怎么在Java中利用接口避免函數(shù)回調(diào)-創(chuàng)新互聯(lián)

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一、引言

在許多編程語言中，都有函數(shù)回調(diào)這一概念。C 和 C++ 中有函數(shù)指針，因此可以將函數(shù)作為參數(shù)傳給其它函數(shù)，以便過后調(diào)用。而在 JavaScript 中，更是將函數(shù)回調(diào)發(fā)揮到了極致，各種事件的處理，特別是異步事件，基本都靠函數(shù)回調(diào)來完成。

在 Java 中，同樣可以實(shí)現(xiàn)函數(shù)回調(diào)。雖然沒有函數(shù)指針，但 Java 可以通過反射機(jī)制來獲得一個(gè)類的方法，將其以 java.lang.reflect.Method 類型參數(shù)傳遞給其它函數(shù)，然后通過 Method 對象的 invoke 方法來調(diào)用該函數(shù)。

盡管如此，這種方式的調(diào)用步驟相對繁瑣、執(zhí)行效率低、難以調(diào)試。在 Java 中，有比函數(shù)回調(diào)更加優(yōu)雅的機(jī)制，那就是接口。

二、為什么需要函數(shù)回調(diào)

函數(shù)回調(diào)，實(shí)際上是延遲實(shí)現(xiàn)某些功能的一種方式。

如果我們事先知道程序應(yīng)該執(zhí)行哪些操作，那么完全不需要函數(shù)回調(diào)，直接在編程時(shí)實(shí)現(xiàn)即可。

但很多時(shí)候，在編寫代碼時(shí)，特別是寫工具類、功能庫或框架時(shí)，實(shí)現(xiàn)的是相對通用和抽象的功能，而具體場景下的功能則由使用這些類的開發(fā)者來實(shí)現(xiàn)。

函數(shù)回調(diào)，可以解決這種事先不知道具體實(shí)現(xiàn)的情況。

排序函數(shù)的例子

舉例來說，當(dāng)我們要實(shí)現(xiàn)一個(gè)通用的排序函數(shù)時(shí)，事先并不知道其他開發(fā)者會用該函數(shù)來對哪些類型的元素進(jìn)行排序，也就不知道以何種標(biāo)準(zhǔn)來判斷這些元素的偏序（大?。╆P(guān)系。

因此，可以要求其他開發(fā)者在使用排序函數(shù)時(shí)，必須提供一個(gè)比較函數(shù) compare，這樣我們就可以用 compare 比較待排序元素的大小，而無需事先知道元素是什么類型，也無需知道 compare 的具體實(shí)現(xiàn)。

這里 compare 函數(shù)對于排序函數(shù)來說，就是回調(diào)函數(shù)。

偽代碼表示如下：

//通用的排序函數(shù)
void sort(Object[] array, Method compare) {
  //利用 compare 函數(shù)比較 array 中元素的大小關(guān)系
  //以便對 array 進(jìn)行排序
}

//由調(diào)用者實(shí)現(xiàn)具體的比較函數(shù)
int compare(Object a, Object b) {
  //比較元素a、b，并返回大小關(guān)系
}

異步處理函數(shù)的例子

再比如說，當(dāng)我們編寫一個(gè)異步處理函數(shù)時(shí)，事先不知道其他開發(fā)者在處理完成時(shí)要進(jìn)行哪些操作，因?yàn)檫@些操作只有在特定場景下使用該函數(shù)時(shí)才能知道。

于是可以要求開發(fā)者在使用該函數(shù)時(shí)，提供一個(gè)回調(diào)函數(shù) callback。這樣我們在編寫異步處理函數(shù)時(shí)，就可以調(diào)用 callback 函數(shù)來進(jìn)行一些收尾的工作，而無需事先知道這些收尾的工作是什么。

偽代碼表示如下：

//異步處理函數(shù)
void asynProcess(Method callback) {
  //執(zhí)行異步任務(wù)
  callback();
}

//由調(diào)用者實(shí)現(xiàn)具體的回調(diào)函數(shù)
void callback() {
  //異步處理完成后要進(jìn)行的操作
}

三、用接口代替函數(shù)回調(diào)

