Java中的回調(diào)機(jī)制怎么實(shí)現(xiàn)

本篇內(nèi)容介紹了“Java中的回調(diào)機(jī)制怎么實(shí)現(xiàn)”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過(guò)程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來(lái)就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

模塊間的調(diào)用

在一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中，無(wú)論使用何種語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，必然存在模塊之間的調(diào)用，調(diào)用的方式分為幾種：

（1）同步調(diào)用

同步調(diào)用是最基本并且最簡(jiǎn)單的一種調(diào)用方式，類A的方法a()調(diào)用類B的方法b()，一直等待b()方法執(zhí)行完畢，a()方法繼續(xù)往下走。這種調(diào)用方式適用于方法b()執(zhí)行時(shí)間不長(zhǎng)的情況，因?yàn)閎()方法執(zhí)行時(shí)間一長(zhǎng)或者直接阻塞的話，a()方法的余下代碼是無(wú)法執(zhí)行下去的，這樣會(huì)造成整個(gè)流程的阻塞。

（2）異步調(diào)用

異步調(diào)用是為了解決同步調(diào)用可能出現(xiàn)阻塞，導(dǎo)致整個(gè)流程卡住而產(chǎn)生的一種調(diào)用方式。類A的方法方法a()通過(guò)新起線程的方式調(diào)用類B的方法b()，代碼接著直接往下執(zhí)行，這樣無(wú)論方法b()執(zhí)行時(shí)間多久，都不會(huì)阻塞住方法a()的執(zhí)行。

但是這種方式，由于方法a()不等待方法b()的執(zhí)行完成，在方法a()需要方法b()執(zhí)行結(jié)果的情況下（視具體業(yè)務(wù)而定，有些業(yè)務(wù)比如啟異步線程發(fā)個(gè)微信通知、刷新一個(gè)緩存這種就沒(méi)必要），必須通過(guò)一定的方式對(duì)方法b()的執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)。

在Java中，可以使用Future+Callable的方式做到這一點(diǎn)，具體做法可以參見(jiàn)我的這篇文章Java多線程21：多線程下其他組件之CyclicBarrier、Callable、Future和FutureTask。

（3）回調(diào)

1、什么是回調(diào)？
一般來(lái)說(shuō)，模塊之間都存在一定的調(diào)用關(guān)系，從調(diào)用方式上看，可以分為三類同步調(diào)用、異步調(diào)用和回調(diào)。同步調(diào)用是一種阻塞式調(diào)用，即在函數(shù)A的函數(shù)體里通過(guò)書寫函數(shù)B的函數(shù)名來(lái)調(diào)用之，使內(nèi)存中對(duì)應(yīng)函數(shù)B的代碼得以執(zhí)行。異步調(diào)用是一種類似消息或事件的機(jī)制解決了同步阻塞的問(wèn)題，例如 A通知 B后，他們各走各的路，互不影響，不用像同步調(diào)用那樣， A通知 B后，非得等到 B走完后， A才繼續(xù)走 。回調(diào)是一種雙向的調(diào)用模式，也就是說(shuō)，被調(diào)用的接口被調(diào)用時(shí)也會(huì)調(diào)用對(duì)方的接口，例如A要調(diào)用B，B在執(zhí)行完又要調(diào)用A。

2、回調(diào)的用途
回調(diào)一般用于層間協(xié)作，上層將本層函數(shù)安裝在下層，這個(gè)函數(shù)就是回調(diào)，而下層在一定條件下觸發(fā)回調(diào)。例如作為一個(gè)驅(qū)動(dòng)，是一個(gè)底層，他在收到一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，除了完成本層的處理工作外，還將進(jìn)行回調(diào)，將這個(gè)數(shù)據(jù)交給上層應(yīng)用層來(lái)做進(jìn)一步處理，這在分層的數(shù)據(jù)通信中很普遍。

多線程中的“回調(diào)”

Java多線程中可以通過(guò)callable和future或futuretask結(jié)合來(lái)獲取線程執(zhí)行后的返回值。實(shí)現(xiàn)方法是通過(guò)get方法來(lái)調(diào)用callable的call方法獲取返回值。

