两个例子了解java中的回调机制

超、凢脫俗 2022-10-29 07:38 174阅读 0赞

前言  
先让我们通过一个生活中的场景来还原一下回调的场景：你遇到了一个技术难题（比如，1+1等于几？太难了！），于是你去咨询大牛，大牛说现在正在忙，待会儿告诉你结果。

此时，你可能会去刷朋友圈了，等大牛忙完之后，告诉你答案是2。

那么，这个过程中询问问题（调用对方接口），然后问题解决之后再告诉你（对方处理完再调用你，通知结果），这一过程便是回调。

系统调用的分类  
应用系统模块之间的调用，通常分为：同步调用，异步调用，回调。

同步调用是最基本的调用方式。类A的a()方法调用类B的b()方法，类A的方法需要等到B类的方法执行完成才会继续执行。如果B的方法长时间阻塞，就会导致A类方法无法正常执行下去。

如果A调用B，B的执行时间比较长，那么就需要考虑进行异步处理，使得B的执行不影响A。通常在A中新起一个线程用来调用B，然后A中的代码继续执行。

异步通常分两种情况：第一，不需要调用结果，直接调用即可，比如发送消息通知；第二，需要异步调用结果，在Java中可使用Future+Callable实现。

通过上图我们可以看到回到属于一种双向的调用方式。回调的基本上思路是：A调用B，B处理完之后再调用A提供的回调方法（通常为callbakc()）通知结果。

通常回调分为：同步回调和异步回调。网络上大多数的回调案例都是同步回调。

其中同步回调与同步调用类似，代码运行到某一个位置的时候，如果遇到了需要回调的代码，会在这里等待，等待回调结果返回后再继续执行。

而异步回调与异步调用类似，代码执行到需要回调的代码的时候，并不会停下来，而是继续执行，当然可能过一会回调的结果会返回回来。

同步回调实例  
下面我们以同步回调为例来讲解回调的Java代码实现。整个过程就模拟上面问答问题的场景。

首先，定义给一个CallBack的接口，将回调的功能进行单独抽离：

1  
2  
3  
public interface CallBack \{  
void callback(String string);  
\}  
CallBack接口中提供了一个callback方法，用于回调时调用。

然后定义问问题的人Person：

1  
2  
3  
4  
5  
6  
7  
8  
9  
10  
11  
12  
13  
14  
15  
16  
17  
18  
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要提供回调方法，因此实现CallBack接口及其方法，方法中主要针对回调结果进行处理。

同时，由于Person要调用Genius对应的方法，因此要持有Genius的引用，这里通过构造方法传入。

定义回答问题的大神Genius类：

1  
2  
3  
4  
5  
6  
7  
8  
9  
10  
11  
12  
13  
14  
15  
16  
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，开始计算...");  
\} catch (InterruptedException e) \{  
e.printStackTrace();  
\}  
  
System.out.println("天才计算出答案为：2");  
// 回调告诉你  
callBack.callback("2");  
\}  
\}  
这模拟大神正在忙碌，线程睡眠2秒，忙碌完之后，开始帮忙计算答案，获得答案之后，调用CallBack接口的callback方法进行回调，通知结果。

通过Main方法进行测试：

1  
2  
3  
4  
5  
public static void main(String\[\] args) \{  
Genius genius = new Genius();  
Person you = new Person(genius);  
you.ask();  
\}  
执行打印结果如下：

1  
2  
3  
4  
在忙其他事...  
忙完其他事，开始计算...  
天才计算出答案为：2  
收到答案：2  
上面的过程，就实现了一个同步回调的功能。当然，从程序设计上来说，可以对Person和Genius进一步抽象化处理，通过接口的形式呈现。

在上述回调机制的代码实现中，最核心的是在调用answer方法时传递了this参数，即调用者自身。

从本质上来说，回调是一种思想，是一种机制，至于具体如何实现，如何通过代码将回调实现得优雅、实现得可扩展性比较高，就需要八仙过海各显神通了。

异步回调实例  
上面的实例演示了同步回调，很明显在调用的过受到Genius执行时长的影响，需要等到Genius处理完才能继续执行Person方法中的后续代码。

下面在上述示例上进行改进，Person提供一个支持异步回调的方法：

1  
2  
3  
4  
5  
public void askASyn() \{  
System.out.println("创建新线程请教问题");  
new Thread(() -> genius.answer(this)).start();  
System.out.println("新线程已启动...");  
\}  
在该方法内，新建了一个线程用来处理Genius\#answer方法的调用，这样就能够跳过Genius\#answer方法的阻塞，直接执行下面的操作（日志打印）。

在main方法中将调用的方法改为askASyn，打印结果如下：

1  
2  
3  
4  
5  
6  
创建新线程请教问题  
新线程已启动...  
在忙其他事...  
忙完其他事，开始计算...  
天才计算出答案为：2  
收到答案：2  
可以看出，直接打印了“新线程已启动...”，后续才打印出Genius\#answer方法方法中处理日志和回调时callback方法接收到的信息。

基于Future的半异步  
除了上述的同步，异步处理，还有一种介于同步和异步之间的基于Future的半异步处理。

在Java使用nio后无法立即拿到真实的数据，而是先得到一个"future"，可以理解为邮戳或快递单，为了获悉真正的数据我们需要不停的通过快递单号"future"查询快递是否真正寄到。

Futures是一个抽象的概念，它表示一个值，在某一点会变得可用。一个Future要么获得计算完的结果，要么获得计算失败后的异常。

通常什么时候会用到Future呢？一般来说，当执行一个耗时的任务时，使用Future就可以让线程暂时去处理其他的任务，等长任务执行完毕再返回其结果。

经常会使用到Future的场景有：1. 计算密集场景。2. 处理大数据量。3. 远程方法调用等。

Java在java.util.concurrent包中附带了Future接口，它使用Executor异步执行。

例如下面的代码，每传递一个Runnable对象到ExecutorService.submit()方法就会得到一个回调的Future，使用它检测是否执行，这种方法可以是同步等待线处理结果完成。

1  
2  
3  
4  
5  
6  
7  
8  
9  
10  
11  
12  
13  
14  
15  
16  
17  
18  
19  
20  
21  
22  
23  
24  
25  
26  
27  
28  
29  
30  
31  
32  
33  
34  
35  
36  
37  
38  
39  
public class TestFuture \{  
  
public static void main(String\[\] args) \{  
  
//实现一个Callable接口  
Callable<User> c = () -> \{  
//这里是业务逻辑处理  
  
//让当前线程阻塞1秒看下效果  
Thread.sleep(1000);  
return new User("张三");  
\};  
  
ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(2);  
  
// 记得要用submit，执行Callable对象  
Future<User> fn = es.submit(c);  
// 一定要调用这个方法，不然executorService.isTerminated()永远不为true  
es.shutdown();  
// 无限循环等待任务处理完毕 如果已经处理完毕 isDone返回true  
while (!fn.isDone()) \{  
try \{  
//处理完毕后返回的结果  
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;  
\}  
\}  
\}  
此种情况下虽然是创建了新线程来进行处理，但还是需要等待处理的结果。好处是可以将批量的处理，分为几个线程同时进行处理，最后对结果进行合并，达到提升处理效率的目的。

小结  
经过这篇文章，想必大家对Java的回调机制已经有所了解，在各类开源框架中，其实也会经常看到回调的使用，活学活用。

以上就是两个例子了解java中的回调机制的详细内容