Question

使用Microsoft for .NET的异步CTP，是否可以捕获调用方法中异步方法抛出的异常？

public async void Foo()
{
    var x = await DoSomethingAsync();

    /* Handle the result, but sometimes an exception might be thrown.
       For example, DoSomethingAsync gets data from the network
       and the data is invalid... a ProtocolException might be thrown. */
}

public void DoFoo()
{
    try
    {
        Foo();
    }
    catch (ProtocolException ex)
    {
          /* The exception will never be caught.
             Instead when in debug mode, VS2010 will warn and continue.
             The deployed the app will simply crash. */
    }
}

所以基本上我希望异步代码中的异常冒泡到我的调用代码中如果那是可能的话。

Answer 1

阅读有点奇怪，但是，异常会冒泡到调用代码 - 但只有如果await或Wait()调用Foo

public async Task Foo()
{
    var x = await DoSomethingAsync();
}

public async void DoFoo()
{
    try
    {
        await Foo();
    }
    catch (ProtocolException ex)
    {
          // The exception will be caught because you've awaited
          // the call in an async method.
    }
}

//or//

public void DoFoo()
{
    try
    {
        Foo().Wait();
    }
    catch (ProtocolException ex)
    {
          /* The exception will be caught because you've
             waited for the completion of the call. */
    }
}

Async void方法具有不同的错误处理语义。当异步任务或异步任务方法抛出异常时，将捕获该异常并将其放在Task对象上。使用async void方法时，没有Task对象，因此异步void方法抛出的任何异常都将直接在async void方法启动时处于活动状态的SynchronizationContext上引发。 - https://msdn.microsoft.com/en-us/magazine/jj991977.aspx

请注意，如果.Net决定同步执行您的方法，则使用Wait（）可能会导致应用程序阻止。

这个解释http://www.interact-sw.co.uk/iangblog/2010/11/01/csharp5-async-exceptions非常好 - 它讨论了编译器实现这种魔力的步骤。

Answer 2

未捕获异常的原因是因为Foo（）方法具有void返回类型，因此当调用await时，它只返回。由于DoFoo（）没有等待Foo的完成，因此无法使用异常处理程序。

如果您可以更改方法签名，则会打开一个更简单的解决方案 - 更改Foo()，使其返回类型Task，然后DoFoo()可以await Foo()，如此代码：

public async Task Foo() {
    var x = await DoSomethingThatThrows();
}

public async void DoFoo() {
    try {
        await Foo();
    } catch (ProtocolException ex) {
        // This will catch exceptions from DoSomethingThatThrows
    }
}

Answer 3

您的代码没有按照您的想法执行。方法开始等待异步结果后，异步方法立即返回。使用跟踪来研究代码的实际行为是很有见地的。

以下代码执行以下操作：

创建4个任务
每个任务将异步递增一个数字并返回递增的数字
当异步结果到达时，它会被跟踪。

static TypeHashes _type = new TypeHashes(typeof(Program));        
private void Run()
{
    TracerConfig.Reset("debugoutput");

    using (Tracer t = new Tracer(_type, "Run"))
    {
        for (int i = 0; i < 4; i++)
        {
            DoSomeThingAsync(i);
        }
    }
    Application.Run();  // Start window message pump to prevent termination
}


private async void DoSomeThingAsync(int i)
{
    using (Tracer t = new Tracer(_type, "DoSomeThingAsync"))
    {
        t.Info("Hi in DoSomething {0}",i);
        try
        {
            int result = await Calculate(i);
            t.Info("Got async result: {0}", result);
        }
        catch (ArgumentException ex)
        {
            t.Error("Got argument exception: {0}", ex);
        }
    }
}

Task<int> Calculate(int i)
{
    var t = new Task<int>(() =>
    {
        using (Tracer t2 = new Tracer(_type, "Calculate"))
        {
            if( i % 2 == 0 )
                throw new ArgumentException(String.Format("Even argument {0}", i));
            return i++;
        }
    });
    t.Start();
    return t;
}

观察痕迹时

22:25:12.649  02172/02820 {          AsyncTest.Program.Run 
22:25:12.656  02172/02820 {          AsyncTest.Program.DoSomeThingAsync     
22:25:12.657  02172/02820 Information AsyncTest.Program.DoSomeThingAsync Hi in DoSomething 0    
22:25:12.658  02172/05220 {          AsyncTest.Program.Calculate    
22:25:12.659  02172/02820 {          AsyncTest.Program.DoSomeThingAsync     
22:25:12.659  02172/02820 Information AsyncTest.Program.DoSomeThingAsync Hi in DoSomething 1    
22:25:12.660  02172/02756 {          AsyncTest.Program.Calculate    
22:25:12.662  02172/02820 {          AsyncTest.Program.DoSomeThingAsync     
22:25:12.662  02172/02820 Information AsyncTest.Program.DoSomeThingAsync Hi in DoSomething 2    
22:25:12.662  02172/02820 {          AsyncTest.Program.DoSomeThingAsync     
22:25:12.662  02172/02820 Information AsyncTest.Program.DoSomeThingAsync Hi in DoSomething 3    
22:25:12.664  02172/02756          } AsyncTest.Program.Calculate Duration 4ms   
22:25:12.666  02172/02820          } AsyncTest.Program.Run Duration 17ms  ---- Run has completed. The async methods are now scheduled on different threads. 
22:25:12.667  02172/02756 Information AsyncTest.Program.DoSomeThingAsync Got async result: 1    
22:25:12.667  02172/02756          } AsyncTest.Program.DoSomeThingAsync Duration 8ms    
22:25:12.667  02172/02756 {          AsyncTest.Program.Calculate    
22:25:12.665  02172/05220 Exception   AsyncTest.Program.Calculate Exception thrown: System.ArgumentException: Even argument 0   
   at AsyncTest.Program.c__DisplayClassf.Calculateb__e() in C:\Source\AsyncTest\AsyncTest\Program.cs:line 124   
   at System.Threading.Tasks.Task`1.InvokeFuture(Object futureAsObj)    
   at System.Threading.Tasks.Task.InnerInvoke()     
   at System.Threading.Tasks.Task.Execute()     
22:25:12.668  02172/02756 Exception   AsyncTest.Program.Calculate Exception thrown: System.ArgumentException: Even argument 2   
   at AsyncTest.Program.c__DisplayClassf.Calculateb__e() in C:\Source\AsyncTest\AsyncTest\Program.cs:line 124   
   at System.Threading.Tasks.Task`1.InvokeFuture(Object futureAsObj)    
   at System.Threading.Tasks.Task.InnerInvoke()     
   at System.Threading.Tasks.Task.Execute()     
22:25:12.724  02172/05220          } AsyncTest.Program.Calculate Duration 66ms      
22:25:12.724  02172/02756          } AsyncTest.Program.Calculate Duration 57ms      
22:25:12.725  02172/05220 Error       AsyncTest.Program.DoSomeThingAsync Got argument exception: System.ArgumentException: Even argument 0  

