回撥函式的最初需求背景

回撥函式我能想到的最古老的場景就是系統程式設計會用到。

程式設計分為兩類：

• 系統程式設計（system programming）
• 應用程式設計（application programming）

什麼是系統程式設計：
所謂系統程式設計，簡單來說，就是編寫各種各樣的功能庫。比如Windows裡面的win32、gdi32庫，win32就能呼叫主機硬體和系統層的功能，gdi32能用來繪製圖形相關。這些庫就等著那些做應用的人來呼叫就行。

什麼是應用程式設計：
而應用程式設計就是利用已經寫好的各種系統功能庫、語言功能庫來編寫具某種業務功能用的程式，就是應用。比如一個基礎的爬蟲程式，可以利用python語言和requests庫來完成，一個基礎的Web站點可以利用Java語言和Java Servlet庫來完成。

系統程式設計和回撥的關係

系統程式設計師會給自己寫的庫留下一些介面，即API，以供應用程式設計師使用。所以在抽象層的圖示裡，庫位於應用的底下。當程式跑起來時，一般情況下，應用程式會時常通過API呼叫庫裡所預先備好的函式。但是有些庫函式卻要求應用先傳給它一個函式，好在合適的時候呼叫，以完成目標任務。 這個被傳入的、後又被呼叫的函式就稱為回撥函式（callback function）。

如果你看文字看得比較懵，那麼你看我畫的圖（下面是圖1）：

理解回撥前，先理解同步呼叫

同步呼叫是以一種阻塞式呼叫，簡單來說就是從上往下，順序執行。 而回調就是一種非同步呼叫式順序。

比如說：古代的長城的烽火傳遞資訊，現在我們假設每個烽火只能看到相鄰的烽火狀態，每個烽火的狀態只有亮和暗。

現在有A、B、C、D四個烽火，A首先點亮，B看到A的烽火亮了，立馬去點火，花了2秒點亮。但是這時候負責C烽火的人在睡覺，可是這時候所有人都在等待C點亮，終於C睡了2個小時候看到了B點亮，然後去點亮。D由於長期沒有點亮，導致烽火出現問題，因此整個過程都在等待D的完成。

同步呼叫的案例程式碼：

print("start.")
print(123)
print(456)

a = 7
if a > 6:
    print(789)

print(91011)
print("end.")

回撥需要解決的問題

常見的系統都會開發出很多庫，庫裡面有很多函式。而有些函式，需要呼叫者根據自己的需求來寫入要呼叫的函式。因為這個在編寫庫的時候沒法預測，只能由呼叫者輸入，所以就需要回調機制。

回撥函式怎麼解決實際問題的案例

回撥就是通過如下方式來解決上面說的問題。

• 函式能變成引數
• 靈活、自定義的方式呼叫

函式變引數案例

def doubel(x):
    return 2*x

def quadruple(x):
    return 4*x

# mind function
def getAddNumber(k, getEventNumber):
    return 1 + getEventNumber(k)

def main():
    k=1
    i=getAddNumber(k,double)
    print(i)
    i=getAddNumber(k,quadruple)
    print(i)

# call main
main()

輸出結果：

3
5

靈活、自定義的方式呼叫（酒店叫醒旅客）案例

這個案例真是回撥的靈魂所在了，假設你是酒店的前臺小姐姐，你不可能知道今晚入住的旅客需不需要明天要不要叫醒服務、需要什麼樣的叫醒服務。

def call_you_phone(times):
    """
    叫醒方式： 給你打電話
    :param times: 打幾次電話
    :return: None
    """
    print('已經給旅客撥打了電話的次數:', str(times))

def knock_you_door(times):
    """
    叫醒方式： 去敲你房間門
    :param times: 敲幾次門
    :return: None
    """
    print('已經給旅客敲門的次數:', str(times))

def no_service(times):
    """
    叫醒方式： 無叫醒服務. （預設旅客是選無叫醒服務）
    :param times: 敲幾次門
    :return: None
    """
    print('顧客選擇無服務.不要打擾他的好夢。')

def front_desk(times, function_name=no_service()):
    """
    這個相當於酒店的前臺，你去酒店之後，你要啥叫醒方式都得在前臺說
    這裡是實現回撥函式的核心，相當於一箇中轉中心。
    :param times:次數
    :param function_name:回撥函式名
    :return:呼叫的函式結果
    """
    return function_name(times)

if __name__ == '__main__':
    front_desk(100, call_you_phone)  # 意味著給你打100次電話，把你叫醒

輸出：

已經給旅客撥打了電話的次數:100

實際應用（Python的requests庫自帶的事件鉤子）

這個案例就很好解決原本程式是同步機制執行的，但是通過鉤子事件，就可以優先去執行一些先行步驟。而這個鉤子事件的原理就是函式回撥。

import requests

def env_hooks(response, *args, **kwargs):
    print(response.headers['Content-Type'])

def main():
    result = requests.get("https://api.github.com", hooks=dict(response=env_hooks))
    print(result.text)

if __name__ == '__main__':
    main()

輸出：

application/json; charset=utf-8
{"current_user_url":"https://api.github.com/user","current_user_authorizations_html_url":"...省略"}

課後思考題

看完了上面的案例，請你回答如下幾個問題

1.回撥在那些場景下使用？
2.回撥必須以函式為引數嗎？
3.回撥和非同步的差異在哪裡？

把你的思考評論在評論區裡面，我會抽空給你回覆的。

參考文獻

參考：https://www.zhihu.com/question/19801131
參考：https://blog.csdn.net/dan15188387481/article/details/50016