深入浅出Java回调机制

前几天看了一下Spring的部分源码，发现回调机制被大量使用，觉得有必要把Java回调机制的理解归纳总结一下，以方便在研究类似于Spring源码这样的代码时能更加得心应手。

注：本文不想扯很多拗口的话来充场面，我的目的是希望以最简明扼要的语言将Java回调的大概机制说清楚。好了，言归正传。

一句话，回调是一种双向调用模式，什么意思呢，就是说，被调用方在被调用时也会调用对方，这就叫回调。“If you call me, i will call back”。
不理解？没关系，先看看这个可以说比较经典的使用回调的方式：

• class A实现接口InA ——背景1
• class A中包含一个class B的引用b ——背景2
• class B有一个参数为InA的方法test(InA a) ——背景3
• A的对象a调用B的方法传入自己，test(a) ——这一步相当于you call me
• 然后b就可以在test方法中调用InA的方法 ——这一步相当于i call you back

是不是清晰一点了？下面再来看一个完全符合这个方式模板的例子
（PS：这个例子来源于网络，由于这个例子表现的功能极度拉风，令我感觉想想出一个超越它的例子确实比较困难，所以直接搬过来）

//相当于接口InA
public interface BoomWTC{
  //获得拉登的决定
  public benLaDengDecide();

  // 执行轰炸世贸
  public void boom();
}

//相当于class A
public class At$911 implements BoomWTC{//相当于【背景1】
  private boolean decide;
  private TerroristAttack ta;//相当于【背景2】

  public At$911(){
    Date now=new Date();
    SimpleDateFormat myFmt1=new SimpleDateFormat("yy/MM/dd HH:mm");
    this.dicede= myFmt.format(dt).equals("01/09/11 09:44");
    this.ta=new TerroristAttack();
  }

  //获得拉登的决定
  public boolean benLaDengDecide(){
    return decide;
  }

  // 执行轰炸世贸
  public void boom(){
    ta.attack(new At$911);//class A调用class B的方法传入自己的对象，相当于【you call me】
  }
}

//相当于class B
public class TerroristAttack{
  public TerroristAttack(){
  }

  public attack(BoomWTC bmw){——这相当于【背景3】
    if(bmw.benLaDengDecide()){//class B在方法中回调class A的方法，相当于【i call you back】
     //let's go.........
    }
  }
}

现在应该对回调有一点概念了吧。
可是问题来了，对于上面这个例子来说，看不出用回调有什么好处，直接在调用方法不就可以了，为什么要使用回调呢？
事实上，很多需要进行回调的操作是比较费时的，被调用者进行费时操作，然后操作完之后将结果回调给调用者。看这样一个例子：

//模拟Spring中HibernateTemplate回调机制的代码
    interface CallBack{   
        public void doCRUD();   
    }  
      
    public class HibernateTemplate {   
          
        public void execute(CallBack action){  
            getConnection();  
            action.doCRUD();  
            releaseConnection();  
        }  
       
        public void add(){  
             execute(new CallBack(){  
                public void doCRUD(){  
                    System.out.println("执行add操作...");  
                }  
             });  
        }   
      
        public void getConnection(){  
            System.out.println("获得连接...");  
        }  
          
        public void releaseConnection(){  
            System.out.println("释放连接...");  
        }  
          
    }  

可能上面这个例子你不能一眼看出个所以然来，因为其实这里A是作为一个内部匿名类存在的。好，不要急，让我们把这个例子来重构一下：

interface CallBack{   //相当于接口InA
    public void doCRUD();   
}  

public class A implements CallBack{//【背景1】
    private B b;//【背景2】
    public void doCRUD(){  
          System.out.println("执行add操作...");  
     }  

     public void add(){  
             b.execute(new A());//【you call me】  
        }  
}

public class B{
     public void execute(CallBack action){  //【背景3】
            getConnection();  
            action.doCRUD();  //【i call you back】
            releaseConnection();  
        }  

      public void getConnection(){  
            System.out.println("获得连接...");  
        }  
          
        public void releaseConnection(){  
            System.out.println("释放连接...");  
        }  
}

好了，现在就明白多了吧，完全可以转化为上面所说的回调使用方式的模板。
现在在来看看为什么要使用回调，取得连接getConnection();是费时操作，A希望由B来进行这个费时的操作，执行完了之后通知A即可（即所谓的i call you back）。这就是这里使用回调的原因。

