全网最适合入门的面向对象编程教程：47 Python函数方法与接口-回调函数Callback

全网最适合入门的面向对象编程教程：47 Python 函数方法与接口-回调函数 Callback

摘要：

回调函数是编程中一种非常常见的模式，用于将函数作为参数传递给其他函数或方法。这种模式在 Python 中广泛应用于事件处理、异步编程、函数式编程等场景。

原文链接：

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文档和代码获取：

可访问如下链接进行对文档下载：

https://github.com/leezisheng/Doc

本文档主要介绍如何使用 Python 进行面向对象编程，需要读者对 Python 语法和单片机开发具有基本了解。相比其他讲解 Python 面向对象编程的博客或书籍而言，本文档更加详细、侧重于嵌入式上位机应用，以上位机和下位机的常见串口数据收发、数据处理、动态图绘制等为应用实例，同时使用 Sourcetrail 代码软件对代码进行可视化阅读便于读者理解。

相关示例代码获取链接如下：https://github.com/leezisheng/Python-OOP-Demo

正文

从系统层次角度来看，回调函数通常分为以下两种类型：

从执行时序角度来看，回调函数可以分为以下几种类型：

回调函数的定义和使用

在计算机程序设计中，回调函数，或简称回调（Callback），是指通过函数参数传递到其它代码的，某一块可执行代码的引用。这一设计允许了底层代码调用在高层定义的子程序。简单来说就是，定义一个函数，把这个函数名当作另一个函数的参数。这个用参数命名的函数就叫作回调函数。

为什么需要 callback，为的就是让库函数使用更加灵活。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）。

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。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。

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）。

那么，在 python 中如何实现回调函数呢，看代码：

_# 被调用的回调函数_
def my_callback(input):
    print("function my_callback was called with %s input" % (input,))
_# 调用函数_
def caller(input, func):
    func(input)
    
for i in range(5):
    caller(i, my_callback)

回调函数场景应用场景

回调函数常用于以下场景：

在异步编程中，回调函数用于处理异步操作完成后的结果。例如，使用 asyncio 模块进行异步编程时，可以使用回调函数处理异步任务的结果。

import asyncio

async def async_task(callback):
    # 模拟异步操作
    await asyncio.sleep(1)
    # 调用回调函数
    callback("Async Result")

def handle_result(result):
    print("Callback received result:", result)

# 执行异步任务并使用回调函数
async def main():
    await async_task(handle_result)

asyncio.run(main())