兩個(gè)經(jīng)典例子讓你徹底理解java回調(diào)機(jī)制

前言

先讓我們通過(guò)一個(gè)生活中的場(chǎng)景來(lái)還原一下回調(diào)的場(chǎng)景：你遇到了一個(gè)技術(shù)難題（比如，1+1等于幾？太難了！），于是你去咨詢(xún)大牛，大牛說(shuō)現(xiàn)在正在忙，待會(huì)兒告訴你結(jié)果。

此時(shí)，你可能會(huì)去刷朋友圈了，等大牛忙完之后，告訴你答案是2。

那么，這個(gè)過(guò)程中詢(xún)問(wèn)問(wèn)題（調(diào)用對(duì)方接口），然后問(wèn)題解決之后再告訴你（對(duì)方處理完再調(diào)用你，通知結(jié)果），這一過(guò)程便是回調(diào)。

系統(tǒng)調(diào)用的分類(lèi)

應(yīng)用系統(tǒng)模塊之間的調(diào)用，通常分為：同步調(diào)用，異步調(diào)用，回調(diào)。

同步調(diào)用是最基本的調(diào)用方式。類(lèi)A的a()方法調(diào)用類(lèi)B的b()方法，類(lèi)A的方法需要等到B類(lèi)的方法執(zhí)行完成才會(huì)繼續(xù)執(zhí)行。如果B的方法長(zhǎng)時(shí)間阻塞，就會(huì)導(dǎo)致A類(lèi)方法無(wú)法正常執(zhí)行下去。

如果A調(diào)用B，B的執(zhí)行時(shí)間比較長(zhǎng)，那么就需要考慮進(jìn)行異步處理，使得B的執(zhí)行不影響A。通常在A中新起一個(gè)線程用來(lái)調(diào)用B，然后A中的代碼繼續(xù)執(zhí)行。

異步通常分兩種情況：第一，不需要調(diào)用結(jié)果，直接調(diào)用即可，比如發(fā)送消息通知；第二，需要異步調(diào)用結(jié)果，在Java中可使用Future+Callable實(shí)現(xiàn)。

通過(guò)上圖我們可以看到回到屬于一種雙向的調(diào)用方式。回調(diào)的基本上思路是：A調(diào)用B，B處理完之后再調(diào)用A提供的回調(diào)方法（通常為callbakc()）通知結(jié)果。

通?；卣{(diào)分為：同步回調(diào)和異步回調(diào)。網(wǎng)絡(luò)上大多數(shù)的回調(diào)案例都是同步回調(diào)。

其中同步回調(diào)與同步調(diào)用類(lèi)似，代碼運(yùn)行到某一個(gè)位置的時(shí)候，如果遇到了需要回調(diào)的代碼，會(huì)在這里等待，等待回調(diào)結(jié)果返回后再繼續(xù)執(zhí)行。

而異步回調(diào)與異步調(diào)用類(lèi)似，代碼執(zhí)行到需要回調(diào)的代碼的時(shí)候，并不會(huì)停下來(lái)，而是繼續(xù)執(zhí)行，當(dāng)然可能過(guò)一會(huì)回調(diào)的結(jié)果會(huì)返回回來(lái)。

同步回調(diào)實(shí)例

下面我們以同步回調(diào)為例來(lái)講解回調(diào)的Java代碼實(shí)現(xiàn)。整個(gè)過(guò)程就模擬上面問(wèn)答問(wèn)題的場(chǎng)景。

首先，定義給一個(gè)CallBack的接口，將回調(diào)的功能進(jìn)行單獨(dú)抽離：

public?interface?CallBack?{
????void?callback(String?string);
}

CallBack接口中提供了一個(gè)callback方法，用于回調(diào)時(shí)調(diào)用。

然后定義問(wèn)問(wèn)題的人Person：

public?class?Person?implements?CallBack?{

????private?Genius?genius;

????public?Person(Genius?genius)?{
????????this.genius?=?genius;
????}

????@Override
????public?void?callback(String?string)?{
????????System.out.println("收到答案："?+?string);
????}

????public?void?ask()?{
????????genius.answer(this);
????}

}

由于Person要提供回調(diào)方法，因此實(shí)現(xiàn)CallBack接口及其方法，方法中主要針對(duì)回調(diào)結(jié)果進(jìn)行處理。

同時(shí)，由于Person要調(diào)用Genius對(duì)應(yīng)的方法，因此要持有Genius的引用，這里通過(guò)構(gòu)造方法傳入。

定義回答問(wèn)題的大神Genius類(lèi)：

public?class?Genius?{

????public?void?answer(CallBack?callBack)?{
????????System.out.println("在忙其他事...");
????????try?{
????????????Thread.sleep(2000);
????????????System.out.println("忙完其他事，開(kāi)始計(jì)算...");
????????}?catch?(InterruptedException?e)?{
????????????e.printStackTrace();
????????}

????????System.out.println("天才計(jì)算出答案為：2");
????????//?回調(diào)告訴你
????????callBack.callback("2");
????}
}

這模擬大神正在忙碌，線程睡眠2秒，忙碌完之后，開(kāi)始幫忙計(jì)算答案，獲得答案之后，調(diào)用CallBack接口的callback方法進(jìn)行回調(diào)，通知結(jié)果。

通過(guò)Main方法進(jìn)行測(cè)試：

public?static?void?main(String[]?args)?{
????Genius?genius?=?new?Genius();
????Person?you?=?new?Person(genius);
????you.ask();
}

執(zhí)行打印結(jié)果如下：

在忙其他事...
忙完其他事，開(kāi)始計(jì)算...
天才計(jì)算出答案為：2
收到答案：2

上面的過(guò)程，就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)同步回調(diào)的功能。當(dāng)然，從程序設(shè)計(jì)上來(lái)說(shuō)，可以對(duì)Person和Genius進(jìn)一步抽象化處理，通過(guò)接口的形式呈現(xiàn)。

