编程思想之回调

原文：http://blog.csdn.net/luoweifu/article/details/41465289

《回调的原理、实现与应用》一文中已经初步讲了回调的原理和应用，并就一个实际需求用函数的方式实现了回调应用。但回调并不仅限于回调函数，可以有很多不同的现实方式。回调与其说是一种技术，不如说是一种编程思想，我们在各种计算机语言中都能看到它的踪影。我们以《回调的原理、实现与应用》一文中提到的需求为例，看看C++、JavaScript、Java等各种语言下回调的实现方式。

有一Person类，有年龄(age),体重(weight),身高(height)三个属性。现要对Person的一组对象进行排序，但并没有确定根据什么规则来排序，有时需要根据年龄进行排序，有时需要根据身高进行排序，有时可能是根据身高和体重的综合情况来排序，还有可能……

JavaScript的实现

<script type="text/javascript">

        //定义一个Person类
        function Person(_age, _weight, _height)
        {
            this.age = _age;
            this.weight = _weight;
            this.height = _height;
        }

        //定义Person类的一个方法
        Person.prototype.showInfo = function() {
          document.write("age: " + this.age + "  weight: " + this.weight + "  heigt:" + this.height);
        };

        //persons为Array数组
        function sortPerson(persons, funcCompare)
        {
            var flag = false;
            //判断persons是否为数组，判断funcCompare是否为回调 函数
            flag = (persons instanceof Array) && (funcCompare instanceof Function);
            if(flag)
            {
                var n = persons.length;
                for(var i = 0; i < n-1; i ++)
                {
                    for(var j = 0; j < n-i-1; j ++)
                    {
                        if(funcCompare(persons[j], persons[j+1]) > 0)
                        {
                            var temp = persons[j];
                            persons[j] = persons[j+1];
                            persons[j+1] = temp;
                        }
                    }
                }
                flag = true;
            }
            return flag;
        }

        //根据年龄比较两个Person对象
        function compareByAge(person1, person2)
        {
            return person1.age - person2.age;
        }

        //根据身高比较两个Person对象
        function compareByHeight(person1, person2)
        {
            return person1.height - person2.height;
        }

        //在页面上显示Person数组的信息
        function showPersonArray(persons)
        {
            var size = persons.length;
            for(i = 0; i < size; i ++)
            {
                persons[i].showInfo();
                document.write("<br>");
            }
        }

    </script>

 

调用：

<script type="text/javascript">
    var persons = new Array();
    persons[0] = new Person(2, 54.5, 0.82);
    persons[1] = new Person(31, 74.5, 1.80);
    persons[2] = new Person(54, 44.5, 1.59);
    persons[3] = new Person(23, 62.0, 1.78);
    persons[4] = new Person(16, 45.7, 1.60);
    document.writeln("before sort:<br>");
    showPersonArray(persons);
    sortPerson(persons, compareByAge);
    document.writeln("finished sort by age:<br>");
    showPersonArray(persons);
    sortPerson(persons, compareByHeight);
    document.writeln("finished sort by Height:<br>");
    showPersonArray(persons);
</script>

 

当然，你也可以在调用sortPerson的时候定义一个匿名的回调函数。一种更优雅的书写方式如下：

//根据年龄排序
sortPerson(persons, function(person1, person2){
    return person1.age - person2.age;
});
//根据身高排序
sortPerson(persons, function(person1, person2){
    return person1.height - person2.height;
});

 

JavaScript中Array的sort方法应用的就是这个原理：

arrayObject.sort(sortby)

参数	描述
sortby	可选。规定排序顺序。必须是函数。

想更多地了解JavaScript中回调的实现和技术要点，请看下一章《理解和使用 JavaScript 中的回调函数》

Java的实现

Java中没有像C++这样的函数指针，所以不能将一个函数通过参数传递给另一个函数。因此Java中没有回调函数，但仍然可以有回调的机制。Java是一种纯面向对象的语言，它的回调可以通过面向对象的特性实现。

依然采用Person的例子，用Java实现回调。如下：

 ICompare接口：

public interface ICompare {
    public int comparable(ICompare obj);
}

Person类：

public class Person implements ICompare {

    private int age;
    private float height;
    private float weight;

    public Person(int age, float height, float weight) {
        super();
        this.age = age;
        this.height = height;
        this.weight = weight;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public float getHeight() {
        return height;
    }

    public void setHeight(float height) {
        this.height = height;
    }

    public float getWeight() {
        return weight;
    }

    public void setWeight(float weight) {
        this.weight = weight;
    }

    @Override
    public int comparable(ICompare obj) {
        Person p = (Person)obj;
        return this.age - p.age;
    }

}

测试：

public class CallBackTest {

    public static void Sort(ICompare[] objs) {
        int n = objs.length;
        for(int i = 0; i < n-1; i ++) {
            for(int j = 0; j < n-i-1; j ++) {
                if(objs[j].comparable(objs[j + 1]) > 0)
                {
                    ICompare temp = objs[j];
                    objs[j] = objs[j + 1];
                    objs[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
    }

    public static void showArray(Person persons[]){
        for(int i = 0; i < persons.length; i ++) {
            System.out.println("age:" + persons[i].getAge() + "  weight:" + persons[i].getWeight() + "  height:" + persons[i].getWeight());
        }
    }

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        Person[] persons = new Person[]{
                new Person(2, 54.5f, 0.82f),
                new Person(31, 74.5f, 1.80f),
                new Person(54, 44.5f, 1.59f),
                new Person(23, 62.0f, 1.78f),
                new Person(16, 45.7f, 1.60f)
        };
        System.out.println("before sort:");
        showArray(persons);
        Sort(persons);
        System.out.println("after sort:");
        showArray(persons);
    }

