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面試：你知道 Java 中的回撥機制 機製嗎？

2020-08-11 16:40:16

呼叫和回撥機制 機製

在一個應用系統中, 無論使用何種語言開發, 必然存在模組之間的呼叫, 呼叫的方式分爲幾種:

1. 同步呼叫

同步呼叫是最基本並且最簡單的一種呼叫方式, 類 A 的方法 a() 呼叫類 B 的方法 b(), 一直等待 b() 方法執行完畢, a() 方法繼續往下走. 這種呼叫方式適用於方法 b() 執行時間不長的情況, 因爲 b() 方法執行時間一長或者直接阻塞的話, a() 方法的餘下程式碼是無法執行下去的, 這樣會造成整個流程的阻塞.

2. 非同步呼叫

非同步呼叫是爲了解決同步呼叫可能出現阻塞, 導致整個流程卡住而產生的一種呼叫方式. 類 A 的方法方法 a() 通過新起執行緒的方式呼叫類 B 的方法 b(), 程式碼接着直接往下執行, 這樣無論方法 b() 執行時間多久, 都不會阻塞住方法 a() 的執行.

但是這種方式, 由於方法 a() 不等待方法 b() 的執行完成, 在方法 a() 需要方法 b() 執行結果的情況下（視具體業務而定, 有些業務比如啓非同步執行緒發個微信通知、重新整理一個快取這種就沒必要）, 必須通過一定的方式對方法 b() 的執行結果進行監聽.

在 Java 中, 可以使用 Future+Callable 的方式做到這一點, 具體做法可以參見文章:

「

http://www.cnblogs.com/xrq730/p/4872722.html

3. 回撥

如下圖所示, 回撥是一種雙向的呼叫方式, 其實而言, 回撥也有同步和非同步之分, 講解中是同步回撥, 第二個例子使用的是非同步回撥

回撥的思想是:

  • 類 A 的 a() 方法呼叫類 B 的 b() 方法

  • 類 B 的 b() 方法執行完畢主動呼叫類 A 的 callback() 方法

通俗而言: 就是 A 類中呼叫 B 類中的某個方法 C, 然後 B 類中反過來呼叫 A 類中的方法 D, D 這個方法就叫回撥方法, 這樣子說你是不是有點暈暈的, 其實我剛開始也是這樣不理解, 看了人家說比較經典的回撥方式:

  1. class A 實現介面 CallBack callback——背景 1

  2. class A 中包含一個 class B 的參照 b ——背景 2

  3. class B 有一個參數爲 callback 的方法 f(CallBack callback) ——背景 3

  4. A 的物件 a 呼叫 B 的方法 f(CallBack callback) ——A 類呼叫 B 類的某個方法 C

  5. 然後 b 就可以在 f(CallBack callback) 方法中呼叫 A 的方法 ——B 類呼叫 A 類的某個方法 D

「

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回撥的種類

回撥分爲同步回撥和非同步回撥, 假如以買彩票的場景來模擬, 我買彩票, 呼叫彩票網, 給我返回的結果確定是否中獎, 同步回撥就是, 我買了彩票之後, 需要等待彩票網給我返回的結果, 這個時候我不能做其他事情, 我必須等待這個結果, 這就叫同步回撥, 同步, 就意味着等待, 我不能去做其他事情, 必須等待。

非同步回撥就是, 我買了彩票之後, 可以去做其他事情, 然後當彩票網有了結果和訊息, 再給我返回訊息, 其中最明顯的方式就是在得到彩票結果的函數之中, 新增一個其他的方法, 如果我的其他方法可以立即執行, 那麼就是非同步的 (給出是否中獎需要花費很長的時間), 而在測試函數之中, 前後兩個, 那是發生在測試函數的執行緒之中的, 肯定是一前一後按照次序的, 在這個地方不是顯示同步非同步的地點.

同步回撥

同步回撥和非同步回撥, 主要體現在其是否需要等待. 同步呼叫, 如果被呼叫一方的 APi(第三方 API), 處理問題需要花很長時間, 我們需要等待, 那就是同步回撥, 如果呼叫完之後不需要理解得到結果, 我們調完就走, 去做其他事情, 那就是非同步呼叫, 非同步呼叫需要在我們呼叫第三方 API 處, 開啓一個新的執行緒即可, 而同步呼叫和平常的呼叫沒有任何區別.

