JS回调函数原理与用法

在JavaScript中，函数作为一等公民，可以作为参数传递给其他函数，也可以作为另一个函数的返回值。其中，回调函数是一种常见的应用场景，它是由一个函数作为参数传递给另一个函数，并在执行完之后通过参数的形式返回执行结果。

回调函数的基本原理

回调函数的基本原理就是函数的参数可以接受一个函数作为值传递，并在函数执行过程中将这个函数执行。举个例子：

function sayHello(name, callback) {
  console.log(`Hello, ${name}!`)
  callback()
}

function sayGoodbye() {
  console.log('Goodbye!')
}

sayHello('Tom', sayGoodbye)
// Hello, Tom!
// Goodbye!

上面的代码中， sayHello 函数接收两个参数，第一个参数是字符串，第二个参数是一个函数。当 sayHello 函数执行时，它会先打印 Hello, Tom! 的输出结果，然后再通过参数调用回调函数 callback，从而实现最终的输出结果 Goodbye!。

回调函数的基本用法

回调函数的基本用法有两种形式：同步回调函数和异步回调函数。

同步回调函数

同步回调函数是指在当前函数的执行完毕之前，必须先完成回调函数的调用。举个例子：

function sum(a, b, callback) {
  let result = a + b
  callback(result)
}

function callbackFunc(result) {
  console.log(`sum result: ${result}`)
}

sum(1, 2, callbackFunc)
// sum result: 3

上面的代码中， sum 函数接收三个参数，其中第三个参数是回调函数。当 sum 函数执行时，首先计算出 a + b 的结果并将结果传递给回调函数 callback，再由回调函数输出最终的结果。

异步回调函数

异步回调函数是指在回调函数执行的过程中可以继续执行其他代码，不必等待回调函数的执行完成。异步回调函数常用的场景是实现网络请求，在请求完成之后将请求的结果传递给回调函数，从而实现数据的处理和渲染。

function fetchData(callback) {
  setTimeout(() => {
    let data = {title: 'JavaScript', author: 'Tom'}
    callback(data)
  }, 1000)
}

function render(data) {
  console.log(`The book ${data.title} is written by ${data.author}.`)
}

fetchData(render)
// The book JavaScript is written by Tom.

上面的代码中， fetchData 函数模拟一个异步网络请求，通过 setTimeout 延迟一秒钟的时间来模拟请求的过程。当请求完成后，将包含书籍信息的对象作为参数传递给回调函数 render，进而实现最终的渲染。

回调函数的案例分析

下面通过两个具体的案例来进一步理解回调函数在实际场景中的应用。

案例一：文件的读取和处理

在Node.js环境中，可以通过 fs 模块来读取并处理文件。下面是一个将 file.txt 文件中的内容读取并分类的例子：

const fs = require('fs')

function readFile(path, callback) {
  fs.readFile(path, 'utf8', function(err, data) {
    if (err) throw err
    let lines = data.split('\n')
    callback(lines)
  })
}

function classify(lines) {
  let result = {
    startWithA: [],
    startWithB: [],
    startWithOther: []
  }
  lines.forEach(line => {
    if (line.startsWith('A')) {
      result.startWithA.push(line)
    } else if (line.startsWith('B')) {
      result.startWithB.push(line)
    } else {
      result.startWithOther.push(line)
    }
  })
  console.log(result)
}

readFile('file.txt', classify)

上面的代码中， readFile 函数通过 fs 模块读取 file.txt 文件，然后将文件内容按行分割并作为参数传递给回调函数 classify。在回调函数中，对文件内容按照首字母的不同进行分类，并最终输出分类结果。

案例二：异步处理队列

在JavaScript中常常需要处理一些异步的操作，比如网络请求、动画等，而这些异步任务很可能会产生一些依赖关系。此时可以借助回调函数的方式来实现异步任务的执行顺序。

function asyncTaskA(callback) {
  let duration = 1000 + Math.random() * 1000
  setTimeout(() => {
    console.log('async task A done.')
    callback()
  }, duration)
}

function asyncTaskB(callback) {
  let duration = 1000 + Math.random() * 1000
  setTimeout(() => {
    console.log('async task B done.')
    callback()
  }, duration)
}

function asyncTaskC() {
  console.log('start async task C.')
}

asyncTaskA(() => {
  asyncTaskB(() => {
    asyncTaskC()
  })
})

上面的代码中， asyncTaskA 和 asyncTaskB 两个函数分别模拟了两个异步任务的执行过程，在回调函数 callback 中输出完成信息并执行下一个任务。 asyncTaskC 是不依赖于前两个异步任务的函数，直接输出信息。在主函数中，通过嵌套回调函数的方式实现异步任务的执行顺序。