回呼，委派，事件介紹

閱讀 7:50·字數 2355·發佈 2024-1-17

本節中提到函式的部分，同樣適用於類別或執行個體的方法。

回呼

回呼（Callback）是指將一部分程式碼邏輯以某種形式，通常是函式，交付給另一方，而另一方會在某種情況下執行交付的程式碼。如果交付是以函式形式進行的，那麽這些函式也被稱為回呼函式，當然，回呼並非只能采用回呼函式，語言可以拓展出任意一種設計，比如委派。

為何需要回呼？

使用回呼的原因在於，雖然知道需要執行的邏輯，但無法確定執行的具體時間，這往往是非同步執行造成的。比如，我們知道需要在資料上傳完成後通知使用者，但無法確定上傳完成的具體時間，因為上傳采用了非同步的方式。

什麽是非同步和同步？

非同步不會保留控製權，當你呼叫支援非同步的函式時，並不會產生阻塞，這意味著可以立即進入下一行程式碼，不必等候函式的執行結果，非同步通常是由多執行緒來實作的。與非同步相反的是同步，同步函式會保留控製權，這意味著必須等候函式執行完畢，才能進入下一行程式碼。

需要說明的是，這裏提到的函式並不是回呼函式，而是對應了另一方，回呼函式往往會作為這些函式的引數。

什麽是執行緒和處理序？

執行緒被包含在處理序內，你可以將其理解為實際執行的程式碼，一個處理序可以擁有多個執行緒。執行緒通過序列的方式執行其包含的程式碼，一行程式碼執行完畢後，才會進入另一行。而多個執行緒可以被平行執行，不需要彼此等候，並共用處理序內的資源。雖然在邏輯上具有平行的效果，但執行緒仍可能以並行的方式取得 CPU 的使用權，因為不存在無限的資源來實作真正的同時執行。

通過多執行緒，你可以實作非同步操作，以避免不必要的等候時間。比如，我們可以建立一個新的執行緒來執行耗時的網路儲存工作，以便使用者在此期間進行其他操作。

處理序可以被理解為作業系統中執行的程式或應用，比如，開啟的記事本應用。

在下面的 JavaScript 程式碼中，message會作為回呼函式傳遞給setTimeout，並在3秒後顯示訊息。

callbacks_and_delegates.js

// 回呼函式 message，顯示一條訊息
function message() {
	console.log('一條訊息？！')
}


// 函式 setTimeout 將在 3 秒後呼叫 message
setTimeout(message, 3000)
// console.log 會緊接著 setTimeout 執行
console.log('請等候 3 秒鐘！')

請等候 3 秒鐘！
約 3 秒後…
一條訊息？！

JavaScript 的 setTimeout 是否為非同步函式？

是的，無論 JavaScript 的執行環境是否支援多執行緒，setTimeout都是一個非同步函式。一些觀點以執行緒數量為依據持相反的觀點，但非同步和多執行緒並沒有必然的聯系，多執行緒只是實作非同步的方式之一。

委派

與回呼函式類似，委派可以向另一方交付程式碼邏輯，他包含了對函式或方法的參考。為了提供一定的規格，委派可以指定簽章，以排除不符合要求的函式或方法。

在一些語言中，比如 C#，委派是通過類別來實作的，因此對比回呼函式，委派提供了更多的可操作性，其中最為常見的是委派合併。

什麽是委派合併？

委派合併也被稱為委派多點傳送，他所實作的效果是，將多個委派執行個體合併，這些執行個體所包含的程式碼邏輯將被組合在一起。

當然，委派移除提供了與合併相反的操作。

函式

想要了解簽章，你可以檢視函式簽章一段。

在下面的 C# 程式碼中，我們建立了委派Loaded的兩個執行個體並將他們合併為loaded，然後傳遞給函式Load。在使用 Lambda 運算式為showMessage和showData指派時，兩個匿名函式的簽章與委派Loaded規定的簽章保持了一致。

*.cs

// 委派 Loaded 的執行個體 showMessage
Loaded showMessage = data => Console.WriteLine("資料下載完畢！");


// 委派 Loaded 的執行個體 showData
Loaded showData = data => Console.WriteLine($"資料內容為：{data}");


// 合併 showMessage，showData
Loaded loaded = showMessage + showData;
// 將 loaded 傳遞給函式 Load
Load(loaded);


// 函式 Load，用於從伺服器下載資料
void Load(Loaded loaded) {
	// 這裏假設 data 是從伺服器取得的資料
	string data = "好吧，假設這是從伺服器取得的資料！";


	// 呼叫 loaded 所包含的匿名函式
	loaded.Invoke(data);
}

callbacks_and_delegates.cs

// delegate 是一個語法糖，他會轉換為一個類別的定義
delegate void Loaded(string data);

資料下載完畢！
資料內容為：好吧，假設這是從伺服器取得的資料！

事件

從功能的角度講，事件是委派在特定案例下的另一種稱呼，即使兩者的程式碼書寫存在差異，實作互換也是完全有可能的。

事件和委派之間的區別

如果將事件和委派視為是不同的，那麽他們之間的區別可能如下。委派傾向於一次性效果，並作為另一方完成工作的必須部分。比如，在非同步取得資料時，我們可以通過委派告知取得資料後的下一步操作，否則單純的取得將毫無意義。事件傾向於持久效果，不是另一方的必須部分。比如，按鈕控製項通常具有的點選事件，是否為該事件編寫程式碼並不影響按鈕自身的正常運作。

C# 類別MiddleSchool擁有事件OnMessage，該事件會在方法ClassBegin被呼叫時觸發。

callbacks_and_delegates.cs

// 類別 MiddleSchool，表示中學
class MiddleSchool
{
	// 事件 OnMessage，表示學校發出了訊息
	public event EventHandler? OnMessage;


	// 方法 ClassBegin，開始上課
	public void ClassBegin()
	{
		// 觸發事件，外部將收到來自學校的訊息
		OnMessage?.Invoke(this, new MessageArgs() { Message = "上課了！" });
	}
}


// 類別 MessageArgs，事件參數，包含了訊息的內容
class MessageArgs : EventArgs
{
	// 訊息的內容
	public string Message = string.Empty;
}

建立MiddleSchool類別的執行個體school，並為其編寫OnMessage事件的程式碼，隨著ClassBegin方法被呼叫，可以看到這些程式碼的執行效果。

*.cs

// 建立 MiddleSchool 類別的執行個體
MiddleSchool school = new();
// 為事件 OnMessage 編寫程式碼
school.OnMessage += (object? sender, EventArgs e) =>
	Console.WriteLine($"接到了學校的訊息：{(e as MessageArgs)?.Message}");


// 呼叫 ClassBegin，事件 OnMessage 將被觸發
school.ClassBegin();

接到了學校的訊息：上課了！

原始碼

callbacks_and_delegates.js·codebeatme/programming·GitHub
callbacks_and_delegates.cs·codebeatme/programming·GitHub