在网上看到了一个比喻，觉得很形象，这里借用一下：
你有一个复杂的问题解决不了，打电话给你的同学，你的同学说可以解决这个问题，但是需要一些时间，那么你不可能一直拿着电话在那里等，你会把你的电话号码告诉他，让他解决之后打电话通知你。回调就是体现在你的同学又反过来拨打你的号码。
结合到前面所分析的，你打电话给你同学就是【you call me】，你同学解决完之后打电话给你就是【i call you back】。

怎么样，现在理解了吧？ 

---------------------------------以下为更新----------------------------------

看了有些朋友的回帖，我又思考了一下，感觉自己之前对回调作用的理解的确存在偏差。
下面把自己整理之后的想法共享一下，如果有错误希望指出！多谢！

先说上面这段代码，本来完全可以用模板模式来进行实现：

public abstract class B{
     public void execute(){ 
            getConnection();  
            doCRUD();  
            releaseConnection();  
        }  

      public abstract void doCRUD();

      public void getConnection(){  
            System.out.println("获得连接...");  
        }  
          
        public void releaseConnection(){  
            System.out.println("释放连接...");  
        }  
}

public class A extends B{
    public void doCRUD(){  
          System.out.println("执行add操作...");  
     }  

     public void add(){  
             doCRUD();
        }  
}

public class C extends B{
    public void doCRUD(){  
          System.out.println("执行delete操作...");  
     }  

     public void delete(){  
             doCRUD();
        }  
}

如果改为回调实现是这样的：

    interface CallBack{   
        public void doCRUD();   
    }  
      
    public class HibernateTemplate {   
        public void execute(CallBack action){  
            getConnection();  
            action.doCRUD();  
            releaseConnection();  
        }  
       
        public void add(){  
             execute(new CallBack(){  
                public void doCRUD(){  
                    System.out.println("执行add操作...");  
                }  
             });  
         }   

         public void delete(){  
             execute(new CallBack(){  
                public void doCRUD(){  
                    System.out.println("执行delete操作...");  
                }  
             });  
         } 
      
        public void getConnection(){  
            System.out.println("获得连接...");  
        }  
          
        public void releaseConnection(){  
            System.out.println("释放连接...");  
        }  
          
    }  

可见摒弃了继承抽象类方式的回调方式更加简便灵活。不需要为了实现抽象方法而总是继承抽象类，而是只需要通过回调来增加一个方法即可，更加的直观简洁灵活。这算是回调的好处之一。

下面再给出一个关于利用回调配合异步调用的很不错的例子，来源于http://kt8668.iteye.com/blog/205739
回调接口：

public interface CallBack {  
    /** 
     * 执行回调方法 
     * @param objects   将处理后的结果作为参数返回给回调方法 
     */  
    public void execute(Object... objects );  
}  

消息的发送者：

/**
 * 这个类相当于你自己
 */
public class Local implements CallBack,Runnable{  
   
    private Remote remote;  
      
    /** 
     * 发送出去的消息 
     */  
    private String message;  
      
    public Local(Remote remote, String message) {  
        super();  
        this.remote = remote;  
        this.message = message;  
    }  
  
    /** 
     * 发送消息 
     */  
    public void sendMessage()  
    {  
        /**当前线程的名称**/  
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());  
        /**创建一个新的线程发送消息**/  
        Thread thread = new Thread(this);  
        thread.start();  
        /**当前线程继续执行**/  
        System.out.println("Message has been sent by Local~!");  
    }  
  
    /** 
     * 发送消息后的回调函数 
     */  
    public void execute(Object... objects ) {  
        /**打印返回的消息**/  
        System.out.println(objects[0]);  
        /**打印发送消息的线程名称**/  
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());  
        /**中断发送消息的线程**/  
        Thread.interrupted();  
    }  
      
    public static void main(String[] args)  
    {  
        Local local = new Local(new Remote(),"Hello");  
          
        local.sendMessage();  
    }  
  
    public void run() {  
        remote.executeMessage(message, this);  //这相当于给同学打电话，打完电话之后，这个线程就可以去做其他事情了，只不过等到你的同学打回电话给你的时候你要做出响应
          
