Python中回呼的含義詳解

回呼函數的最初需求背景

回呼函數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）

（建議學習：Python影片教學  ）

什麼是系統程式設計：

所謂系統編程，簡單來說，就是寫各種各樣的功能庫。例如Windows裡面的win32、gdi32函式庫，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。這些函式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序，就是應用。例如一個基礎的爬蟲程序，可以利用python語言和requests函式庫來完成，一個基礎的網頁網站可以利用Java語言和Java Servlet函式庫來完成。

系統程式設計和回呼的關係

系統程式設計師會給自己寫的函式庫留下一些接口，即API，以供應用程式設計師使用。所以在抽象層的圖示裡，庫位於應用程式的底下。當程式跑起來時，一般情況下，應用程式會時常透過API呼叫庫裡所預先備好的函數。但是有些函式庫函數卻要求應用先傳給它一個函數，好在適當的時候調用，以完成目標任務。這個被傳入的、後又被呼叫的函數就稱為回呼函數。

如果你看文字看得比較懵，那麼你看我畫的圖（下面是圖1）：

理解回調前，先理解同步調用

同步調用是以一種阻塞式調用，簡單來說就是從上往下，按照順序去執行。而回呼就是一種非同步呼叫式順序。

同步式調用的具體案例，可以聯想到古代的烽火台。古代長城的烽火傳遞的機制就和同步調用差不多，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(點火狀態)和暗(不點火狀態)。

現在有A、B、C、D四個烽火台，A先點亮，B看到A的烽火亮了，立刻去點火，花了2秒點亮。但這時候負責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。 （由此也引發一些思考，同步呼叫有時也容易掉鍊子，如果上一步掉鍊子了，下一步之後的操作都完蛋了。）

同步呼叫的案例代碼：

print("start.")
print(123)
print(456)
a = 7
if a > 6:
    print(789)
print(91011)
print("end.")

回呼需要解決的問題

常見的系統都會發展出很多函式庫，裡面有很多函數。而有些函數，則需要呼叫者根據自己的需求來寫入要呼叫的函數。因為這個在寫函式庫的時候沒法預測，只能由呼叫者輸入，所以就需要回呼機制。

回呼機制是用來完善同步呼叫機制的一種方式，用來完善同步呼叫機制的還有非同步呼叫機制。 （後面會寫文章介紹這種更重要的非同步）

回呼函數怎麼解決實際問題的案例

回呼就是透過以下方式來解決上面說的問題。

● 函數能變成參數

● 靈活、自訂的方式呼叫

函數變參數案例

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、自訂的方式呼叫（飯店叫醒旅客）案例

這個案例真是回調的靈魂所在了，假設你是飯店的前台小姐姐，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： 给你打电话
    :param times: 打几次电话
    :return: None
    """
    print('已经给旅客拨打了电话的次数:', str(times))
def knock_you_door(times):
    """
    叫醒方式： 去敲你房间门
    :param times: 敲几次门
    :return: None
    """
    print('已经给旅客敲门的次数:', str(times))
def no_service(times):
    """
    叫醒方式： 无叫醒服务. （默认旅客是选无叫醒服务）
    :param times: 敲几次门
    :return: None
    """
    print('顾客选择无服务.不要打扰他的好梦。')
def front_desk(times, function_name=no_service()):
    """
    这个相当于酒店的前台，你去酒店之后，你要啥叫醒方式都得在前台说
    这里是实现回调函数的核心，相当于一个中转中心。
    :param times:次数
    :param function_name:回调函数名
    :return:调用的函数结果
    """
    return function_name(times)
if __name__ == '__main__':
    front_desk(100, call_you_phone)  # 意味着给你打100次电话，把你叫醒

輸出：

已经给旅客拨打了电话的次数: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，但是透過鉤子事件，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數回呼。

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"}

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