Escrevi um artigo sobre Promises e Async / Await, recentemente, na intenção de contribuir com a comunidade BR e solidificar meus conhecimentos. No entanto, é impossível falar de Promises sem antes desenrolar um assunto fundamental: As Callbacks. Se você tem a intenção de entender melhor como funciona o JavaScript de forma assíncrona, este é o primeiro passo.

Então vamos nessa? Simbora.

O funcionamento do JavaScript

Imagine uma sequência de instruções qualquer, como uma receita de bolo. Para fazer o bolo, basta seguirmos cada passo dessa receita na ordem correta, certo?

1. Misturar as gemas, açúcar e margarina
2. Acrescentar leite, fermento e farinha de trigo
3. Despejar a massa numa forma
4. Assar a 180ºC por 40 minutos

O JavaScript funciona de maneira similar. Uma sequência de instruções do algoritmo será executada na ordem de cima para baixo.

function primeiraMensagem () {
    console.log('Essa mensagem vem por primeiro');
}

function segundaMensagem() {
    console.log('Essa mensagem vem por segundo');
}

primeiraMensagem();
segundaMensagem();

// Output:
// Essa mensagem vem por primeiro
// Essa mensagem vem por segundo

A semântica do Callback

É comum que a execução de código siga uma determinada ordem. Vejamos um outro exemplo. Dessa vez utilizaremos a função setTimeout para fazer com que a primeira mensagem demore 3 segundos para ser exibida. Vamos ver o resultado?

function primeiraMensagem () {
    console.log('Essa mensagem vem por primeiro');
}

setTimeout(primeiraMensagem(), 3000);

Output

Você tem alguma ideia do que pode ter causado este erro? Na verdade, eu gostaria que você observasse duas coisas:

1. A função primeiraMensagem é executada automaticamente, sem a espera dos 3 segundos
2. A função setTimeout lança um erro de callback inválida.

Quando executamos primeiraMensagem(), com os parênteses no final, faz com que a função seja Invocada. Ou seja, ordenamos a execução imediata da mesma. E quando o setTimeout procurou o que havia no primeiro parâmetro, não encontrou nada (recebeu undefined), já que primeiraMensagem já havia sido executada.

Para entender completamente, vamos para um exemplo parecido, mas dessa vez retirando os parênteses no final de primeiraMensagem().

function primeiraMensagem () {
    console.log('Essa mensagem vem por primeiro');
}

setTimeout(primeiraMensagem, 3000);

Output

Voilá! O que entendemos disso? No cenário acima existe uma diferença semântica na função primeiraMensagem de passá-la como argumento, sem os parênteses. Estas são as famosas callbacks. Ou seja, ela não está sendo invocada diretamente, e sim sendo passada como parâmetro para que outra função, a setTimeout, a chame (CALL) novamente (BACK).

Neste segundo exemplo, podemos passar uma função como callback para que a função recebeCallback possa chamar (e executar) essa função dentro dela.

function recebeCallback(callbackRecebida) {
    const numeroAleatorio = Math.floor(Math.random() * 101);

    callbackRecebida(numeroAleatorio);
}

function imprimeValor(valorParaImprimir) {
    console.log(valorParaImprimir);
}

recebeCallback(imprimeValor);

Output

• A função imprimeValor será responsável somente por imprimir o valor que recebe como parâmetro.

• A função recebeCallback será invocada recebendo imprimeValor como callback e assim seguirá:

  1. Gerar um número aleatório de 1 a 100;
  2. Invocar a callback imprimeValor recebida como parâmetro que consequentemente imprimirá no console o número aleatório

Usando o JavaScript assíncrono com as callbacks

Aprendemos como passar funções como callbacks, agora vamos entender a maior vantagem das callbacks: a utilização do Javascript de maneira assíncrona!

O próximo exemplo reutiliza as duas funções do início do artigo primeiraMensagem() e segundaMensagem(). Na função primeiraMensagem() configuramos uma espera de 3 segundos para execução e logo em seguida iremos chamar a função segundaMensagem(). Qual deverá ser o output? Vamos ver.

function primeiraMensagem () {
    console.log('Essa mensagem vem por primeiro');
}

function segundaMensagem() {
    console.log('Essa mensagem vem por segundo');
}

setTimeout(primeiraMensagem, 3000);
segundaMensagem();

// Output:
// Essa mensagem vem por segundo
// ... 5 segundos depois
// Essa mensagem vem por primeiro

Output

O que aconteceu? Se o código é sempre executado de cima para baixo, por que o JavaScript não esperou que a primeira mensagem fosse exibida antes da segunda?

Neste caso o JavaScript leu o código corretamente, executou a ação dos 3 segundos para exibir a mensagem e continuou a execução de forma síncrona do restante do código. Ou seja, ele leu setTimeout, mandou a execução acontecer e continuou a ler a próxima linha de código que neste caso foi segundaMensagem().

Mas esse não é o output que queríamos, certo? Queríamos que segundaMensagem() fosse executada somente após primeiraMensagem(). E se fizéssemos uma modificação? Vamos incluir segundaMensagem() como callback de primeiraMensagem() e fazer com que essa callback seja executada 2 segundos depois da execução da primeira.

function primeiraMensagem(callback) {
    console.log('Essa mensagem vem por primeiro');

    setTimeout(callback, 2000);
}

function segundaMensagem() {
    console.log('Essa mensagem vem por segundo');
}

setTimeout(primeiraMensagem(segundaMensagem), 3000);

Agora sim, desta forma segundaMensagem() só será executada 2 segundos após a execução de primeiraMensagem(). Vamos para o output?

