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Tem muita explicação do que é callback pela net e até alguns exemplos escassos, mas nada que explique na prática e detalhadamente um uso realmente importante (eu não achei).

Eu já entendi um pouco de como usar e até fiz minha versão de um exemplo que achei na net, no entanto, o mesmo pode ser replicado sem uso de callback e funcionar igual ou até melhor

Estou tentando me introduzir nos conceitos e padrões do Node.js que é repleto disso: multithread, callback, assincronismo etc, mas enquanto eu não entender realmente para que serve um callback ou o que é uma thread acho que nunca vou aprender Node.js de verdade.

Gostaria de exemplos simples e/ou algum exemplo clássico e imprescindível em Node.js já que é meu foco.

Nota: Estudo programação há apenas 7 meses e até agora só mexi no client-side, a minha jornada ao back-end é recente. Isso pode ser útil para forjar a resposta.

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  • 8
    Porquê -2 nesta pergunta?
    – Sergio
    Commented 2/01/2015 às 22:22
  • 3
    Como assim "sem callback", ambos exemplos tem "callback"? Não fui eu quem negativou, mas suponho que este seja o motivo. Nota: Callback é algo que está na "alma" dos códigos ECMAScript, não trabalhar com Callback nele é o mesmo que "limitar" quase todos suas funcionalidades, em outras palavras, não é questão de vantagem, é como a linguagem funciona na maior parte dos códigos javascript. Nota 2: Ambos exemplos seus usam callback, você só não conseguiu perceber.
    – Syzoth
    Commented 2/01/2015 às 22:50
  • 2
    Talvez você esteja ignorando meu comentário amigo, mas só digo isto: Até aonde você pensa que não aplicou callback, você aplicou, você só não percebeu. Aquilo dentro do setTimeout nos dois exemplos são "callbacks". Portanto o primeiro exemplo tem 2 callbacks, o segundo apenas um callback.
    – Syzoth
    Commented 2/01/2015 às 22:57
  • 1
    @ropbla9 Aquela maneira que você trabalhou é útil quando o código trabalha de maneira ASSÍNCRONA, assim evitando congelamento do motor, quase tudo em ECMAScript é preferível trabalhar de maneira assíncrona, assim uma execução não vai precisar esperar a outra responder e as duas vão poder trabalhar lado a lado. Nota: Em um código que faz uma grande rotina e leva algum tempo, isto pode evitar que outros códigos tenham que esperar ele terminar (claro que tem que saber implementar isto).
    – Syzoth
    Commented 2/01/2015 às 23:12
  • 1
    Esta minha resposta talvez te ajude.
    – bfavaretto
    Commented 2/01/2015 às 23:55

3 Respostas 3

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O maior processo do Javascript é considero um único evento. Se você executar uma longa operação dentro deste evento o processo pode travar por alguns instantes o navegador (ou outro software que use ECMAScript), então o processo irá parar de processar outros eventos até que complete a sua operação e provavelmente irá congelar o navegador.

Por exemplo se você usar XMLHttpRequest desta maneira:

var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('GET', 'url_arquivo_grande', false); //false = síncrono
xhr.send(null);
alert(xhr.responseText);
alert('Outra tarefa...');//Isto iria demorar de aparecer e provavelmente o navegador irá congelar

O processo principal do navegador irá ficar travado até que o servidor termine de enviar a resposta para o cliente e o cliente (cliente no caso é o navegador) processe está resposta.

Portanto em XMLHttpRequest costumamos usar AJAX (Asynchronous Javascript and XML) que seria a maneira assíncrona dele, que seria algo como:

var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('GET', 'url_arquivo_grande', true); //true = assincrono
xhr.onreadystachange = function () { alert(xhr.responseText); };
xhr.send(null);
alert('Outra tarefa...');//Isto não espera o ajax

Você não necessita usar callback para tudo, porém se o seu código tiver uma grande chance de bloquear/congelar as demais operações é essencial que você utilize métodos assíncronos, ou até mesmo setTimeout.

O que realmente nos leva ao callback

Se o código for demorado (mesmo que não se trate de XMLHttpRequest), vale você recorrer a um setTimeout, a partir deste momento você não conseguirá usar o return ..., então será necessário usar o callback.

Porém é como eu disse, não há necessidade de usar callback em tudo, apenas aonde será necessário eventos assíncronos.

Exemplo de necessidade 1:

Neste exemplo a seguir tentaremos usar return, porém quando usamos setTimeout, o return terminar o processo antes do setTimeout, em outras palavras o return irá retornar 0, só após um milissegundo a variável estará com o valor 1, porém return foi processado antes disto:

function test() {
   var a = 0;
   setTimeout(function() {
      //Código demorado
      a = 1;
      //Código demorado
   }, 1);
   return a;
}
console.log(test());//Irá retornar 0

Com callback é possível capturar a resposta de um evento "assíncrono":

function test(callback) {
   var a = 0;
   setTimeout(function() {
      //Código demorado
      a = 1;
      //Código demorado
      callback(a);
   }, 1);
}

test(function (response) {
    console.log(response);//Irá retornar "1"
});

Exemplo de necessidade 2:

No exemplo a seguir usei XMLHttpRequest assíncrono, pois ele evita congelamentos, porém tentei capturar responseText, mas como a resposta ainda não está pronta o resultado será uma "string vazia", null ou undefined.

function ajax() {
    var xhr = new XMLHttpRequest();
    xhr.open('GET', 'url_arquivo_grande', true);
    xhr.send(null);
    return xhr.responseText;
}
console.log(ajax());//Irá retornar null ou undefined