其實(shí)這種方法本質(zhì)上不是回調(diào)，回調(diào)要求的是任務(wù)完成以后被調(diào)用者主動(dòng)回調(diào)調(diào)用者的接口。而這里是調(diào)用者主動(dòng)使用get方法阻塞獲取返回值。

public class 多線程中的回調(diào) {
    //這里簡(jiǎn)單地使用future和callable實(shí)現(xiàn)了線程執(zhí)行完后
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
        Future<String> future = executor.submit(new Callable<String>() {
            @Override
            public String call() throws Exception {
                System.out.println("call");
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                return "str";
            }
        });
        //手動(dòng)阻塞調(diào)用get通過(guò)call方法獲得返回值。
        System.out.println(future.get());
        //需要手動(dòng)關(guān)閉，不然線程池的線程會(huì)繼續(xù)執(zhí)行。
        executor.shutdown();
    //使用futuretask同時(shí)作為線程執(zhí)行單元和數(shù)據(jù)請(qǐng)求單元。
    FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask(new Callable<Integer>() {
        @Override
        public Integer call() throws Exception {
            System.out.println("dasds");
            return new Random().nextInt();
        }
    });
    new Thread(futureTask).start();
    //阻塞獲取返回值
    System.out.println(futureTask.get());
}
@Test
public void test () {
    Callable callable = new Callable() {
        @Override
        public Object call() throws Exception {
            return null;
        }
    };
    FutureTask futureTask = new FutureTask(callable);
}
}

Java回調(diào)機(jī)制實(shí)戰(zhàn)

曾經(jīng)自己偶爾聽(tīng)說(shuō)過(guò)回調(diào)機(jī)制，隱隱約約能夠懂一些意思，但是當(dāng)讓自己寫一個(gè)簡(jiǎn)單的示例程序時(shí)，自己就傻眼了。隨著工作經(jīng)驗(yàn)的增加，自己經(jīng)常聽(tīng)到這兒使用了回調(diào)，那兒使用了回調(diào)，自己是時(shí)候好好研究一下Java回調(diào)機(jī)制了。網(wǎng)上關(guān)于Java回調(diào)的文章一抓一大把，但是看完總是云里霧里，不知所云，特別是看到抓取別人的代碼走兩步時(shí)，總是現(xiàn)眼。于是自己決定寫一篇關(guān)于Java機(jī)制的文章，以方便大家和自己更深入的學(xué)習(xí)Java回調(diào)機(jī)制。

首先，什么是回調(diào)函數(shù)，引用百度百科的解釋：回調(diào)函數(shù)就是一個(gè)通過(guò)函數(shù)指針調(diào)用的函數(shù)。如果你把函數(shù)的指針（地址）作為參數(shù)傳遞給另一個(gè)函數(shù)，當(dāng)這個(gè)指針被用來(lái)調(diào)用其所指向的函數(shù)時(shí)，我們就說(shuō)這是回調(diào)函數(shù)。回調(diào)函數(shù)不是由該函數(shù)的實(shí)現(xiàn)方直接調(diào)用，而是在特定的事件或條件發(fā)生時(shí)由另外的一方調(diào)用的，用于對(duì)該事件或條件進(jìn)行響應(yīng)[2].

不好意思，上述解釋我看了好幾遍，也沒(méi)理解其中深刻奧秘，相信一些讀者你也一樣。光說(shuō)不練假把式，咱們還是以實(shí)戰(zhàn)理解脈絡(luò)。

實(shí)例一 ： 同步調(diào)用

本文以底層服務(wù)BottomService和上層服務(wù)UpperService為示例，利用上層服務(wù)調(diào)用底層服務(wù)，整體執(zhí)行過(guò)程如下：

第一步: 執(zhí)行UpperService.callBottomService();

第二步: 執(zhí)行BottomService.bottom();

第三步:執(zhí)行UpperService.upperTaskAfterCallBottomService()

1.1 同步調(diào)用代碼

同步調(diào)用時(shí)序圖：

同步調(diào)用時(shí)序圖

1.1.1 底層服務(wù)類:BottomService.java

package synchronization.demo;
/**
* Created by lance on 2017/1/19.
*/
public class BottomService {
public String bottom(String param) {
try { //  模擬底層處理耗時(shí)，上層服務(wù)需要等待
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
return param +" BottomService.bottom() execute -->";
}
}