上面我們提到，之所以使用函數(shù)回調(diào)這一方式，是因?yàn)?事先不知道某些功能的具體實(shí)現(xiàn)，因此將具體實(shí)現(xiàn)留給其他開發(fā)者完成。

有沒有覺得這句話仿佛在描述 Java 的接口？接口（interface）是一組方法的抽象定義，具體實(shí)現(xiàn)由實(shí)現(xiàn)該接口的類來完成。

所以，利用面向?qū)ο蠛徒涌谶@兩個(gè)特性，可以代替函數(shù)回調(diào)。

我們以上面舉的兩個(gè)例子來說明接口是如何代替函數(shù)回調(diào)的。

排序函數(shù)

用接口實(shí)現(xiàn)排序函數(shù)，不再要求開發(fā)者在使用該排序函數(shù)時(shí)提供回調(diào)函數(shù) compare，而是要求開發(fā)者確保待排序元素實(shí)現(xiàn)了 Comparable 接口，基于“待排序元素已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了 Comparable 接口“這一前提下，我們無需知道待排序元素的類型，就可以實(shí)現(xiàn)排序功能。

//通用的排序函數(shù)
void sort(Object[] array) {
  //利用 Comparable 接口的 compareTo 方法
  //比較元素的大小，以便對 array 進(jìn)行排序。
}

//由排序函數(shù)定義的接口
public interface Comparable {
  public int compareTo(Object other);
}

//由調(diào)用者實(shí)現(xiàn) Comparable 接口
public class Element implements Comparable {
  @Override
  public int compareTo(Object other) {
    //判斷當(dāng)前 Element 與 other 的大小關(guān)系
    //并返回兩者的關(guān)系
  }
}

異步處理函數(shù)

使用接口來實(shí)現(xiàn)異步處理函數(shù)時(shí)，不要求開發(fā)者提供回調(diào)函數(shù) callback，而是要求提供一個(gè)實(shí)現(xiàn)了指定接口的對象，這很好地體現(xiàn)了 Java 面向?qū)ο蟮乃枷搿Ｏ啾忍峁┮粋€(gè)函數(shù)，一個(gè)對象包含的信息更豐富，使用起來更加靈活。但本質(zhì)上，該異步處理函數(shù)還是利用接口來完成收尾工作的。

//異步處理函數(shù)
void asynProcess(ActionListener al) {
  //執(zhí)行異步任務(wù)
  al.actionPerformed();
}

//由異步處理函數(shù)定義的接口
public interface ActionListener {
  void actionPerformed();
}

//由調(diào)用者實(shí)現(xiàn) ActionListener 接口
public class ExtraTask implements ActionListener {
  @Override
  public void actionPerformed() {
    //異步處理函數(shù)執(zhí)行完成時(shí)，需要進(jìn)行的額外工作
  }
}

//調(diào)用異步處理函數(shù)
public static void main(String[] args) {
  asynProcess(new ExtraTask());
}

四、總結(jié)

回調(diào)方式可以總結(jié)為：實(shí)現(xiàn)一個(gè)通用函數(shù) func，在具體場景中調(diào)用這個(gè)通用函數(shù)時(shí)，調(diào)用者需要提供合適的回調(diào)函數(shù) callback。通用函數(shù) func 利用該回調(diào)函數(shù)，完成具體場景中的任務(wù)。

而接口實(shí)現(xiàn)的方式則是：實(shí)現(xiàn)一個(gè)通用函數(shù) func，在具體場景中調(diào)用這個(gè)通用函數(shù)時(shí)，被操作的對象需要自己實(shí)現(xiàn)合適的接口，通用函數(shù)會利用該接口，完成具體場景中的任務(wù)。

利用函數(shù)回調(diào)或者接口，都可以解決事先不知道具體實(shí)現(xiàn)的情況。函數(shù)回調(diào)方式傳遞的是函數(shù)，而接口方式傳遞的是實(shí)現(xiàn)了該接口的對象。

在 Java 中，函數(shù)回調(diào)需要利用反射機(jī)制來完成，易出錯(cuò)、效率低，而使用接口可以讓代碼的邏輯更加清晰、運(yùn)行效率更高、也更便于調(diào)試。

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標(biāo)題鏈接：http://muchs.cn/article30/djjiso.html

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