Porém se usarmos onreadystatechange, poderemos esperar a resposta do servidor, mas não será possível usar return, pois ele evento está em outro ciclo/seguinto ou seja ele está assíncrono, como no exemplo:

function ajax() {
    var data = null;
    var xhr = new XMLHttpRequest();
    xhr.open('GET', 'url_arquivo_grande', true);
    xhr.onreadystatechange = function() {
        if (xhr.readyState == 4) {
            if (xhr.status === 200) {
               data = xhr.responseText;
            }
        }
    };
    xhr.send(null);
    return data;
}
console.log(ajax());//Irá retornar null

Então a solução é usar callback:

function ajax(callback) {
    var data = null;
    var xhr = new XMLHttpRequest();
    xhr.open('GET', 'url_arquivo_grande', true);
    xhr.onreadystatechange = function() {
        if (xhr.readyState == 4) {
            if (xhr.status === 200) {
               callback(xhr.responseText);
            }
        }
    };
    xhr.send(null);
}

test(function (response) {
    console.log(response);//Irá retornar "1"
});

Note, só por que temos um setTimeout, não quer dizer que será garantia contra "travamentos", por isto segue uma lista de tecnologias desenvolvidas para tornar a experiência do usuário melhor:

Note que Node.js é um "servidor" assíncrono, diferente do Apache que é síncrono. A probabilidade dos servidores assíncronos terem melhor performance é muito alta e por tal motivo ele é tão "cotado".

Diferença de assíncrona para síncrona:

Como já foi explicado anteriormente, o motivo de usar callback em especial é por causa dos eventos assíncronos, mas se não foi possível entender o que é ASSÍNCRONO, veja um exemplo de diferença entre "sincronia" e "assincronia" e o por que não podemos usar assíncrono com return:

síncrono vs assíncrono

O primeiro desenho (síncrono) ilustra que a=1; está na fila e return a; só será executado após a=1;, a desvantagem e se a=1; for um processo demorado, então o isto pode travar o processo principal, se não for demorado, então sim você pode usar síncrono.

A imagem ilustra que o a=1; está em um evento assíncrono (pode ser ajax, setTimeout, ou outros tipos), veja que a=1; foi só entregue após o return a;, portanto este retorno é executado primeiro e não traz a resposta necessária, no exemplo ele irá trazer o valor 0 ao invés de 1, então neste caso será necessário o "callback".

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  • por que não da para pegar o return da função se ele estiver no callback de um setTimeout?
    – ropbla9
    Commented 3/01/2015 às 13:31
  • 2
    @ropbla9 Eu editei a minha resposta.
    – Syzoth
    Commented 3/01/2015 às 14:51
  • 1
    entendi, obrigado + 1 vez
    – ropbla9
    Commented 3/01/2015 às 21:04
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Javascript é single-thread

Tanto no browser quanto fora dele (nodejs), o javascript é executado dentro de uma única linha de execução (ou Thread, em Inglês). Algumas linguagens permitem que você crie threads, mas não é o caso do javascript.

Por exemplo:

var a = 1;
for (var i=0; i<100000000; i++) { a++; }

Se esse código levar 10 segundos para executar, a execução de qualquer outra instrução no sistema será interrompida por 10 segundos.

Se no browser isso não é uma boa ideia, no lado servidor (nodejs) é pior ainda, pois nenhuma outra requisição será atendida até que termine a execução do looping acima.

Callback para resolver o problema

Para resolver o problema acima, foi inventado o uso de funções callback. É assim - Operações de I/O como leitura e escrita de arquivo, acesso a banco de dados ou conexões com servidores consomem muito tempo de execução, então para não travar todo o sistema nessas situações, a solução encontrada no javascript foi o uso de funções callback.

Funções callback são passadas como parâmetro e chamadas quando a operação termina. Por exemplo, no nodejs, para ler um arquivo você usa a seguinte instrução:

var fs = require('fs);
fs.readFile('c:\myfile.txt', function (err, data) {
  if (err) {
    console.log(err);
  }
  else {
    console.log(data);
  }
});

console.log('teste');

No exemplo acima, a primeira linha tenta ler o arquivo passado como parâmetro. Como a leitura de arquivo é um processo que toma tempo (em ciclos computacionais), o controle é passado para a biblioteca de IO do node (unit 'fs'), e a execução continua para a próxima linha, onde é exibida a mensagem 'teste' na tela do console.

Quando o arquivo for lido ou um erro ocorrer (por exemplo, arquivo não encontrado), a função fs.readFile irá chamar a função callback que irá mostrar a mensagem de erro ou o conteúdo do arquivo.

Espero ter ajudado.

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Qual a vantagem real de usar um CallBack?

A vantagem é poder definir um parâmetro em uma classe que é na verdade uma função. Isso isenta o programador de um framework, por exemplo, de escrever esta função, deixando isso a cargo de um programador. O framework apenas chama a função definida pelo programador sem necessariamente verificar o que essa função faz.

Apesar de vantajoso pela flexibilidade e liberdade, e a possibilidade de estender a funcionalidade de um objeto, a abordagem por callbacks é um tanto quanto permissiva, e portanto, perigosa, pois pode fazer o programador definir uma função que extrapola aspectos como segurança e responsabilidade da informação.

O que é Thread/Multithread?

Thread (em português, linha de encadeamento de execução) é uma forma de um processo dividir a si mesmo em duas ou mais tarefas que podem ser executadas concorrencialmente.

Multithread é a capacidade de um processo de lidar com várias linhas de execução, funcionalidade alegada pelo Node.js, embora a linguagem de programação JavaScript não tenha este recurso.

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