如何理解Java回調機制

本篇內容介紹了“如何理解Java回調機制”的有關知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領大家學習一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠學有所成！

系統調用的分類

應用系統模塊之間的調用，通常分為：同步調用，異步調用，回調。

同步調用

同步調用是最基本的調用方式。類A的a()方法調用類B的b()方法，類A的方法需要等到B類的方法執行完成才會繼續執行。如果B的方法長時間阻塞，就會導致A類方法無法正常執行下去。

異步調用

如果A調用B，B的執行時間比較長，那么就需要考慮進行異步處理，使得B的執行不影響A。通常在A中新起一個線程用來調用B，然后A中的代碼繼續執行。

異步通常分兩種情況：第一，不需要調用結果，直接調用即可，比如發送消息通知;第二，需要異步調用結果，在Java中可使用Future+Callable實現。

回調

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

通常回調分為：同步回調和異步回調。網絡上大多數的回調案例都是同步回調。

其中同步回調與同步調用類似，代碼運行到某一個位置的時候，如果遇到了需要回調的代碼，會在這里等待，等待回調結果返回后再繼續執行。

而異步回調與異步調用類似，代碼執行到需要回調的代碼的時候，并不會停下來，而是繼續執行，當然可能過一會回調的結果會返回回來。

同步回調實例

下面我們以同步回調為例來講解回調的Java代碼實現。整個過程就模擬上面問答問題的場景。

首先，定義給一個CallBack的接口，將回調的功能進行單獨抽離：

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

CallBack接口中提供了一個callback方法，用于回調時調用。

然后定義問問題的人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要提供回調方法，因此實現CallBack接口及其方法，方法中主要針對回調結果進行處理。

同時，由于Person要調用Genius對應的方法，因此要持有Genius的引用，這里通過構造方法傳入。

定義回答問題的大神Genius類：

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，開始計算...");         } catch (InterruptedException e) {             e.printStackTrace();         }          System.out.println("天才計算出答案為：2");         // 回調告訴你         callBack.callback("2");     } }

這模擬大神正在忙碌，線程睡眠2秒，忙碌完之后，開始幫忙計算答案，獲得答案之后，調用CallBack接口的callback方法進行回調，通知結果。

通過Main方法進行測試：

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

執行打印結果如下：

在忙其他事... 忙完其他事，開始計算... 天才計算出答案為：2 收到答案：2

上面的過程，就實現了一個同步回調的功能。當然，從程序設計上來說，可以對Person和Genius進一步抽象化處理，通過接口的形式呈現。

在上述回調機制的代碼實現中，最核心的是在調用answer方法時傳遞了this參數，即調用者自身。

從本質上來說，回調是一種思想，是一種機制，至于具體如何實現，如何通過代碼將回調實現得優雅、實現得可擴展性比較高，就需要八仙過海各顯神通了。

異步回調實例

上面的實例演示了同步回調，很明顯在調用的過受到Genius執行時長的影響，需要等到Genius處理完才能繼續執行Person方法中的后續代碼。

下面在上述示例上進行改進，Person提供一個支持異步回調的方法：

 public void askASyn() {     System.out.println("創建新線程請教問題");     new Thread(() -> genius.answer(this)).start();     System.out.println("新線程已啟動..."); }

在該方法內，新建了一個線程用來處理Genius#answer方法的調用，這樣就能夠跳過Genius#answer方法的阻塞，直接執行下面的操作(日志打印)。

在main方法中將調用的方法改為askASyn，打印結果如下：

創建新線程請教問題 新線程已啟動... 在忙其他事... 忙完其他事，開始計算... 天才計算出答案為：2 收到答案：2

可以看出，直接打印了“新線程已啟動...”，后續才打印出Genius#answer方法方法中處理日志和回調時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后無法立即拿到真實的數據，而是先得到一個"future"，可以理解為郵戳或快遞單，為了獲悉真正的數據我們需要不停的通過快遞單號"future"查詢快遞是否真正寄到。

Futures是一個抽象的概念，它表示一個值，在某一點會變得可用。一個Future要么獲得計算完的結果，要么獲得計算失敗后的異常。

通常什么時候會用到Future呢?一般來說，當執行一個耗時的任務時，使用Future就可以讓線程暫時去處理其他的任務，等長任務執行完畢再返回其結果。

經常會使用到Future的場景有：1. 計算密集場景。2. 處理大數據量。3. 遠程方法調用等。

Java在java.util.concurrent包中附帶了Future接口，它使用Executor異步執行。

例如下面的代碼，每傳遞一個Runnable對象到ExecutorService.submit()方法就會得到一個回調的Future，使用它檢測是否執行，這種方法可以是同步等待線處理結果完成。

public class TestFuture {      public static void main(String[] args) {          //實現一個Callable接口         Callable<User> c = () -> {             //這里是業務邏輯處理              //讓當前線程阻塞1秒看下效果             Thread.sleep(1000);             return new User("張三");         };          ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(2);          // 記得要用submit，執行Callable對象         Future<User> fn = es.submit(c);         // 一定要調用這個方法，不然executorService.isTerminated()永遠不為true         es.shutdown();         // 無限循環等待任務處理完畢  如果已經處理完畢 isDone返回true         while (!fn.isDone()) {             try {                 //處理完畢后返回的結果                 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建了新線程來進行處理，但還是需要等待處理的結果。好處是可以將批量的處理，分為幾個線程同時進行處理，最后對結果進行合并，達到提升處理效率的目的。

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