並行下載的完美解決方案

How to implement the function that supports concurrent downloading?

在看完 小心，AsyncTask 不是萬能的 以及 深入研究 IntentService 原始碼 這兩篇文章後，我想你應該已經對如何寫個正確處理費時工作的 Android 程式，建立起正確的觀念。

從這兩篇文章中，我們也了解到，在 IntentServcie 中等待被服務的工作，並不會被一起並行 (Concurrent)，而是循序執行。在多數的案例中，循序執行已能滿足你的需求，而且這樣的程式也比較能夠受控制而不會出錯。

要使用這個 ConcurrentIntentService，和使用 IntentService 是相同的，你只要繼承這個 ConcurrentIntentService，並將費時的工作，移到 onHandleIntent() 中處裡即可。onHandleIntent() 是被 non-UI thread 所喚起的。因此在這個函式中，你可以放心地去執行你的下載工作，而不用擔心會產生任何的 ANR 錯誤。

不過在處理網路下載這件事情上，循序執行可不是最好的方式，每件網路下載的工作，免不了要浪費時間在等待網路的傳輸上。為了要善用 CPU 的資源，加速資料的下載工作（例如下載多張圖片），你今天可能會想要這些等待被服務的工作，能夠一起被並行，而不是循序執行。在研讀完這個 IntentService 的原始碼後，你自己知不知道如何寫個可支援並行工作的 IntentService？

如果你曾研讀過 AsyncTask 的原始碼，你應該知道所有的 AsyncTask實例 (instances)，都是由同一個 ThreadPoolExecutor 在管理。每一個 AsyncTask 的實例，都會由 ThreadPoolExecutor 中分配到一個 thread 來執行。因此所有的 AsyncTask 實例都是並行的。要實現一個可支援並行工作的 IntentService，我們剛好可以利用 Service + AsyncTask 的組合。

底下是我所實現的 ConcurrentIntentService 的完整程式代碼。

public abstract class ConcurrentIntentService extends Service {
  protected abstract void onHandleIntent(Intent intent);
  
  private boolean m_bRedelivery;
  private ConcurrentHashMap<Intent, MyAsyncTask> m_mapIntent2AsyncTask;
  
  public
  ConcurrentIntentService()
  {
    m_mapIntent2AsyncTask = new ConcurrentHashMap<Intent, MyAsyncTask>(32);
  }
  
  public void 
  setIntentRedelivery(boolean enabled) 
  {
    m_bRedelivery = enabled;
  }
 
  public void 
  cancel() 
  {
    for (MyAsyncTask task: m_mapIntent2AsyncTask.values()) {
      task.cancel(true);
    }
    m_mapIntent2AsyncTask.clear();
    stopSelf();
  }
  
  @Override public void 
  onStart(Intent intent, int startId) 
  {
    super.onStart(intent, startId);
    if (m_mapIntent2AsyncTask.containsKey(intent)) {
    return;
    }
   
    MyAsyncTask task = new MyAsyncTask();     
    m_mapIntent2AsyncTask.put(intent, task);
    task.execute(intent);
  }
  
  @Override public int
  onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) 
  {
    onStart(intent, startId);
    return m_bRedelivery ? START_REDELIVER_INTENT : START_NOT_STICKY;
  }

  @Override public IBinder 
  onBind(Intent intent) 
  {
    return null;
  }
  
  /////////////////////////////////////////////////////////////
  private class MyAsyncTask extends AsyncTask<Intent, Void, Void> {
    protected Void 
    doInBackground(Intent... its) 
    {
       final int nCount = its.length;
       for (int i = 0; i < nCount; i++) {
         Intent it = its[i];
       
         m_mapIntent2AsyncTask.remove(it);
         onHandleIntent(it);
       }
       return null;
    }

    @Override protected void 
    onPostExecute(Void result)
    {
      if (m_mapIntent2AsyncTask.isEmpty())
        stopSelf();
    }

    @Override protected void 
    onCancelled()
    {
      if (m_mapIntent2AsyncTask.isEmpty())
    stopSelf();
    }
  }
}

我們先看 #29~#40 行onStart() 這個函式。

每當你想執行某件費時的工作，透過 Context.startService() 呼叫到 Service.onStart() 時，我們立即產生一個 MyAsyncTask (AsyncTask 的子類，見 #56~#83) 的實例(#37)，並將他放到 m_mapIntent2AsyncTask 這個 HashMap 中(#38)。

設計這類的樣式，其中一項重要的工作是決定何時要殺掉 Service。在 IntentService 中，每項工作都是循序執行的，因此他利用 stopSelf(int)，來讓系統判斷是否最後一項工作已執行完畢。系統會在最後一項工作已執行完畢時，自動殺掉 Service。不過在 ConcurrentIntentService 中的所有工作，都是並行的，而且每件工作的執行時間也長短不一。因此，我們不能參考 IntentService 的作法，我們必須借助一個 HashMap 來管理，還有哪些待執行的工作，自己決定要殺掉 Service 的時機。

在 MyAsyncTask 這個類別 (#56~#83) 的 doInBackground() 函式中，我們先將欲執行的工作從 m_mapIntent2AsyncTask 中移除。接下來，再呼叫你設計的 onHandleIntent(Intent)，每個 AsyncTask 執行完後，最終都會執行 onPostExecute()。因此，我們在這個函式中，判斷 m_mapIntent2AsyncTask 中是否還有待執行的工作。如果沒有，那就是這個 Service 的生命該終結的時候 (#73~#74)。

其他部份的設計邏輯，和 IntentService 類似，請自行研讀。不過，我們為這個 ConcurrentIntentService，還特別加了 cancel() (#19~27) 介面，讓你可以取消所有正在進行或等待執行的工作。

如何在 Android 應用中，順利處理雲端資源的存取工作，一直是應用開發者的痛苦。不過，透過系統提供的 IntentService 與我自行設計的 ConcurrentIntentService，應當可以幫助開發者減少在處理網路下載時所遇到的問題。

要寫 Android 應用，一點都不難，不就是 Java。這是我最常聽到，剛跨過入門檻開發者告訴我的一句話。不過當你曾嘗試寫過 Android 的雲端應用後，你應該有所體會，要寫好的一個 Android 的網路應用，這當中還是有許多門檻需要跨過的。