Java回调函数机制

Java回调函数机制

参考了网上的一些资料，下面也做出一些总结，供初学者了解学习。

一、 概述

软件模块之间总是存在着一定的接口，从调用方式上，可以把他们分为三类：同步调用、回调、异步调用 。

同步调用：一种阻塞式调用，调用方要等待对方执行完毕才返回，它是一种单向调用； 

回调：一种双向调用模式，也就是说，被调用方在接口被调用时也会调用对方的接口； 

异步调用：一种类似消息或事件的机制，解决了同步阻塞的问题，它的调用方向刚好相反，接口的服务在收到某种讯息或发生某种事件时，会主动通知客户方（即调用客户方的接口）。

回调和异步调用的关系非常紧密：使用回调来实现异步消息的注册，通过异步调用来实现消息的通知。

理解异步和同步

1.通俗说，异步就是不需要等当前执行的动作完成，就可以继续执行后面的动作。

2.通常一个程序执行的顺序是：从上到下，依次执行。后面的动作必须等前面动作执行完成以后方可执行。这就是和异步相对的一个概念——同步。

案例：

A、张三打电话给李四，让李四帮忙写份材料。

B、李四接到电话的时候，手上有自己的工作要处理，但他答应张三，忙完手上的工作后马上帮张三写好材料，并传真给张三。

C、通完电话后，张三外出办事。

说明：

张三给李四通完电话后，就出去办事了，他并不需要等李四把材料写好才外出。那么张三让李四写材料的消息就属于异步消息。

相反，如果张三必须等李四把材料写好才能外出办事的话，那么这个消息就属于同步消息了。

二、 异步的实现

传统的程序执行代码都是从上到下，一条一条执行。但生活中有很多情况并不是这样，以上的案例中，如果李四需要几个小时以后才能帮张三写好材料的话，那张三就必须等几个小时，这样张三可能会崩溃或者抓狂。这种一条龙似的处理，显示不太合理。

可以使用以下办法来处理这种问题：

张三找王五去给李四打电话，等李四写好材料后，由王五转交给张三。这样张三就可以外出办其他的事情了。

 

问题得到了合理的解决，之前张三一条线的工作，由张三和王五两条线来完成了，两边同时进行，彼此不耽误。

 

三、 计算机语言的实现

办法有了，如何用程序来模拟实现呢？

 

A、以前由一个线程来处理的工作，可以通过新增一个线程来达到异步的目的。

B、最后李四写好的材料必须交给张三，以做他用。这就是回调。

 

回调你可以这样来理解：

A发送消息给B，

B处理好A要求的事情后，将结果返回给A，

A再对B返回的结果来做进一步的处理。

 

四、 模拟异步消息的发送与回调

A、 回调的实现

 /**
  * 回调接口
  */
 public interface CallBack {
     /**
      * 执行回调方法
      * @param objects   将处理后的结果作为参数返回给回调方法
      */
     public void execute(Object... objects );
 }

Java是面向对象的语言，因此回调函数就变成了回调接口。

B、 消息的发送者

 /**
  * 简单本地发送异步消息的类
  */
 public class Local implements CallBack,Runnable{

     /**
      * 远程接收消息的类，模拟point-to-point
      */
     private Remote remote;

     /**
      * 发送出去的消息
      */
     private String message;

     public Local(Remote remote, String message) {
         super();
         this.remote = remote;
         this.message = message;
     }

     /**
      * 发送消息
      */
     public void sendMessage()
     {
         /**当前线程的名称**/
         System.out.println(Thread.currentThread().getName());
         /**创建一个新的线程发送消息**/
         Thread thread = new Thread(this);
         thread.start();
         /**当前线程继续执行**/
         System.out.println("Message has been sent by Local~!");
     }

     /**
      * 发送消息后的回调函数
      */
     public void execute(Object... objects ) {
         /**打印返回的消息**/
         System.out.println(objects[0]);
         /**打印发送消息的线程名称**/
         System.out.println(Thread.currentThread().getName());
         /**中断发送消息的线程**/
         Thread.interrupted();
     }

     public static void main(String[] args)
     {
         Local local = new Local(new Remote(),"Hello");

         local.sendMessage();
     }

     public void run() {
         remote.executeMessage(message, this);