    }  
}  

消息的接收者：

/**
 * 这个类相当于你的同学
 */
public class Remote {  
  
    /** 
     * 处理消息 
     * @param msg   接收的消息 
     * @param callBack  回调函数处理类 
     */  
    public void executeMessage(String msg,CallBack callBack)  
    {  
        /**模拟远程类正在处理其他事情，可能需要花费许多时间**/  
        for(int i=0;i<1000000000;i++)  
        {  
              
        }  
        /**处理完其他事情，现在来处理消息**/  
        System.out.println(msg);  
        System.out.println("I hava executed the message by Local");  
        /**执行回调**/  
        callBack.execute(new String[]{"Nice to meet you~!"});  //这相当于同学执行完之后打电话给你
    }  
      
}  

由上面这个例子可见，回调可以作为异步调用的基础来实现异步调用。

评论

23 楼 xy_z487 2016-02-24  

>> 回调函数：A调用B，同时传A给B。B执行完会调用A的方法（回调）。
   目的就是：A发起调用B，B处理完一些事情，再回调执行A的一些操作。
   两者关系：A和B是关联关系。
>> 模板模式：B封装一个流程处理，预留一个抽象方法供子类自己实现自己的个性化处理。
   模板的作用：公共处理已经定义好，不可改变。
   两者关系：继承关系。
看这样说是不是好理解点

22 楼 JackSongCs 2015-09-01  

感觉17楼都没有看懂，人家明明是结合例子说明费时的，是不是大家的理解有问题。

21 楼 ichenwenjin 2015-07-11  

楼主例子举得很好.不过回调目的我觉得应该是这样的:
A的方法本来可以自己完成,现在却交给B,然后让B回调自己的方法.
A中的方法是一个暴漏给开发者的大众方法, 大家都可以使用A做事情.都可以往A中添加自己的个性化方法,最终都要使用B完成回调.

这样设计的好处是, 把一些开发者在A中容易忘记或者一定会做的事情,强硬的放到了B中,这样 就保证了一些东西. 
就拿你举得例子来说, HibernateTemplate中的CRUD方法都需要在调用前打开连接, 调用后关闭连接.相信大家都清楚,在程序中自己去管理连接,应该有过忘记关闭连接的例子吧?  这些开关连接的动作交给回调者去做, 可以避免调用者忘记这些事情,调用者也不用关心这些事情了 .

你的第二个例子也一样 , 回调方法中的重要的一件事情是关闭线程,这才是它使用回调的目的.

20 楼 libraxss 2015-03-27  

呃....请教一个问题,关于回调与线程的组合操作(即最后那个例子),通过打log,我发现子线程回调的execute方法其实还是在子线程中运行....这对回调有影响么？之前个人理解子线程回调父线程的方法应该在父线程中执行,但尝试过多个例子,均是在子线程中运行...这是正确的情况么....

main Message has been sent by Local~!
Thread-0 Hello
Thread-0 I hava executed the message by Local
Thread-0 Nice to meet you~!

19 楼 momei 2014-10-11  

楼主文章写的好，底下的帖子评论更精彩，受益匪浅！

18 楼 czk_jianye 2014-08-13  

最后的异步回调挺不错的！！

17 楼 倔强的土豆 2013-08-27  

引用

“现在在来看看为什么要使用回调，取得连接getConnection();是费时操作，A希望由B来进行这个费时的操作，执行完了之后通知A即可（即所谓的i call you back）。这就是这里使用回调的原因。”

LZ，你真的明白为什么用回调了吗？？？回调可不是解决费时问题吧？？你说的是异步吧？？？

16 楼 lelglin 2012-06-15  

这是典型的策略模式，又带点模版模式的味道


Java代码 
//模拟Spring中HibernateTemplate回调机制的代码    
  

 interface CallBack{        
        public void doCRUD();        
    }       
           
    public class HibernateTemplate {        
               
        public void execute(CallBack action){       
            getConnection();       
            action.doCRUD();       
            releaseConnection();       
        }       
            
        public void add(){       
             execute(new CallBack(){       
                public void doCRUD(){       
                    System.out.println("执行add操作...");       
                }       
             });       
             System.out.println("continue exec");  
        }        
           
        public void getConnection(){       
            System.out.println("获得连接...");       
        }       
               
        public void releaseConnection(){       
            System.out.println("释放连接...");       
        }       
               