1.1.2 上層服務(wù)接口: UpperService.java

package synchronization.demo;
/**
* Created by lance on 2017/1/19.
*/
public interface UpperService {
public void upperTaskAfterCallBottomService(String upperParam);
public String callBottomService(final String param);
}

1.1.3 上層服務(wù)接口實(shí)現(xiàn)類:UpperServiceImpl.java

package synchronization.demo;
/**
* Created by lance on 2017/1/19.
*/
public class UpperServiceImpl implements UpperService {
private BottomService bottomService;
@Override
public void upperTaskAfterCallBottomService(String upperParam) {
System.out.println(upperParam + " upperTaskAfterCallBottomService() execute.");
}
public UpperServiceImpl(BottomService bottomService) {
this.bottomService = bottomService;
}
@Override
public String callBottomService(final String param) {
return bottomService.bottom(param + " callBottomService.bottom() execute --> ");
}
}

1.1.4 Test測(cè)試類:Test.java

package synchronization.demo;
import java.util.Date;
/**
* Created by lance on 2017/1/19.
*/
public class Test {
public static void main(String[] args) {
BottomService bottomService = new BottomService();
UpperService upperService = new UpperServiceImpl(bottomService);
System.out.println("=============== callBottomService start ==================:" + new Date());
String result = upperService.callBottomService("callBottomService start --> ");
//upperTaskAfterCallBottomService執(zhí)行必須等待callBottomService()調(diào)用BottomService.bottom()方法返回后才能夠執(zhí)行
upperService.upperTaskAfterCallBottomService(result);
System.out.println("=============== callBottomService end ====================:" + new Date());
}
}

1.1.5 輸出結(jié)果:

=============== callBottomService start ==================:Thu Jan 19 14:59:58 CST 2017
callBottomService start -->  callBottomService.bottom() execute -->  BottomService.bottom() execute --> upperTaskAfterCallBottomService() execute.
=============== callBottomService end ====================:Thu Jan 19 15:00:01 CST 2017

注意輸出結(jié)果：

是同步方式，Test調(diào)用callBottomService()等待執(zhí)行結(jié)束，然后再執(zhí)行下一步，即執(zhí)行結(jié)束。callBottomService開(kāi)始執(zhí)行時(shí)間為Thu Jan 19 14:59:58 CST 2017，執(zhí)行結(jié)束時(shí)間為Thu Jan 19 15:00:01 CST 2017，耗時(shí)3秒鐘，與模擬的耗時(shí)時(shí)間一致，即3000毫秒。

實(shí)例二：由淺入深

前幾天公司面試有問(wèn)道java回調(diào)的問(wèn)題，因?yàn)檫@方面也沒(méi)有太多研究，所以回答的含糊不清，這回特意來(lái)補(bǔ)習(xí)一下。看了看網(wǎng)上的回調(diào)解釋和例子，都那么的繞口，得看半天才能繞回來(lái)，其實(shí)吧，回調(diào)是個(gè)很簡(jiǎn)單的機(jī)制。在這里我用簡(jiǎn)單的語(yǔ)言先來(lái)解釋一下：假設(shè)有兩個(gè)類，分別是A和B，在A中有一個(gè)方法a()，B中有一個(gè)方法b()；在A里面調(diào)用B中的方法b()，而方法b()中調(diào)用了方法a()，這樣子就同時(shí)實(shí)現(xiàn)了b()和a()兩個(gè)方法的功能。

