Node.js Callback 非同步回呼函式詳解

在 Node.js 中，幾乎所有的 I/O 操作（例如讀取檔案、資料庫查詢、API 請求）都是非同步的。而 Callback (回呼函式) 是 Node.js 處理非同步運算最基礎、也是最核心的方式。

什麼是 Callback？

簡單來說，Callback 就是「將一個函式作為參數傳遞給另一個函數」，並告知該函數：「當你完成某件特定任務後，請回頭來執行我所傳入的這個函式」。

同步與非同步的回呼

並非所有的 Callback 都是非同步的。

• 同步 Callback：例如 JavaScript 的 Array.map 或 Array.forEach。
• 非同步 Callback：例如 Node.js 的 fs.readFile，程式不會等待檔案讀完，而是繼續往下執行。

const fs = require('fs');

console.log('1. 開始讀取檔案');

fs.readFile('data.txt', 'utf8', (err, data) => {
  if (err) {
    console.error('讀取失敗:', err);
    return;
  }
  console.log('3. 檔案內容讀取成功！');
});

console.log('2. 程式繼續執行，不會被阻塞');

Node.js 慣例：Error-First Callback

Node.js 社群達成了一個重要的設計共識，稱為 Error-First Callback（錯誤優先回呼）。你會發現絕大部分的 Node API 在傳入回呼函式時，都遵循以下兩個原則：

1. 第一個參數是 Error：如果操作發生錯誤，該參數為一個 Error 物件；如果操作成功，則為 null。
2. 後續參數才是資料：例如讀到的字串、資料庫的結果集等。

這種模式強制開發者在處理結果之前，必須先檢查是否有錯誤發生。

回呼地獄 (Callback Hell) 的挑戰

當你需要按順序執行多個非同步操作時，Callback 的巢狀結構會不斷加深，形成所謂的「回呼地獄」或「金字塔形程式碼」：

fs.readFile('user.json', (err, user) => {
  if (err) return handleError(err);

  getUserSettings(user.id, (err, settings) => {
    if (err) return handleError(err);

    updateUserDashboard(settings, (err, result) => {
      if (err) return handleError(err);
      console.log('流程全部完成');
      // 程式碼會一直向右方凹進去，變得極難維護...
    });
  });
});

如何優化？

雖然 Callback 是底層機制，但現代 Node.js 開發通常會搭配以下方式來解決巢狀問題：

• 具名函式：將匿名函式拆開，獨立定義以提高可讀性。
• Promise 與 Async/Await：這是目前最主流且優雅的解決方案，我們將在接下來的章節詳細探討。