在上述回調(diào)機(jī)制的代碼實(shí)現(xiàn)中，最核心的是在調(diào)用answer方法時(shí)傳遞了this參數(shù)，即調(diào)用者自身。

從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，回調(diào)是一種思想，是一種機(jī)制，至于具體如何實(shí)現(xiàn)，如何通過(guò)代碼將回調(diào)實(shí)現(xiàn)得優(yōu)雅、實(shí)現(xiàn)得可擴(kuò)展性比較高，就需要八仙過(guò)海各顯神通了。

異步回調(diào)實(shí)例

上面的實(shí)例演示了同步回調(diào)，很明顯在調(diào)用的過(guò)受到Genius執(zhí)行時(shí)長(zhǎng)的影響，需要等到Genius處理完才能繼續(xù)執(zhí)行Person方法中的后續(xù)代碼。

下面在上述示例上進(jìn)行改進(jìn)，Person提供一個(gè)支持異步回調(diào)的方法：

?public?void?askASyn()?{
????System.out.println("創(chuàng)建新線程請(qǐng)教問(wèn)題");
????new?Thread(()?->?genius.answer(this)).start();
????System.out.println("新線程已啟動(dòng)...");
}

在該方法內(nèi)，新建了一個(gè)線程用來(lái)處理Genius#answer方法的調(diào)用，這樣就能夠跳過(guò)Genius#answer方法的阻塞，直接執(zhí)行下面的操作（日志打印）。

在main方法中將調(diào)用的方法改為askASyn，打印結(jié)果如下：

創(chuàng)建新線程請(qǐng)教問(wèn)題
新線程已啟動(dòng)...
在忙其他事...
忙完其他事，開(kāi)始計(jì)算...
天才計(jì)算出答案為：2
收到答案：2

可以看出，直接打印了“新線程已啟動(dòng)...”，后續(xù)才打印出Genius#answer方法方法中處理日志和回調(diào)時(shí)callback方法接收到的信息。

基于Future的半異步

除了上述的同步，異步處理，還有一種介于同步和異步之間的基于Future的半異步處理。

在Java使用nio后無(wú)法立即拿到真實(shí)的數(shù)據(jù)，而是先得到一個(gè)"future"，可以理解為郵戳或快遞單，為了獲悉真正的數(shù)據(jù)我們需要不停的通過(guò)快遞單號(hào)"future"查詢(xún)快遞是否真正寄到。

Futures是一個(gè)抽象的概念，它表示一個(gè)值，在某一點(diǎn)會(huì)變得可用。一個(gè)Future要么獲得計(jì)算完的結(jié)果，要么獲得計(jì)算失敗后的異常。

通常什么時(shí)候會(huì)用到Future呢？一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)執(zhí)行一個(gè)耗時(shí)的任務(wù)時(shí)，使用Future就可以讓線程暫時(shí)去處理其他的任務(wù)，等長(zhǎng)任務(wù)執(zhí)行完畢再返回其結(jié)果。

經(jīng)常會(huì)使用到Future的場(chǎng)景有：1. 計(jì)算密集場(chǎng)景。2. 處理大數(shù)據(jù)量。3. 遠(yuǎn)程方法調(diào)用等。

Java在java.util.concurrent包中附帶了Future接口，它使用Executor異步執(zhí)行。

例如下面的代碼，每傳遞一個(gè)Runnable對(duì)象到ExecutorService.submit()方法就會(huì)得到一個(gè)回調(diào)的Future，使用它檢測(cè)是否執(zhí)行，這種方法可以是同步等待線處理結(jié)果完成。

public?class?TestFuture?{

????public?static?void?main(String[]?args)?{

????????//實(shí)現(xiàn)一個(gè)Callable接口
????????Callable?c?=?()?->?{
????????????//這里是業(yè)務(wù)邏輯處理

????????????//讓當(dāng)前線程阻塞1秒看下效果
????????????Thread.sleep(1000);
????????????return?new?User("張三");
????????};

????????ExecutorService?es?=?Executors.newFixedThreadPool(2);

????????//?記得要用submit，執(zhí)行Callable對(duì)象
????????Future?fn?=?es.submit(c);
????????//?一定要調(diào)用這個(gè)方法，不然executorService.isTerminated()永遠(yuǎn)不為true
????????es.shutdown();
????????//?無(wú)限循環(huán)等待任務(wù)處理完畢??如果已經(jīng)處理完畢?isDone返回true
????????while?(!fn.isDone())?{
????????????try?{
????????????????//處理完畢后返回的結(jié)果
????????????????User?nt?=?fn.get();
????????????????System.out.println(nt.name);
????????????}?catch?(InterruptedException?|?ExecutionException?e)?{
????????????????e.printStackTrace();
????????????}
????????}
????}

????static?class?User?{
????????private?String?name;

????????private?User(String?name)?{
????????????this.name?=?name;
????????}
????}
}

此種情況下雖然是創(chuàng)建了新線程來(lái)進(jìn)行處理，但還是需要等待處理的結(jié)果。好處是可以將批量的處理，分為幾個(gè)線程同時(shí)進(jìn)行處理，最后對(duì)結(jié)果進(jìn)行合并，達(dá)到提升處理效率的目的。

小結(jié)

經(jīng)過(guò)這篇文章，想必大家對(duì)Java的回調(diào)機(jī)制已經(jīng)有所了解，在各類(lèi)開(kāi)源框架中，其實(shí)也會(huì)經(jīng)?？吹交卣{(diào)的使用，活學(xué)活用。