疑惑：為啥這么麻煩，我直接在類A中的B.b()方法下調(diào)用a()方法就行了唄。
解答：回調(diào)更像是一個(gè)約定，就是如果我調(diào)用了b()方法，那么就必須要回調(diào)，而不需要顯示調(diào)用
一、Java的回調(diào)-淺
我們用例子來(lái)解釋：小明和小李相約一起去吃早飯，但是小李起的有點(diǎn)晚要先洗漱，等小李洗漱完成后，通知小明再一起去吃飯。小明就是類A，小李就是類B。一起去吃飯這個(gè)事件就是方法a(),小李去洗漱就是方法b()。

public class XiaoMing {    
   //小明和小李一起吃飯
   public void eatFood() {
      XiaoLi xl = new XiaoLi();
      //A調(diào)用B的方法
      xl.washFace();
   }
   public void eat() {
      System.out.print("小明和小李一起去吃大龍蝦");
   }
}
那么怎么讓小李洗漱完后在通知小明一起去吃飯呢
public class XiaoMing {    
   //小明和小李一起吃飯
   public void eatFood() {
      XiaoLi xl = new XiaoLi();
      //A調(diào)用B的方法
      xl.washFace();
      eat();
   }
   public void eat() {
      System.out.print("小明和小李一起去吃大龍蝦");
   }
}

不過(guò)上面已經(jīng)說(shuō)過(guò)了這個(gè)不是回調(diào)函數(shù)，所以不能這樣子，正確的方式如下

public class XiaoLi{//小李
   public void washFace() {
    System.out.print("小李要洗漱");
    XiaoMing xm = new XiaoMing();
        //B調(diào)用A的方法
    xm.eat();//洗漱完后，一起去吃飯
   }
}

這樣子就可以實(shí)現(xiàn)washFace()同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)eat()。小李洗漱完后，再通知小明一起去吃飯，這就是回調(diào)。

二、Java的回調(diào)-中
可是細(xì)心的伙伴可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，小李的代碼完全寫死了，這樣子的場(chǎng)合可能適用和小明一起去吃飯，可是假如小李洗漱完不吃飯了，想和小王上網(wǎng)去，這樣子就不適用了。其實(shí)上面是偽代碼，僅僅是幫助大家理解的，真正情況下是需要利用接口來(lái)設(shè)置回調(diào)的?，F(xiàn)在我們繼續(xù)用小明和小李去吃飯的例子來(lái)講講接口是如何使用的。

小明和小李相約一起去吃早飯，但是小李起的有點(diǎn)晚要先洗漱，等小李洗漱完成后，通知小明再一起去吃飯。小明就是類A，小李就是類B。不同的是我們新建一個(gè)吃飯的接口EatRice，接口中有個(gè)抽象方法eat()。在小明中調(diào)用這個(gè)接口，并實(shí)現(xiàn)eat()；小李聲明這個(gè)接口對(duì)象，并且調(diào)用這個(gè)接口的抽象方法。這里可能有點(diǎn)繞口，不過(guò)沒(méi)關(guān)系，看看例子就很清楚了。

EatRice接口：

public interface EatRice {
   public void eat(String food);
}
小明：
public class XiaoMing implements EatRice{//小明
   //小明和小李一起吃飯
   public void eatFood() {
    XiaoLi xl = new XiaoLi();
    //A調(diào)用B的方法
    xl.washFace("大龍蝦", this);//this指的是小明這個(gè)類實(shí)現(xiàn)的EatRice接口
   }
   @Override
   public void eat(String food) {
    // TODO Auto-generated method stub
    System.out.println("小明和小李一起去吃" + food);
   }
}
小李:
public class XiaoLi{//小李
   public void washFace(String food,EatRice er) {
    System.out.println("小李要洗漱");
        //B調(diào)用了A的方法
    er.eat(food);
   }
}
測(cè)試Demo:
public class demo {
   public static void main(String args[]) {
    XiaoMing xm = new XiaoMing();
    xm.eatFood();
   }
}

測(cè)試結(jié)果：

這樣子就通過(guò)接口的形式實(shí)現(xiàn)了軟編碼。通過(guò)接口的形式我可以實(shí)現(xiàn)小李洗漱完后，和小王一起去上網(wǎng)。代碼如下

public class XiaoWang implements EatRice{//小王
   //小王和小李一起去上網(wǎng)
   public void eatFood() {
    XiaoLi xl = new XiaoLi();
    //A調(diào)用B的方法
    xl.washFace("輕舞飛揚(yáng)上網(wǎng)", this);
   }
   @Override
   public void eat(String bar) {
    // TODO Auto-generated method stub
    System.out.println("小王和小李一起去" + bar);
   }
}

