Day68 Async：回調

2022 iThome 鐵人賽

Modern Web

就是要搞懂 JavaScript 啦！系列第 68 篇

14th鐵人賽

Emi

2022-11-22 22:08:31

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所謂的回調（callback），就是作為參數被傳遞的函式，函式並非在當前環境調用，而是被傳遞到另一個執行環境中，在該環境執行的函式。由於異步需要跳出當前線程（thread），在另一個環境中執行，因此使用回調是最常見的異步模式。

以下是一個使用 setTimeout 的簡單回調：

console.log(1);
setTimeout(function () {
  console.log(2);
}, 0);
console.log(3);
// 1
// 3
// 2

即便 setTimeout 的等待設置為 0 秒鐘，它依然離開了主線程的執行，等到異步執行完畢，回調函式進入工作佇列等待，直到 1 和 3 被打印完畢後，才被事件循環機制推入主線程執行。

巢狀／鏈式回調（Nested/Chained Callbacks）

回調另一個常見的用法，是多個異步依序執行，也就是回調內嵌著另一個回調：

// DOM 事件
listen("click", function handler(evt) {
  // 計時器
  setTimeout(function request() {
    // 異步請求
    ajax("http://some.url.1", function response(text) {
      // 處理回覆
      if (text == "hello") {
        handler();
      }
      else if (text == "world") {
        request();
      }
    });
  }, 500);
});

有時候，巢狀回調可能超過三個五個甚至更多，一不小心眼睛就看花了，根本不知道目前在哪一層，這樣的代碼常被稱作「回調地獄（callback hell）」。

這裡將上面的代碼改為不使用嵌套的方式：

// DOM 事件
listen("click", handler);

// 計時器
function handler() {
  setTimeout(request, 500);
}

// 異步請求
function request() {
  ajax("http://some.url.1", response);
}

// 處理回覆
function response(text) {
  if (text == "hello") {
    handler();
  }
  else if (text == "world") {
    request();
  }
}

上面的程式碼脫離了巢狀模式，但閱讀時依然需要上下來回移動目光，才能明白整段程式碼在做什麼。

控制反轉

回調還有另一個問題，也就是「控制權」的喪失。很多時候，異步行為倚賴的是第三方工具，我們將回調函式交出去，也因此無法控制在何時調用、是否調用、以及是否禁止重複調用等問題。

像這樣把自己程序的一部分拿出來，將它的控制權移交給另一個第三方時的情況，稱為「控制反轉（IOC, Inversion of Control）」。

控制反轉具有低耦合的優點，但缺點也顯而易見，最終我們無法確實控制自己撰寫的回調將如何被調用。

更安全的嘗試

分離的回調

有些 API 為了彌補控制權喪失的問題，會接受兩個回調，一個處理成功，一個處理失敗（ES6 的 promise 即是採用此方式）：

function success(data) {
  console.log(data);
}

function failure(err) {
  console.error(err);
}

ajax("http://some.url.1", success, failure);

以這種模式設計的 API，錯誤處理器通常是可選的，如果不提供錯誤處理器的話，API 在呼叫失敗後會沉默地吞掉錯誤。

錯誤優先

另一種常見的回調模式是「錯誤優先風格（error-first style）」（Node.js 的 API 常採用此種模式）。

回調的第一個參數保留給 error，第二個以後的參數才是成功取得的資料。如果異步執行成功，第一個參數會是空的或為 falsy，接著就能處理獲得的資料；而如果失敗的話，第一個參數將為 true，或得到一個 error 回報。

function response(err, data) {
  if (err) {
    console.error(err);
  }
  else {
    console.log(data);
  }
}

ajax("http://some.url.1", response);

設置超時取消

還有另一種方法，是將送出的異步在一定時間後取消，避免呼叫逾時的問題：

function timeoutify(fn, delay) {
  let intv = setTimeout(function () {
    intv = null;
    fn(new Error("Timeout!"));
  }, delay)
    ;

  return function () {
    if (intv) {
      clearTimeout(intv);
      fn.apply(this, [null].concat([].slice.call(arguments)));
    }
  };
}

function foo(err, data) {
  if (err) {
    console.error(err);
  }
  else {
    console.log(data);
  }
}

ajax("http://some.url.1", timeoutify(foo, 500));