Python回调函数用法实例
链接：https://www.zhihu.com/question/19801131/answer/27459821
什么是回调函数？
我们绕点远路来回答这个问题。
编程分为两类：系统编程（system programming）和应用编程（application programming）。所谓系统编程，简单来说，就是编写 库 ；而应用编程就是利用写好的各种库来编写具某种功用的程序，也就是 应用 。系统程序员会给自己写的库留下一些接口，即API（application programming interface，应用编程接口），以供应用程序员使用。所以在抽象层的图示里，库位于应用的底下。
当程序跑起来时，一般情况下，应用程序（application program）会时常通过API调用库里所预先备好的函数。但是有些库函数（library function）却要求应用先传给它一个函数，好在合适的时候调用，以完成目标任务。这个被传入的、后又被调用的函数就称为 回调函数 （callback function）。
打个比方，有一家旅馆提供叫醒服务，但是要求旅客自己决定叫醒的方法。可以是打客房电话，也可以是派服务员去敲门，睡得死怕耽误事的，还可以要求往自己头上浇盆水。这里，“叫醒”这个行为是旅馆提供的，相当于库函数，但是叫醒的方式是由旅客决定并告诉旅馆的，也就是回调函数。而旅客告诉旅馆怎么叫醒自己的动作，也就是把回调函数传入库函数的动作，称为 登记回调函数 （to register a callback function）。如下图所示（图片来源：维基百科）：
可以看到，回调函数通常和应用处于同一抽象层（因为传入什么样的回调函数是在应用级别决定的）。而回调就成了一个高层调用底层，底层再回过头来调用高层的过程。（我认为）这应该是回调最早的应用之处，也是其得名如此的原因。
回调机制的优势
从上面的例子可以看出，回调机制提供了非常大的灵活性。请注意，从现在开始，我们把图中的库函数改称为 中间函数 了，这是因为回调并不仅仅用在应用和库之间。任何时候，只要想获得类似于上面情况的灵活性，都可以利用回调。
这种灵活性是怎么实现的呢？乍看起来，回调似乎只是函数间的调用，但仔细一琢磨，可以发现两者之间的一个关键的不同：在回调中，我们利用某种方式，把回调函数像参数一样传入中间函数。可以这么理解，在传入一个回调函数之前，中间函数是不完整的。换句话说，程序可以在运行时，通过登记不同的回调函数，来决定、改变中间函数的行为。这就比简单的函数调用要灵活太多了。请看下面这段Python写成的回调的简单示例：
#回调函数1
#生成一个2k形式的偶数
def
double
(
x
):
return
x
*
2
#回调函数2
#生成一个4k形式的偶数
def
quadruple
(
x
):
return
x
*
4
`callback_demo.py`
from
even
import
*
#中间函数
#接受一个生成偶数的函数作为参数
#返回一个奇数
def
getOddNumber
(
k
,
getEvenNumber
):
return
1
+
getEvenNumber
(
k
)
#起始函数，这里是程序的主函数
def
main
():
k
=
1
#当需要生成一个2k+1形式的奇数时
i
=
getOddNumber
(
k
,
double
)
print
(
i
)
#当需要一个4k+1形式的奇数时
i
=
getOddNumber
(
k
,
quadruple
)
print
(
i
)
#当需要一个8k+1形式的奇数时
i
=
getOddNumber
(
k
,
lambda
x
:
x
*
8
)
print
(
i
)
if
__name__
==
"__main__"
:
main
()
运行`callback_demp.py`，输出如下：
3
5
9
上面的代码里，给`getOddNumber`传入不同的回调函数，它的表现也不同，这就是回调机制的优势所在。值得一提的是，上面的第三个回调函数是一个匿名函数。
易被忽略的第三方
通过上面的论述可知，中间函数和回调函数是回调的两个必要部分，不过人们往往忽略了回调里的第三位要角，就是中间函数的调用者。绝大多数情况下，这个调用者可以和程序的主函数等同起来，但为了表示区别，我这里把它称为 起始函数 （如上面的代码中注释所示）。