     }
 }

C、  远程消息的接收者

 /**
  * 处理消息的远程类
  *
  */
 public class Remote {

     /**
      * 处理消息
      * @param msg   接收的消息
      * @param callBack  回调函数处理类
      */
     public void executeMessage(String msg,CallBack callBack)
     {
         /**模拟远程类正在处理其他事情，可能需要花费许多时间**/
         for(int i=0;i<1000000000;i++)
         {

         }
         /**处理完其他事情，现在来处理消息**/
         System.out.println(msg);
         System.out.println("I hava executed the message by Local");
         /**执行回调**/
         callBack.execute(new String[]{"Nice to meet you~!"});
     }

 }

执行 Local 类的 main 方法。
 
注意Local类中：

remote.executeMessage(message, this);

executeMessage 方法需要接收一个message参数，表示发送出去的消息，而CallBack参数是他自己，也就是这里的this。表示发送消息后，由Local类自己来处理，调用自身的execute方法来处理消息结果。

如果这里不是用this，而是用其他的CallBack接口的实现类的话，那就不能称之为“回调”了，在OO的世界里，那就属于“委派”。也就是说，“回调” 必须是消息的发送者来处理消息结果，否则不能称之为回调。这个概念必须明确。

五、更多异步 + 回调 编程模式的例子


1.某天，我打电话向你请教问题，当然是个难题，你一时想不出解决方法，我又不能拿着电话在那里傻等，于是我们约定：等你想
出办法后打手机通知我，这样，我就挂掉电话办其它事情去了。过了XX分钟，我的手机响了，你兴高采烈的说问题已经搞定，应该如此这般处理。故事到此结束。其中，你后来打手机告诉我结果便是一个“回调”过程；我的手机号码必须在以前告诉你，这便是注册回调函数；我的手机号码应该有效并且手机能够接收到你的呼叫，这是回调函数必须符合接口规范。


2.有一位老板很忙，他没有时间盯着员工干活，然后他告诉自己的雇员，干完当前这些事情后，告诉他干活的结果。

创建一个回调接口，让老板得告知干完活如何找到他的方式：留下老板办公室地址：

 package net.easyway.test;

 /**
  * 此接口为联系的方式，不论是电话号码还是联系地址，作为
  * 老板都必须要实现此接口
  *
  */
 public interface CallBackInterface {

     public void execute();
 }

创建回调对象，就是老板本人，因为员工干完活后要给他打电话，因此老板必须实现回调接口，不然员工去哪里找老板？

 package net.easyway.test;

 /**
  * 老板是作为上层应用身份出现的，下层应用（员工）是不知道
  * 有哪些方法，因此他想被下层应用（员工）调用必须实现此接口
  *
  */
 public class Boss implements CallBackInterface {

     @Override
     public void execute() {
         System.out.println("收到了！！" + System.currentTimeMillis());

     }
 }

创建控制类，也就是员工对象，他必须持有老板的地址（回调接口），即使老板换了一茬又一茬，办公室不变，总能找到对应的老板。

 package net.easyway.test;

 /**
  * 员工类，必须要记住，这是一个底层类，底层是不了解上层服务的
  *
  */
 public class Employee {

     private CallBackInterface callBack = null;

     //告诉老板的联系方式，也就是注册
     public void setCallBack(CallBackInterface callBack){
         this.callBack = callBack;
     }

     //工人干活
     public void doSome(){
         //1.开始干活了
         for(int i=0;i<10;i++){
             System.out.println("第【" + i + "】事情干完了！");
         }

         //2.告诉老板干完了
         callBack.execute();
     }
 }

测试类：

 package net.easyway.test;

 public class Client {

     public static void main(String[] args) {


         Employee emp = new Employee();

         //将回调对象（上层对象）传入，注册
         emp.setCallBack(new Boss());

         //开启控制器对象运行
         emp.doSome();
     }

 }