例子

OrderResult 介面, 其中的方法 getOrderResult

public interface OrderResult {
    /**
     * 訂購貨物的狀態
     *
     * @param state
     * @return
     */
    //參數可以不用, 用不用按照自己的實際需求決定
    public String getOrderResult(String state);
}

Store 類, 商店提供會無預定訊息返回的介面, 回撥 OrderResult 介面的方法, 給其返回預訂商品的狀態, 重點是 returnOrderGoodsInfo(OrderResult order) 方法, 體現了回撥的回. Store 是被呼叫的一方, 被呼叫的一方, 要回過去呼叫呼叫一方的方法, 這個方法實際上是回撥介面的方法.

public class Store {
    @Getter
    @Setter
    private String name;

    Store(String name) {
        this.name = name;
    }

    /*回撥函數, 將結構傳給那個我們不能直接呼叫的方法, 然後獲取結果*/
    public String returnOrderGoodsInfo(OrderResult order) {
        String[] s = {"訂購中...", "訂購失敗", "即將發貨!", "運輸途中...", "已在投遞"};
        Random random = new Random();
        int temp = random.nextInt(5);
        String s1 = s[temp];
        return order.getOrderResult(s1);
    }
}

SyncBuyer 類, 同步顧客類, 其中獲取商品的訂購狀態, orderGoods(), 呼叫了 store 返回商品呼叫資訊的 returnOrderGoodsInfo() 方法, 但是在 Store 類的 returnOrderGoodsInfo() 方法之中, 以 OrderResult 介面爲參數, 反過來呼叫了 OrderResult 介面, 相當於呼叫了其子類 SyncBuyer 本身, 以他爲參數, 呼叫了 getOrderResult(String state) 方法, 也就是 OrderResult 介面的方法, 相當於就完成了一個呼叫的回圈, 然後取到了我們自己無法給出的結果.

這個地方的 "回圈", 是回撥的關鍵所在, 需要正常呼叫其他外接提供方法來獲取結果的一方, 繼承一個回撥介面, 實現它, 然後呼叫第三方的 API 方法, 第三方在我們呼叫的方法之中, 以回撥結構爲參數, 然後呼叫了介面中的方法, 其中可以返回相應的結果給我們.

需要說明的是, 我們雖然實現了這個介面的方法, 但是我們自己的類之中, 或者說此類本身, 卻沒法呼叫這個方法, 也可以說, 此類呼叫這個方法是不會產生有效的結果的. 回撥的回, 就體現在此處, 在 Store 類之中的 returnOrderGoodsInfo(OrderResult order) 方法之中, 得到了很好的體現.

/*同步, 顧客在商店預訂商品, 商店通知顧客預訂情況*/
public class SyncBuyer implements OrderResult {
    @Getter
    @Setter
    private Store store;//商店
    @Getter
    @Setter
    private String buyerName;//購物者名
    @Getter
    @Setter
    private String goodsName;//所購商品名

    SyncBuyer(Store store, String buyerName, String goodsName) {
        this.store = store;
        this.buyerName = buyerName;
        this.goodsName = goodsName;
    }

    /*呼叫從商店返回訂購物品的資訊*/
    public String orderGoods() {
        String goodsState = store.returnOrderGoodsInfo(this);
        System.out.println(goodsState);
        myFeeling();// 測試同步還是非同步, 同步需要等待, 非同步無需等待
        return goodsState;

    }

    public void myFeeling() {
        String[] s = {"有點小激動", "很期待!", "希望是個好貨!"};
        Random random = new Random();
        int temp = random.nextInt(3);
        System.out.println("我是" + this.getBuyerName() + ", 我現在的感覺: " + s[temp]);
    }

    /*被回撥的方法, 我們自己不去呼叫, 這個方法給出的結果, 是其他介面或者程式給我們的, 我們自己無法產生*/
    @Override
    public String getOrderResult(String state) {
        return "在" + this.getStore().getName() + "商店訂購的" + this.getGoodsName() + "玩具, 目前的預訂狀態是: " + state;
    }
}

