回調函數的理解

做者：橋頭堡
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來源：知乎
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什麼是回調函數？

咱們繞點遠路來回答這個問題。

編程分爲兩類：系統編程（system programming）和應用編程（application programming）。所謂系統編程，簡單來講，就是編寫庫；而應用編程就是利用寫好的各類庫來編寫具某種功用的程序，也就是應用。系統程序員會給本身寫的庫留下一些接口，即API（application programming interface，應用編程接口），以供應用程序員使用。因此在抽象層的圖示裏，庫位於應用的底下。

當程序跑起來時，通常狀況下，應用程序（application program）會時常經過API調用庫裏所預先備好的函數。可是有些庫函數（library function）卻要求應用先傳給它一個函數，好在合適的時候調用，以完成目標任務。這個被傳入的、後又被調用的函數就稱爲回調函數（callback function）。

打個比方，有一家旅館提供叫醒服務，可是要求旅客本身決定叫醒的方法。能夠是打客房電話，也能夠是派服務員去敲門，睡得死怕耽誤事的，還能夠要求往本身頭上澆盆水。這裏，「叫醒」這個行爲是旅館提供的，至關於庫函數，可是叫醒的方式是由旅客決定並告訴旅館的，也就是回調函數。而旅客告訴旅館怎麼叫醒本身的動做，也就是把回調函數傳入庫函數的動做，稱爲登記回調函數（to register a callback function）。以下圖所示：


能夠看到，回調函數一般和應用處於同一抽象層（由於傳入什麼樣的回調函數是在應用級別決定的）。而回調就成了一個高層調用底層，底層再回過頭來調用高層的過程。（我認爲）這應該是回調最先的應用之處，也是其得名如此的緣由。

回調機制的優點

從上面的例子能夠看出，回調機制提供了很是大的靈活性。請注意，從如今開始，咱們把圖中的庫函數改稱爲中間函數了，這是由於回調並不只僅用在應用和庫之間。任什麼時候候，只要想得到相似於上面狀況的靈活性，均可以利用回調。

這種靈活性是怎麼實現的呢？乍看起來，回調彷佛只是函數間的調用，但仔細一琢磨，能夠發現二者之間的一個關鍵的不一樣：在回調中，咱們利用某種方式，把回調函數像參數同樣傳入中間函數。能夠這麼理解，在傳入一個回調函數以前，中間函數是不完整的。換句話說，程序能夠在運行時，經過登記不一樣的回調函數，來決定、改變中間函數的行爲。這就比簡單的函數調用要靈活太多了。請看下面這段Python寫成的回調的簡單示例：

`even.py`

#回調函數1
#生成一個2k形式的偶數
def double(x):
    return x * 2
    
#回調函數2
#生成一個4k形式的偶數
def quadruple(x):
    return x * 4

`callback_demo.py`

from even import *

#中間函數
#接受一個生成偶數的函數做爲參數
#返回一個奇數
def getOddNumber(k, getEvenNumber):
    return 1 + getEvenNumber(k)
    
#起始函數，這裏是程序的主函數
def main():    
    k = 1
    #當須要生成一個2k+1形式的奇數時
    i = getOddNumber(k, double)
    print(i)
    #當須要一個4k+1形式的奇數時
    i = getOddNumber(k, quadruple)
    print(i)
    #當須要一個8k+1形式的奇數時
    i = getOddNumber(k, lambda x: x * 8)
    print(i)
    
if __name__ == "__main__":
    main()

運行`callback_demp.py`，輸出以下：

3
5
9

上面的代碼裏，給`getOddNumber`傳入不一樣的回調函數，它的表現也不一樣，這就是回調機制的優點所在。值得一提的是，上面的第三個回調函數是一個匿名函數。

易被忽略的第三方

經過上面的論述可知，中間函數和回調函數是回調的兩個必要部分，不過人們每每忽略了回調裏的第三位要角，就是中間函數的調用者。絕大多數狀況下，這個調用者能夠和程序的主函數等同起來，但爲了表示區別，我這裏把它稱爲起始函數（如上面的代碼中註釋所示）。

之因此特地強調這個第三方，是由於我在網上讀相關文章時獲得一種印象，不少人把它簡單地理解爲兩個個體之間的來回調用。譬如，不少中文網頁在解釋「回調」（callback）時，都會提到這麼一句話：「If you call me, I will call you back.」我沒有查到這句英文的出處。我我的揣測，不少人把起始函數和回調函數看做爲一體，大概有兩個緣由：第一，多是「回調」這一名字的誤導；第二，給中間函數傳入什麼樣的回調函數，是在起始函數裏決定的。實際上，回調並非「你我」兩方的互動，而是ABC的三方聯動。有了這個清楚的概念，在本身的代碼裏實現回調時纔不容易混淆出錯。

另外，回調實際上有兩種：阻塞式回調和延遲式回調。二者的區別在於：阻塞式回調裏，回調函數的調用必定發生在起始函數返回以前；而延遲式回調裏，回調函數的調用有多是在起始函數返回以後。這裏不打算對這兩個機率作更深刻的討論，之因此把它們提出來，也是爲了說明強調起始函數的重要性。網上的不少文章，提到這兩個概念時，只是籠統地說阻塞式回調發生在主調函數返回以前，卻沒有明確這個主調函數究竟是起始函數仍是中間函數，難免讓人糊塗，因此這裏特地說明一下。另外還請注意，本文中所舉的示例均爲阻塞式回調。延遲式回調一般牽扯到多線程，我本身尚未徹底搞明白，因此這裏就很少說了。

 

回調有三個部分組成：回調函數、中間函數和起始函數
舉個住旅館叫醒服務的例子：
1.旅館提供叫醒服務是起始函數
2.有三種叫醒旅客的方式：打電話叫、服務員敲門叫，在你頭上澆盆水，這三種叫醒方式屬於三種回調函數
3.旅客通知旅館使用何種叫醒方式的動做，屬於中間函數

1、建立三種回調函數：
1.morning_call(me)
2.knocking_door(me)
3.watering_head(me)

2、建立中間函數：
def ask_for_wakeup(people, call_function)
return call_function(people)

3、用起始函數（主函數）來作這件事情
def main():
return ask_for_wakeup('Antony', watering_head)

醬紫，最後一部調用回調函數，又返回回調函數，最終獲得結果