    }  

15 楼 kprrr 2012-05-24  

仔细看了很久，想请教一个问题，这种回调机制，跟策略模式有什么区别吗？

14 楼 jkxydp 2011-07-22  

其实际上并没有放下电话的过程，因为在同一线程中，执行b调a的方法，a再调b的方法，资源从不曾释放，等到b调用完成返回并退出a的方法后，才会释放！

13 楼 cantellow 2011-07-22  

你最后举的那个例子很好，充分说明了面向对象建模的现实性，需求来源与现实，所以语言的建模也更加面向对象，面向现实。

12 楼 cantellow 2011-07-22  

我觉得这样做是更加面向对象，只要深刻理解了面向对象的含义，可能你平时经常用到了这种机制，只是没有这么明确罢了。

A调用B的方法是一种代理，但是这个过程中，有些行为是必须依赖A的方法，所以在B的方法里，执行完它自己的一些操作之后，它会调用A的方法。

整个过程就是一个面向对象的建模，A的方法该执行什么操作，什么时候交给B来执行，B什么时候调用A，关键操作时放在A好还是放在B好，这都是面向对象建模，理解了这点理解回调就很容易了。

LZ的文章还是不错的。

11 楼 semmy 2011-07-22  

//模拟Spring中HibernateTemplate回调机制的代码   
    interface CallBack{      
        public void doCRUD();      
    }     
         
    public class HibernateTemplate {      
             
        public void execute(CallBack action){     
            getConnection();     
            action.doCRUD();     
            releaseConnection();     
        }     
          
        public void add(){     
             execute(new CallBack(){     
                public void doCRUD(){     
                    System.out.println("执行add操作...");     
                }     
             });     
             System.out.println("continue exec");
        }      
         
        public void getConnection(){     
            System.out.println("获得连接...");     
        }     
             
        public void releaseConnection(){     
            System.out.println("释放连接...");     
        }     
             
    }

System.out.println("continue exec");
增加一句这个代码，可以看出，还是一直拿着电话在那里等。

10 楼 semmy 2011-07-22  

引用

你有一个复杂的问题解决不了，打电话给你的同学，你的同学说可以解决这个问题，但是需要一些时间，那么你不可能一直拿着电话在那里等，你会把你的电话号码告诉他，让他解决之后打电话通知你。回调就是体现在你的同学又反过来拨打你的号码。

其实我觉得这就是一个异步操作的案例，但你所列的那些代码例子并没有有异步操作的。这样回调还是同步的，必须要拿着电话等。

9 楼 hlylove 2011-07-22  

但是需要一些时间，那么你不可能一直拿着电话在那里等，

ak478288 写道

感觉lz对回调理解有误，他并不是为了解决耗时操作的问题，他解决的就是一个设计模式的问题，任何模板模式的应用都可以使用这种方式来实现，而且不只是模板模式，命令模式也可以。

lz所说的解决耗时操作应该是多线程的问题，异步调用。但是你所给的例子却是不是这个意思

楼主的打电话例子中

引用

但是需要一些时间，那么你不可能一直拿着电话在那里等，

就容易让人产生是异步调用

8 楼 smiky 2011-07-22  

function(fn){
fn.call()
}
JAVA中这种使用太多了吧，一个方法接收一个接口参数，当调用这个方法时，就会执行参数的方法
典型使用就是线程吧，当调用start时就会执行线程的run方法

跟正常的操作没什么区别，还是javascript中说是回调还算正常，java中这个概念简直有强加的嫌疑
method(obj){
obj.do();
}

7 楼 ak478288 2011-07-22  

感觉lz对回调理解有误，他并不是为了解决耗时操作的问题，他解决的就是一个设计模式的问题，任何模板模式的应用都可以使用这种方式来实现，而且不只是模板模式，命令模式也可以。

lz所说的解决耗时操作应该是多线程的问题，异步调用。但是你所给的例子却是不是这个意思

6 楼 hlylove 2011-07-22  

引用

事实上，很多需要进行回调的操作是比较费时的，被调用者进行费时操作，然后操作完之后将结果回调给调用者。

我不认为回调操作跟费时有什么联系，使用了Spring提供了JDBC回调，使用它是因为连接数据库费时？我不这么认为。

5 楼 luckyostar 2011-07-22  

学习了，挺不错的。赞一个

4 楼 whumartine 2011-07-22  

学习了，不错。