Test2Callback 類, 測試同步回撥的結果,

public class Test2Callback {
    public static void main(String[] args) {
        Store wallMart = new Store("沙中路沃爾瑪");
        SyncBuyer syncBuyer = new SyncBuyer(wallMart, "小明", "超能鐵扇公主");
        System.out.println(syncBuyer.orderGoods());
    }
}

非同步回撥

同步回撥和非同步回撥的程式碼層面的差別就是是否在我們呼叫第三方的 API 處, 爲其開闢一條新的執行緒, 其他並無差異。

例子

OrderResult 介面, 其中的方法 getOrderResult

public interface OrderResult {
    /**
     * 訂購貨物的狀態
     *
     * @param state
     * @return
     */
    //參數可以不用, 用不用按照自己的實際需求決定
    public String getOrderResult(String state);
}

Store 類, 商店提供會無預定訊息返回的介面, 回撥 OrderResult 介面的方法, 給其返回預訂商品的狀態.

public class Store {
    @Getter
    @Setter
    private String name;

    Store(String name) {
        this.name = name;
    }

    /*回撥函數, 將結構傳給那個我們不能直接呼叫的方法, 然後獲取結果*/
    public String returnOrderGoodsInfo(OrderResult order) {
        String[] s = {"訂購中...", "訂購失敗", "即將發貨!", "運輸途中...", "已在投遞"};
        Random random = new Random();
        int temp = random.nextInt(5);
        String s1 = s[temp];
        return order.getOrderResult(s1);
    }
}

NoSyncBuyer 類, 非同步呼叫 Store 類的 returnOrderGoodsInfo(OrderResult order) 方法, 來返回商品轉改的結果.

/*非同步*/
@Slf4j
public class NoSyncBuyer implements OrderResult {
    @Getter
    @Setter
    private Store store;//商店
    @Getter
    @Setter
    private String buyerName;//購物者名
    @Getter
    @Setter
    private String goodsName;//所購商品名

    NoSyncBuyer(Store store, String buyerName, String goodsName) {
        this.store = store;
        this.buyerName = buyerName;
        this.goodsName = goodsName;
    }

    /*呼叫從商店返回訂購物品的資訊*/
    public String orderGoods() {
        String goodsState = "--";
        MyRunnable mr = new MyRunnable();
        Thread t = new Thread(mr);
        t.start();
        System.out.println(goodsState);
        goodsState = mr.getResult();// 得到返回值
        myFeeling();// 用來測試非同步是不是還是按順序的執行
        return goodsState;
    }

    public void myFeeling() {
        String[] s = {"有點小激動", "很期待!", "希望是個好貨!"};
        Random random = new Random();
        int temp = random.nextInt(3);
        System.out.println("我是" + this.getBuyerName() + ", 我現在的感覺: " + s[temp]);
    }

    /*被回撥的方法, 我們自己不去呼叫, 這個方法給出的結果, 是其他介面或者程式給我們的, 我們自己無法產生*/
    @Override
    public String getOrderResult(String state) {
        return "在" + this.getStore().getName() + "商店訂購的" + this.getGoodsName() + "玩具, 目前的預訂狀態是: " + state;
    }

    // 開啓另一個執行緒, 但是沒有返回值, 怎麼回事
    // 偵錯的時候, 等待一會兒, 還是可以取到值, 但不是立即取到, 在print顯示的時候, 卻是null, 需要注意?
    private class MyRunnable implements Runnable {
        @Getter
        @Setter
        private String result;

        @Override
        public void run() {
            try {
                Thread.sleep(10000);
                result = store.returnOrderGoodsInfo(NoSyncBuyer.this);// 匿名函數的時候, 無法return 返回值
            } catch (InterruptedException e) {
                log.error("出大事了, 非同步回撥有問題了", e);
            }
        }
    }
}

Test2Callback 類, 測試同步回撥和非同步回撥的結果.

public class Test2Callback {
    public static void main(String[] args) {
        Store wallMart = new Store("沙中路沃爾瑪");
        SyncBuyer syncBuyer = new SyncBuyer(wallMart, "小明", "超能鐵扇公主");
        System.out.println(syncBuyer.orderGoods());


        System.out.println("\n");
        Store lawson = new Store("f沙中路羅森便利店");
        NoSyncBuyer noSyncBuyer = new NoSyncBuyer(lawson, "cherry", "變形金剛");
        System.out.println(noSyncBuyer.orderGoods());
    }
}