理解JS中的回调(Callback)函数

作为JS的核心,回调函数和异步执行是紧密相关的,也是必须跨过去的一道个门槛。

那么究竟什么是回调函数(Callback),其实回调函数并不复杂,明白两个重点即可:

  1. 函数可以作为一个参数在另一个函数中被调用。

  2. JS是异步编程语言,这就是说JS代码的执行顺序并不是从上至下按部就班完成的。大多数语言都是同步编程语言,比如现在我们有3行代码,那么系统一定是一行一行按顺序向下执行的,第一行执行完了,执行第二行,紧跟着最后执行第三行,你可能会说这不是废话吗?且慢,在JS里则不尽然,比如有3行代码,并不是排在最前面的代码就是最先执行完毕的,很有可能是最后一行语句最先执行完,然后排在最前面的那行反而是最后执行完毕的,所以我们说JS是异步编程语言。

STEP 1:

var fs = require("fs");
var c
function f(x) {
console.log(x)
}
function writeFile() {
fs.writeFile('input.txt', '我是通过fs.writeFile 写入文件的内容', function (err) {
if (!err) {
console.log("文件写入完毕!")
c = 1
}
});
}
c = 0
writeFile()
f(c)

以上代码不难理解,就是设置一个全局变量c = 0,然后执行writeFile函数(也就是写入一个文件input.txt),这个函数里面有一行c = 1,函数执行完毕之后再跳出来调用f()函数,f()函数很简单,就是把打印一个变量,仅此而已。

按照 “正常” 逻辑,首先c=0,然后调用writeFile函数,该函数里面有一句c = 1,最后再调用f(c),又因为调用writeFile()是在f(c)之前,所以c=1这条语句肯定是会被执行到,那么结果应该是打印1,但是万万想不到,结果竟然是0,明明我们在writeFile函数里我们重新对c进行了赋值,为什么结果还是0呢?

因为程序运行到writeFile()这一行的时候,是一个比较耗时的IO操作,JS碰到这种操作并不会停在原地一直等待直到函数执行完毕,而是直接运行下一条代码(即f(c)),而此时 c = 1这一行代码其实并没有被执行到,所以打印出来的结果还是0 ! 

那你肯定会说,要解决这个问题还不容易,我们把调用f(c)也放进writeFile函数里面不就行了呗!这样就能保证c = 1之后再调用f(c)了吧?没错,就这么简单:

STEP 2:

var fs = require("fs");
var c
function f(x) {
console.log(x)
}
function writeFile() {
fs.writeFile('input.txt', '我是通过fs.writeFile 写入文件的内容', function (err) {
if (!err) {
console.log("文件写入完毕!")
c = 1
f(c)
}
});
}
c = 0
writeFile()

这个代码的逻辑不需要多说了吧,因为实在太简单了,就是把f(c)放进了writeFile()里面,那么c=1必然会被执行到,然后才执行f(c),不用多说,结果肯定是显示为1。但是改成这样并不完美,因为这么做就相当于将f()"焊死"在writeFile()里了,如果此处我最终想调用的函数不是f()而是别的其他函数咋整?难不成要写几个不同的writeFile(),而他们之间的区别仅仅是最后调用的那个函数不同?这样也太笨了吧,于是今天的主角:关键字callback登场了。

STEP 3:

var fs = require("fs");
function f(x) {
console.log(x)
}
function writeFile(callback) { //关键字callback,表示这个参数不是一个普通变量,而是一个函数
fs.writeFile('input.txt', '我是通过fs.writeFile 写入文件的内容', function (err) {
if (!err) {
console.log("文件写入完毕!")
c = 1
callback(c) // 因为我们传进来的函数名是f(),所以此行相当于调用一次f(c)
}
});
}
var c = 0
writeFile(f) // 函数f作为一个参数传进writeFile函数

经过改造后的代码出现了两次callback关键字,第一个callback出现在writeFile的形参里,起定义的作用,表示这个参数并不是一个普通变量,而是一个函数,也就是前面所说的重点1,即所谓的“以函数为参数”。 第二个callback出现在c = 1下面,表示此处“执行”从形参传递进来的那个函数。这样一来,writeFile()函数在执行完毕之后到底调用哪个函数就变“活”了,如果我们想writeFile()函数执行完之后并不是像第二个例子那样只能调用f(),而是还有别的函数比如说x() y() z(),那么只需要写成 writeFile(x),writeFile(y)... 就行了。

我相信你已经看明白上面的代码,因为实在并不高深,那么我们现在开始用一句话攻略做一个总结:


在大多数编程语言中,函数的形参总是由外往内向函数体传递参数,但在JS里如果形参是关键字"callback"则完全相反,它表示函数体在完成某种操作后由内向外调用某个外部函数。


有时候,我们会看到一些函数的形参列表里又出现一个函数定义的情况,初时感觉一头雾水,其实只要你了解了上面的内容,看这种直接在函数调用的时候嵌入一个function的写法会很简单,其本质上仍然是回调函数,因为没有了函数名,所以也称匿名函数。

如本例如果要写成这种风格的话就是长成这样了:

var fs = require("fs");
function writeFile(callback) {
fs.writeFile('input.txt', '我是通过fs.writeFile 写入文件的内容', function (err) {
if (!err) {
console.log("文件写入完毕!")
c = 1
callback(c)
}
});
}
var c = 0
writeFile(function (x) {
console.log(x)
})

writeFile()函数不变,只是在调用它的时候,直接将函数体嵌在实参里,其作用跟上一个例子完全一样。其实在本例中,fs.writeFile函数后面也跟了一个匿名回调函数 function (err) {},这个函数表示当文件写入完毕后,就回调它,如果在写入过程中出现了错误,则通过变量err携带出来。我相信有了前面的铺垫,您已经肯定能理解它的含义了,事实上这种写法在JS里是最常见的主流风格。

【补充】在JS里,当然也并非所有操作都是异步的,比如for循环,无论这个for循环需要耗时多长,系统也一定会等它转完之后才会执行下面的语句,这一点跟其他大部分同步语言是一致的。我所了解的会产生异步执行的操作大概有以下几种:

定时器、建立网络连接、读取网络流数据、向文件写入数据、Ajax提交、请求数据库服务,等等。

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