出很多库,库里面有很多函数。而有些函数,需要调用者根据自己的需求来写入要调用的函数。因为这个在编写库的时候没法预测,只能由调用者输入,所以就需要回调机制。

回调函数怎么解决实际问题的案例

回调就是通过如下方式来解决上面说的问题。

  • 函数能变成参数
  • 灵活、自定义的方式调用

函数变参数案例

def doubel(x):
    return 2*x
def quadruple(x):
    return 4*x
# mind function
def getAddNumber(k, getEventNumber):
    return 1 + getEventNumber(k)
def main():
    k=1
    i=getAddNumber(k,double)
    print(i)
    i=getAddNumber(k,quadruple)
    print(i)
# call main
main()

输出结果:

3
5

灵活、自定义的方式调用(酒店叫醒旅客)案例

这个案例真是回调的灵魂所在了,假设你是酒店的前提,你不可能知道今晚入住的旅客需不要明天要不要叫醒服务,需要什么样的叫醒服务。

def call_you_phone(times):
    """
    叫醒方式: 给你打电话
    :param times: 打几次电话
    :return: None
    """
    print('已经给旅客拨打了电话的次数:', str(times))
def knock_you_door(times):
    """
    叫醒方式: 去敲你房间门
    :param times: 敲几次门
    :return: None
    """
    print('已经给旅客敲门的次数:', str(times))
def no_service(times):
    """
    叫醒方式: 无叫醒服务. (默认旅客是选无叫醒服务)
    :param times: 敲几次门
    :return: None
    """
    print('顾客选择无服务.不要打扰他的好梦。')
def front_desk(times, function_name=no_service()):
    """
    这个相当于酒店的前台,你去酒店之后,你要啥叫醒方式都得在前台说
    这里是实现回调函数的核心,相当于一个中转中心。
    :param times:次数
    :param function_name:回调函数名
    :return:调用的函数结果
    """
    return function_name(times)
if __name__ == '__main__':
    front_desk(100, call_you_phone)  # 意味着给你打100次电话,把你叫醒

输出:

已经给旅客拨打了电话的次数:100

实际应用(Python的requests库自带的事件钩子)

这个案例就很好解决原本程序是同步机制执行的,但是通过钩子事件,就可以优先去执行一些先行步骤。而这个钩子事件的原理就是函数回调。

import requests
def env_hooks(response, *args, **kwargs):
    print(response.headers['Content-Type'])
def main():
    result = requests.get("https://api.github.com", hooks=dict(response=env_hooks))
    print(result.text)
if __name__ == '__main__':
    main()

输出:

application/json; charset=utf-8
{"current_user_url":"https://api.github.com/user","current_user_authorizations_html_url":"...省略"}

课后思考题

看完了上面的案例,请你回答如下几个问题

1.回调在那些场景下使用?
2.回调必须以函数为参数吗?
3.回调和异步的差异在哪里?

把你的思考评论在评论区里面,我会抽空给你回复的。

参考文献

参考:https://www.zhihu.com/question/19801131
参考:https://blog.csdn.net/dan15188387481/article/details/50016227

https://www.cnblogs.com/mysticbinary/p/11869181.html

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