之所以特意强调这个第三方，是因为我在网上读相关文章时得到一种印象，很多人把它简单地理解为两个个体之间的来回调用。譬如，很多中文网页在解释“回调”（callback）时，都会提到这么一句话：“If you call me, I will call you back.”我没有查到这句英文的出处。我个人揣测，很多人把起始函数和回调函数看作为一体，大概有两个原因：第一，可能是“回调”这一名字的误导；第二，给中间函数传入什么样的回调函数，是在起始函数里决定的。实际上，回调并不是“你我”两方的互动，而是ABC的三方联动。有了这个清楚的概念，在自己的代码里实现回调时才不容易混淆出错。
另外，回调实际上有两种：阻塞式回调和延迟式回调。两者的区别在于：阻塞式回调里，回调函数的调用一定发生在起始函数返回之前；而延迟式回调里，回调函数的调用有可能是在起始函数返回之后。这里不打算对这两个概率做更深入的讨论，之所以把它们提出来，也是为了说明强调起始函数的重要性。网上的很多文章，提到这两个概念时，只是笼统地说阻塞式回调发生在主调函数返回之前，却没有明确这个主调函数到底是起始函数还是中间函数，不免让人糊涂，所以这里特意说明一下。另外还请注意，本文中所举的示例均为阻塞式回调。延迟式回调通常牵扯到多线程。
在Python中的一些使用示例：
实例一
import
random as rd
#
-----------被调用方----------------------------
def
newRN(fn):
#
生成10个[0,1)之间小数
ns =
[]
for
i
in
range(10
):
n
= round(rd.random(), 2
)
ns.append(n)
#
不用直接 return, 因为调用方 通知不接返回结果
#
改成回调函数方式
fn(ns)
#
调用是调用方函数，这一操作称之为回调
#
----------------调用方------------------------
#
定义回调函数
def
abc(*
args):
#
进入到本函数内，意味着被调用方函数已执行完
print
(
'
生成数据成功
'
)
print
(args)
newRN(abc)
输出结果：
生成数据成功
([
0.27, 0.39, 0.81, 0.95, 0.78, 0.34, 0.89, 0.14, 0.19, 0.05],)
实例二
实例来源
我们来打个比方：
学校要进行出入管制了，告诉门卫发现宠物和车要上报（这个是回调函数注册），然后管理人员根据门卫的上报进行处理（这个是回调函数的执行）。
import
os,sys
Find
=
{
'
Type
'
:
''
,
'
Color
'
:
''
,
'
Size
'
:
''
}
#
定义汇报内容
def
CallFun(cmd,Find):
#
回调函数的定义，在这里处理各种回调情况
if
cmd==
'
Type
'
:
if
Find[
'
Type
'
]==
'
Dog
'
or
Find[
'
Type
'
]==
'
Cat
'
:
print
'
A Pet:
'
else
:
print
'
A Transport:
'
elif
cmd==
'
Print
'
:
print
Find
else
:
print
'
error
'
def
GiveInfo(i):
#
该段是填报信息，可忽略
type0=[
'
Dog
'
,
'
Cat
'
]
type1
=[
'
Car
'
,
'
Truck
'
]
color0
=[
'
Black
'
,
'
White
'
,
'
Pink
'
]
size0
=[
'
Big
'
,
'
Middle
'
,
'
Small
'
]
t0
=i % 2
if
t0==
0:
Find[
'
Type
'
] = type0[i%2
]
else
:
Find[
'
Type
'
] = type1[i%2
]
Find[
'
Color
'
] = color0[i%3
]
Find[
'
Size
'
] = size0[i%3
]
def
FindObj(num,cmd,CallBackFun):
#
发现目标，启动回调函数
GiveInfo(num)
#
门卫填报信息
CallBackFun(cmd,Find)
#
启动回调函数
if
__name__
==
'
__main__
'
:
cmds
=[
'
Type
'
,
'
Print
'
,
'
Try
'
]
for
i
in
range(0,10):
#
定义十次上报
print
'
----------%d-------------
'
%
i
FindObj(i,cmds[i
%3],CallFun)
#
这里注册回调函数（就是告知门卫的过程）
回调利于模块解耦。
