Node.js - Khái niệm Callbacks

Xin chào các bạn đang học lập trình! Hôm nay, chúng ta sẽ bắt đầu một chuyến hành trình thú vị vào thế giới của Node.js callbacks. Là người giáo viên máy tính ở gần nhà, tôi sẽ hướng dẫn bạn từng bước qua khái niệm này. Đừng lo lắng nếu bạn mới bắt đầu học lập trình - chúng ta sẽ bắt đầu từ cơ bản và dần dần nâng cao. Vậy, hãy lấy một tách cà phê (hoặc trà, nếu bạn thích), và cùng nhau bắt đầu nhé!

Callback là gì?

Hãy tưởng tượng bạn đang ở một nhà hàng đông đúc. Bạn đặt订单 với nhân viên phục vụ, nhưng thay vì đứng đợi đồ ăn, bạn ngồi xuống và trò chuyện với bạn bè. Nhân viên phục vụ sẽ "gọi bạn lại" khi đồ ăn của bạn sẵn sàng. Đó chính là bản chất của callback trong lập trình!

Trong Node.js, một callback là một hàm được truyền vào một hàm khác và được thực thi sau khi hàm đó hoàn thành tác vụ của mình. Đây là cách để đảm bảo rằng một đoạn mã nhất định không được thực thi cho đến khi một hoạt động trước đó đã hoàn thành.

Hãy nhìn vào một ví dụ đơn giản:

function greet(name, callback) {
console.log('Hello, ' + name + '!');
callback();
}

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

greet('Alice', sayGoodbye);

Trong ví dụ này, sayGoodbye là hàm callback của chúng ta. Chúng ta truyền nó vào hàm greet, và hàm greet gọi nó sau khi in lời chào. Khi bạn chạy đoạn mã này, bạn sẽ thấy:

Hello, Alice!
Goodbye!

Callback cho phép chúng ta kiểm soát thứ tự thực thi các thao tác, đảm bảo rằng "Goodbye!" được in ra sau lời chào.

Ví dụ mã Blocking

Trước khi chúng ta đi sâu hơn vào callbacks, hãy nhìn xem会发生 gì khi chúng ta không sử dụng chúng. Điều này được gọi là "mã blocking" vì nó ngăn cản (hoặc block) việc thực thi mã tiếp theo cho đến khi hoạt động hiện tại hoàn thành.

Dưới đây là một ví dụ mã blocking:

const fs = require('fs');

// Mã blocking
const data = fs.readFileSync('example.txt', 'utf8');
console.log(data);
console.log('File reading finished');
console.log('Program ended');

Trong ví dụ này, readFileSync là một hàm đồng bộ đọc một tệp. Chương trình sẽ chờ cho đến khi tệp được đọc hoàn chỉnh trước khi chuyển sang dòng tiếp theo. Nếu tệp lớn, điều này có thể gây ra sự chậm trễ đáng chú ý trong chương trình của bạn.

Ví dụ mã Non-Blocking

Bây giờ, hãy xem cách chúng ta có thể sử dụng callbacks để làm cho mã của mình không blocking:

const fs = require('fs');

// Mã non-blocking
fs.readFile('example.txt', 'utf8', (err, data) => {
if (err) {
console.error('Error reading file:', err);
return;
}
console.log(data);
});

console.log('File reading started');
console.log('Program ended');

Trong phiên bản non-blocking này, readFile nhận một hàm callback làm đối số cuối cùng. Hàm này được gọi khi việc đọc tệp hoàn tất (hoặc nếu xảy ra lỗi). Chương trình không chờ đợi việc đọc tệp; nó tiếp tục thực thi các dòng tiếp theo ngay lập tức.

Kết quả đầu ra có thể trông như thế này:

File reading started
Program ended
[Nội dung của example.txt]

Lưu ý rằng "File reading started" và "Program ended" được in ra trước nội dung tệp. Điều này là vì việc đọc tệp diễn ra đồng bộ, cho phép phần còn lại của chương trình tiếp tục thực thi.

Callback dưới dạng Arrow Function

Trong JavaScript hiện đại, chúng ta thường sử dụng arrow functions cho callbacks. Chúng cung cấp một cú pháp简洁 hơn. Hãy viết lại ví dụ chào hỏi trước đó sử dụng arrow function:

function greet(name, callback) {
console.log('Hello, ' + name + '!');
callback();
}

greet('Bob', () => {
console.log('Goodbye!');
});

Ở đây, thay vì xác định một hàm sayGoodbye riêng biệt, chúng ta đã bao gồm callback trực tiếp trong cuộc gọi hàm greet bằng cách sử dụng một arrow function.

Điều này đặc biệt hữu ích khi callback ngắn và chúng ta không cần sử dụng nó ở nơi khác trong mã của mình.

Callback Hell và Cách Tránh Nó

Khi các chương trình của bạn trở nên phức tạp hơn, bạn có thể sẽ thấy mình đặt callbacks trong callbacks. Điều này có thể dẫn đến một tình huống được gọi là "callback hell" hoặc "pyramid of doom". Nó trông giống như thế này:

asyncOperation1((error1, result1) => {
if (error1) {
handleError(error1);
} else {
asyncOperation2(result1, (error2, result2) => {
if (error2) {
handleError(error2);
} else {
asyncOperation3(result2, (error3, result3) => {
if (error3) {
handleError(error3);
} else {
// Và tiếp tục...
}
});
}
});
}
});

Để tránh điều này, chúng ta có thể sử dụng các kỹ thuật như:

1. Các hàm có tên thay vì các hàm vô danh
2. Promises
3. Async/await (sử dụng promises dưới lớp)

Dưới đây là bảng tóm tắt các phương pháp này:

Phương pháp	Mô tả	Ưu điểm	Nhược điểm
Các hàm có tên	Định nghĩa các hàm riêng cho từng callback	Cải thiện khả năng đọc	Vẫn có thể dẫn đến nhiều hàm lồng nhau
Promises	Sử dụng .then() chains	Đơn giản hóa việc lồng nhau, xử lý lỗi tốt hơn	Cần hiểu khái niệm promise
Async/Await	Sử dụng async functions và await keyword	Trông như mã đồng bộ, rất dễ đọc	Cần hiểu promises và hàm async

Kết luận

Callbacks là một khái niệm cơ bản trong Node.js và JavaScript nói chung. Chúng cho phép chúng ta làm việc với các thao tác bất đồng bộ một cách hiệu quả, làm cho các chương trình của chúng ta hiệu suất cao và nhạy bén hơn. Khi bạn tiếp tục hành trình học lập trình, bạn sẽ gặp callbacks thường xuyên, và việc hiểu rõ chúng sẽ giúp bạn trở thành một nhà phát triển thành thạo hơn.

Nhớ rằng, như việc học bất kỳ kỹ năng mới nào, việc thành thạo callbacks đòi hỏi sự luyện tập. Đừng nản lòng nếu nó không ngay lập tức dễ hiểu - hãy tiếp tục lập trình, tiếp tục thử nghiệm, và sớm thôi, bạn sẽ thành thạo việc sử dụng callbacks!

Chúc các bạn lập trình vui vẻ, các nhà phát triển tương lai! And remember, in the world of programming, we don't say goodbye – we just callback later!

Credits: Image by storyset