實(shí)例三：Tom做題

數(shù)學(xué)老師讓Tom做一道題，并且Tom做題期間數(shù)學(xué)老師不用盯著Tom，而是在玩手機(jī)，等Tom把題目做完后再把答案告訴老師。

1 數(shù)學(xué)老師需要Tom的一個(gè)引用，然后才能將題目發(fā)給Tom。

2 數(shù)學(xué)老師需要提供一個(gè)方法以便Tom做完題目以后能夠?qū)⒋鸢父嬖V他。

3 Tom需要數(shù)學(xué)老師的一個(gè)引用，以便Tom把答案給這位老師，而不是隔壁的體育老師。

回調(diào)接口，可以理解為老師接口

    //回調(diào)指的是A調(diào)用B來(lái)做一件事，B做完以后將結(jié)果告訴給A，這期間A可以做別的事情。
    //這個(gè)接口中有一個(gè)方法，意為B做完題目后告訴A時(shí)使用的方法。
    //所以我們必須提供這個(gè)接口以便讓B來(lái)回調(diào)。
    //回調(diào)接口，
    public interface CallBack {
        void tellAnswer(int res);
    }

數(shù)學(xué)老師類

    //老師類實(shí)例化回調(diào)接口，即學(xué)生寫完題目之后通過(guò)老師的提供的方法進(jìn)行回調(diào)。
    //那么學(xué)生如何調(diào)用到老師的方法呢，只要在學(xué)生類的方法中傳入老師的引用即可。
    //而老師需要指定學(xué)生答題，所以也要傳入學(xué)生的實(shí)例。
public class Teacher implements CallBack{
    private Student student;
    Teacher(Student student) {
        this.student = student;
    }
    void askProblem (Student student, Teacher teacher) {
        //main方法是主線程運(yùn)行，為了實(shí)現(xiàn)異步回調(diào)，這里開(kāi)啟一個(gè)線程來(lái)操作
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                student.resolveProblem(teacher);
            }
        }).start();
        //老師讓學(xué)生做題以后，等待學(xué)生回答的這段時(shí)間，可以做別的事，比如玩手機(jī).\
        //而不需要同步等待，這就是回調(diào)的好處。
        //當(dāng)然你可以說(shuō)開(kāi)啟一個(gè)線程讓學(xué)生做題就行了，但是這樣無(wú)法讓學(xué)生通知老師。
        //需要另外的機(jī)制去實(shí)現(xiàn)通知過(guò)程。
        // 當(dāng)然，多線程中的future和callable也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取的功能。
        for (int i = 1;i < 4;i ++) {
            System.out.println("等學(xué)生回答問(wèn)題的時(shí)候老師玩了 " + i + "秒的手機(jī)");
        }
    }
    @Override
    public void tellAnswer(int res) {
        System.out.println("the answer is " + res);
    }
}

學(xué)生接口

    //學(xué)生的接口，解決問(wèn)題的方法中要傳入老師的引用，否則無(wú)法完成對(duì)具體實(shí)例的回調(diào)。
    //寫為接口的好處就是，很多個(gè)學(xué)生都可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口，并且老師在提問(wèn)題時(shí)可以通過(guò)
    //傳入List<Student>來(lái)聚合學(xué)生，十分方便。
public interface Student {
    void resolveProblem (Teacher teacher);
}

學(xué)生Tom

public class Tom implements Student{
    @Override
    public void resolveProblem(Teacher teacher) {
        try {
            //學(xué)生思考了3秒后得到了答案，通過(guò)老師提供的回調(diào)方法告訴老師。
            Thread.sleep(3000);
            System.out.println("work out");
            teacher.tellAnswer(111);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

測(cè)試類

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //測(cè)試
        Student tom = new Tom();
        Teacher lee = new Teacher(tom);
        lee.askProblem(tom, lee);
        //結(jié)果
//        等學(xué)生回答問(wèn)題的時(shí)候老師玩了 1秒的手機(jī)
//        等學(xué)生回答問(wèn)題的時(shí)候老師玩了 2秒的手機(jī)
//        等學(xué)生回答問(wèn)題的時(shí)候老師玩了 3秒的手機(jī)
//        work out
//        the answer is 111
    }
}

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