Output

Ué, o erro de undefined novamente? Se olharmos com atenção notaremos que cometemos um erro fatal. Ao passarmos segundaMensagem como callback de primeiraMensagem, abrimos os parêtenses de primeiraMensagem fazendo com que essa seja executada imediatamente e deixasse de ser passada como callback.

Então como fazer com que ainda que passando segundaMensagem como parâmetro, consigamos manter primeiraMensagem como callback? Neste caso usaremos as funções anônimas, também conhecidas como arrow functions.

Uma rápida explicação de função anônima

Escreverei um artigo em mais detalhes sobre funções anônimas em breve, mas por enquanto só entenda que:

function funcaoNaoAnonima() {
    console.log('Este é um exemplo de uma função não anônima');
}

Pode ser transcrita também da seguinte forma:

() => console.log('Este é um exemplo de função anônima');

De volta ao assunto.

Ao criar uma função anônima que tem como única utilidade retornar a invocação de primeiraMensagem, podemos manter primeiraMensagem em sua forma de callback.

function primeiraMensagem(callback) {
    console.log('Essa mensagem vem por primeiro');

    setTimeout(callback, 2000);
}

function segundaMensagem() {
    console.log('Essa mensagem vem por segundo');
}

setTimeout(() => primeiraMensagem(segundaMensagem), 3000);

Output

Agora sim! Neste caso a função anônima será a chave para destrancarmos o poder das callbacks. Para mergulhar um pouco mais afundo nessa maravilhosa funcionalidade, iremos adicionar um último degrau de complexidade em nossos exemplos. Dessa vez faremos com que segundaMensagem também receba um parâmetro. Neste caso será a mensagem que gostaríamos de imprimir no console.

Primeiro vamos escrever da forma "errada", para entendermos a correta.

function primeiraMensagem(callback) {
    console.log('Essa mensagem vem por primeiro');

    setTimeout(callback, 2000);
}

function segundaMensagem(mensagem) {
    console.log(mensagem);
}

setTimeout(() => primeiraMensagem(segundaMensagem('Essa mensagem vem por segundo')), 3000);

Não precisamos nem executar o código acima para vermos o erro de passarmos segundaMensagem() com os parênteses, estaremos dando uma ordem de execução e desestruturando a callback. Neste caso também usaremos a função anônima para permitir que passemos um parâmetro dentro de segundaMensagem().

function primeiraMensagem(callback) {
    console.log('Essa mensagem vem por primeiro');

    setTimeout(callback, 2000);
}

function segundaMensagem(mensagem) {
    console.log(mensagem);
}

setTimeout(() => primeiraMensagem(() => segundaMensagem('Essa mensagem vem por segundo')), 3000);

Output

O problema do uso das Callbacks: O Callback Hell

Através das callbacks, somos capazes de manipular a ordem de execução das funções. Até aqui os exemplos foram simples e didáticos. No entanto, o mundo real é mais complicado e algumas aplicações se tornam complexas.

O uso das callbacks em projetos complexos cria um problema de legibilidade de código e torna seu uso mais difícil, quer ver? Vamos para um exemplo onde temos 5 funções que imprimem mensagens, uma sendo executada 2 segundos depois da outra e recebendo a mensagem como parâmetro. Como essas funções seriam escritas normalmente?

function primeiraMensagem(callback, mensagem) {
    console.log(mensagem);

    setTimeout(callback, 2000);
}

function segundaMensagem(callback, mensagem) {
    console.log(mensagem);

    setTimeout(callback, 2000);
}

function terceiraMensagem(callback, mensagem) {
    console.log(mensagem);

    setTimeout(callback, 2000);
}

function quartaMensagem(callback, mensagem) {
    console.log(mensagem);

    setTimeout(callback, 2000);
}

function quintaMensagem(mensagem) {
    console.log(mensagem);
}

setTimeout(() => primeiraMensagem(
    () => segundaMensagem(
        () => terceiraMensagem(
            () => quartaMensagem(
                () => quintaMensagem('Quinta mensagem'),
            'Quarta mensagem')
        , 'Terceira mensagem')
    , 'Segunda mensagem')
, 'Primeira mensagem'), 3000);

Output

Veja que a medida que são adicionadas novas chamadas de callbacks, a complexidade irá aumentar e a compreensão do código ficará mais difícil. Em casos mais extremos seu código vai parecer que foi cortado ao meio pelo Hadouken do Ryuu.

Felizmente existe uma maneira de evitar que esse tipo de problema aconteça. E estamos falando das Promises! E para a conveniência de todos, eu tenho um artigo explicando o assunto também!

Conclusão

Ufa! Chegamos ao final, e tenho certeza que daqui pra frente Callback é um assunto mais claro para você. Agora é só praticar!

Agradecimentos e crédito à Ania Kubów e Mario Souto que também dão excelentes explicações acerca do assunto.

Agradecimentos também aos meus colegas Élisson Michael e Edgard Leal pelas sugestões e revisão.

Teve algum problema? Comenta aqui em baixo!

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