基于任务的异步编程模式（TAP）的错误处理

Posted 2020-11-12 Pilgrim

在前面讲到了《基于任务的异步编程模式（TAP）》，但是如果调用异步方法，没有等待，那么调用异步方法的线程中使用传统的try/catch块是不能捕获到异步方法中的异常。因为在异步方法执行出现异常之前，已经执行完毕。

1、没有等待的调用异步方法

ThrowAfter方法是在一定延迟后抛出一个异常：

private async Task ThrowAfter(int ms,string message)
{
    await Task.Delay(ms);
    Console.WriteLine("异步任务随后将抛出异常。");
    throw new Exception(message);
}

DontHandle方法在调用异步方法时，由于有滞后性，所以使用try...catch...不能捕获到异步方法中的异常。

public void DontHandle()
{
    try
    {
        ThrowAfter(200, "异步方法抛出的异常");
    }
    catch(Exception ex)
    {
        Console.WriteLine(ex.Message);
    }
    Console.WriteLine("完成方法：DontHandle");
}

注意：返回void的异步方法不会等待。因为从async void方法抛出的异常无法捕获。因此，异步方法最好返回一个Task类型。

2、异步方法的异常处理

异步方法异常的比较好的处理方式使使用await关键字，将其放在try/catch语句中。

public async void HandleOneError()
{
    Console.WriteLine("HandleOneError方法开始执行。。。");
    try
    {
        await ThrowAfter(2000, "异步方法抛出的异常");
    }
    catch (Exception ex)
    {
        Console.WriteLine(ex.Message);
    }
    Console.WriteLine("完成方法：HandleOneError");
}

调用ThrowAfter方法后，HandleOneError会释放线程，但它会在任务完成时保持对任务的引用。当异步方法抛出异常，会调用匹配的catch块内的代码。

3、多个异步方法的异常处理

如果调用多个异步方法，会有多个抛出异常，在捕获异常时就会有问题。

public async void StartTwoTasks()
{
    Console.WriteLine("StartTwoTasks方法开始执行。。。");
    try
    {
        await ThrowAfter(2000, "first");//先执行该方法
        await ThrowAfter(1000, "Second");//第一个异步方法正常执行完后才会执行该方法
    }
    catch(Exception ex)
    {
        Console.WriteLine(ex.Message);
    }
    Console.WriteLine("完成方法：StartTwoTasks");
}

StartTwoTasks方法中，调用了两个异步方法。理论上认为，当第一个异步方法执行完，抛出异常后，紧接着就会调用第二个异步方法，并抛出异常。但实际上是第一个异步方法抛出异常之后，就会被catch捕获，并不会执行第二个异步方法。因为这种类型中，在“基于任务的异步编程模式（TAP）”一文中解释过，这种调用方法是等待第一个异步方法执行结束后，调用函数的线程控制权才会调用第二个异步方法，多个异步方法以此类推。但是当时我们使用了Task类中的WhenAll方法同时等待多个任务全部执行完，才执行后面的代码。

public async void StartTwoTasksParallel()
{
    Console.WriteLine("StartTwoTasksParallel方法开始执行。。。");
    try
    {
        Task t1 = ThrowAfter(2000, "first");//先执行该方法
        Task t2 = ThrowAfter(1000, "Second");//第一个异步方法执行完后才会执行该方法
        await Task.WhenAll(t1, t2);
    }
    catch (Exception ex)
    {
        Console.WriteLine(ex.Message);
    }
    Console.WriteLine("完成方法：StartTwoTasksParallel");
}

StartTwoTasksParallel方法使用Task类的WhenAll方法，并行调用两个不关联的异步方法。该方法将等待所有任务结束后才结束调用，不论任何一个抛出异常都不会影响其他任务。但是，该方法只会捕获第一个异常（先抛出异常的任务），其他异常将不会被显示。

有一种方法可以获取所有任务的异常信息，就是在try块外声明任务变量t1和t2，让这两个变量在catch块内访问。在catch块中检测任务的IsFaulted属性确认任务的状态，以判定是否出现异常，然后通过Task类的Exception.InnerException访问异常信息本身。

4、使用AggregateException信息

Task.WhenAll方法返回一个Task的结果变量。catch语句只会捕捉到所有异步任务中的第一个异常，但是Task.WhenAll方法返回的Task类型结果变量中会包含所有任务都出现的异常。外部结果任务的Exception属性是一个AggregateException类型，显示所有异常只需要遍历结果任务中的Exception的InnerExceptions属性即可。

public async void ShowAggregatedException()
{
    Console.WriteLine("ShowAggregatedException方法开始执行。。。");
    Task taskResult = null;
    try
    {
        Task t1 = ThrowAfter(2000, "first");//先执行该方法
        Task t2 = ThrowAfter(1000, "second");//第一个异步方法执行完后才会执行该方法
        Task t3 = ThrowAfter(1500, "third");//第一个异步方法执行完后才会执行该方法
        await (taskResult = Task.WhenAll(t1, t2, t3));
    }
    catch (Exception ex)
    {
        Console.WriteLine("handle {0}",ex.Message);
        foreach (Exception  ex1 in taskResult.Exception.InnerExceptions)
        {
            Console.WriteLine("Inner exception {0}", ex1.Message);
        }
    }
    Console.WriteLine("完成方法：ShowAggregatedException");
}