}

java.util.Arrays中的Sort就用到了这种技术，从Java的API中可以看出：

public static void sort(Object[] a)

根据元素的自然顺序，对指定对象数组按升序进行排序。数组中的所有元素都必须实现 Comparable 接口。此外，数组中的所有元素都必须是可相互比较的（也就是说，对于数组中的任何 e1 和 e2 元素而言，e1.compareTo(e2) 不得抛出 ClassCastException）。

回调之编程思想

在软件模块调用中，主要有三种机制：同步调用，异步调用和回调。

同步调用是调用方（A）call被调用方（B）的接口，并等待B处理完给出一个回执后A才继续执行，这期间是“阻塞”的。

异步调用是调用方（A）call被调用方（B）的接口后，不等待B执行完，且B在被调用后会直接回执A。

回调是调用方（A）call被调用方（B）时，B也回调（callback）被调用方，双方互调接口，只不过call动作是由A发起的。

同步调用是最简单的，异步调用一般是在回调的基础上实现的。所以了解“回调”的机制是至关重要的。

以“八仙过海”彰显回调之精髓

我们再来看一个例子，用程序模拟“八仙过海，各显神通”。

 

图片来源：昵图网

package callback;

/**
 * 接口 魔法(神通)
 * @author luoweifu
 *
 */
interface Magic {
    public void doMagic();
}

/**
 * 神仙类
 * @author luoweifu
 *
 */
class Immortal {
    private String name;
    private Magic magic;

    public Immortal(String name) {
        super();
        this.name = name;
    }

    public Immortal(String name, Magic magic) {
        super();
        this.name = name;
        this.magic = magic;
    }

    public void SetMagic(Magic magic) {
        this.magic = magic;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void crossingSea(Magic magic) {
        this.magic = magic;
        System.out.print(name);
        magic.doMagic();
        System.out.println("过海...");
    }
}

public class crossingSea {

    /**
     * 八仙过海，各显神通
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        Immortal tieGuaiLi = new Immortal("铁拐李");
        tieGuaiLi.crossingSea(new Magic() {
            public void doMagic() {
                System.out.print("将葫芦变成条葫芦大船");
            }
        });

        Immortal zhangGuoLao = new Immortal("张果老");
        zhangGuoLao.crossingSea(new Magic() {
            public void doMagic() {
                System.out.print("将毛驴变成一只小黑驴");
            }
        });

        Immortal heXianGu = new Immortal("何仙姑");
        heXianGu.crossingSea(new Magic() {
            public void doMagic() {
                System.out.print("将荷叶往海面上一铺，躬身往上一跃，漂浮而去");
            }
        });

        Immortal hanXiangzi = new Immortal("韩湘子");
        hanXiangzi.crossingSea(new Magic() {
            public void doMagic() {
                System.out.print("将玉箫往水中一掷，化作一根浮木，站在上面");
            }
        });

        Immortal liDongBin = new Immortal("吕洞宾");
        liDongBin.crossingSea(new Magic() {
            public void doMagic() {
                System.out.print("把黄龙宝剑投入海中，宝剑化作一只小船载着他");
            }
        });

        Immortal lanCaiHe = new Immortal("蓝采和");
        lanCaiHe.crossingSea(new Magic() {
            public void doMagic() {
                System.out.print("将百花篮变成五彩船悠哉游哉坐上彩船");
            }
        });

        Immortal hanZhongLi = new Immortal("汉钟离");
        hanZhongLi.crossingSea(new Magic() {
            public void doMagic() {
                System.out.print("有一把芭蕉扇，他来了一个鲤鱼大翻 身，躺在扇子上悠闲自得地随波飘荡");
            }
        });

        Immortal caoGuoJiu = new Immortal("曹国舅");
        caoGuoJiu.crossingSea(new Magic() {
            public void doMagic() {
                System.out.print("把阴阳玉板在海面上一字儿排开，犹如脚踏竹排迎激流穿巨浪");
            }
        });
    }

}

结果如下：

铁拐李将葫芦变成条葫芦大船过海...
张果老将毛驴变成一只小黑驴过海...
何仙姑将荷叶往海面上一铺，躬身往上一跃，漂浮而去过海...
韩湘子将玉箫往水中一掷，化作一根浮木，站在上面过海...
吕洞宾把黄龙宝剑投入海中，宝剑化作一只小船载着他过海...
蓝采和将百花篮变成五彩船悠哉游哉坐上彩船过海...
汉钟离有一把芭蕉扇，他来了一个鲤鱼大翻 身，躺在扇子上悠闲自得地随波飘荡过海...

在面向对象的语言中，回调则是通过接口或抽象类来实现的，我们把实现这种接口的类成为回调类，回调类的对象成为回调对象。对于像C++这样的兼容了过程特性的对象语言，不仅提供了回调对象、回调方法等特性，也能兼容过程语言的回调函数机制。

上面这个例子中Immortal是一个接口，doMagic就是你要实现的回调方法，在调用crossingSea方法时实现的匿名的Magic类是称为回调类，Immortal中的private Magic magic;称为回调对象。传递了这个接口的对象也就传递了这个回调函数的实现，也就是实现了回调。

是不是很有趣？对，就是这么一个有有趣的例子，却淋漓尽致地表现了Java中回调的精髓，你可以反复地体会。上面这个例子在设计模式中也叫观察者模式，大家在别的地方看它的用法就不要再觉得陌生了哦！

恰当地使用回调，有以下的作用：

      避免重复代码 

      在你需要更多的通用功能的地方更好地实现抽象(可处理各种类型的对象和变量)。

      增强代码的可维护性

      增强代码的可读性

      有更多定制的功能