Server stack trace:     
   at AsyncTest.Program.c__DisplayClassf.Calculateb__e() in C:\Source\AsyncTest\AsyncTest\Program.cs:line 124   
   at System.Threading.Tasks.Task`1.InvokeFuture(Object futureAsObj)    
   at System.Threading.Tasks.Task.InnerInvoke()     
   at System.Threading.Tasks.Task.Execute()     

Exception rethrown at [0]:      
   at System.Runtime.CompilerServices.TaskAwaiter.EndAwait()    
   at System.Runtime.CompilerServices.TaskAwaiter`1.EndAwait()  
   at AsyncTest.Program.DoSomeThingAsyncd__8.MoveNext() in C:\Source\AsyncTest\AsyncTest\Program.cs:line 106    
22:25:12.725  02172/02756 Error       AsyncTest.Program.DoSomeThingAsync Got argument exception: System.ArgumentException: Even argument 2  

Server stack trace:     
   at AsyncTest.Program.c__DisplayClassf.Calculateb__e() in C:\Source\AsyncTest\AsyncTest\Program.cs:line 124   
   at System.Threading.Tasks.Task`1.InvokeFuture(Object futureAsObj)    
   at System.Threading.Tasks.Task.InnerInvoke()     
   at System.Threading.Tasks.Task.Execute()     

Exception rethrown at [0]:      
   at System.Runtime.CompilerServices.TaskAwaiter.EndAwait()    
   at System.Runtime.CompilerServices.TaskAwaiter`1.EndAwait()  
   at AsyncTest.Program.DoSomeThingAsyncd__8.MoveNext() in C:\Source\AsyncTest\AsyncTest\Program.cs:line 0      
22:25:12.726  02172/05220          } AsyncTest.Program.DoSomeThingAsync Duration 70ms   
22:25:12.726  02172/02756          } AsyncTest.Program.DoSomeThingAsync Duration 64ms   
22:25:12.726  02172/05220 {          AsyncTest.Program.Calculate    
22:25:12.726  02172/05220          } AsyncTest.Program.Calculate Duration 0ms   
22:25:12.726  02172/05220 Information AsyncTest.Program.DoSomeThingAsync Got async result: 3    
22:25:12.726  02172/05220          } AsyncTest.Program.DoSomeThingAsync Duration 64ms

您将注意到Run方法在线程2820上完成，而只有一个子线程已完成（2756）。如果你在await方法周围放置一个try / catch，你可以用通常的方式“捕获”异常，尽管你的代码在计算任务完成并执行你的contiuation时在另一个线程上执行。

计算方法会自动跟踪抛出的异常，因为我确实使用了ApiChange工具中的ApiChange.Api.dll。跟踪和反射器有助于理解正在发生的事情。要摆脱线程，您可以创建自己的GetAwaiter BeginAwait和EndAwait版本，并且不包装任务，例如一个懒惰和跟踪你自己的扩展方法。然后，您将更好地了解编译器以及TPL的功能。

现在你看到没有办法尝试/捕获你的异常，因为没有剩余的堆栈帧来传播任何异常。在启动异步操作后，您的代码可能会执行完全不同的操作。它可能会调用Thread.Sleep甚至终止。只要剩下一个前台线程，您的应用程序就会很乐意继续执行异步任务。

在异步操作完成并回调到UI线程后，您可以在异步方法中处理异常。建议的方法是使用TaskScheduler.FromSynchronizationContext。只有当你有一个UI线程并且不忙于其他事情时，这才有效。

Answer 4

同样重要的是要注意，如果在异步方法上有void返回类型，则会丢失异常的时间堆栈跟踪。我建议按如下方式返回Task。要使调试变得更容易。

public async Task DoFoo()
    {
        try
        {
            return await Foo();
        }
        catch (ProtocolException ex)
        {
            /* Exception with chronological stack trace */     
        }
    }

Answer 5

可以在异步函数中捕获异常。

public async void Foo()
{
    try
    {
        var x = await DoSomethingAsync();
        /* Handle the result, but sometimes an exception might be thrown
           For example, DoSomethingAsync get's data from the network
           and the data is invalid... a ProtocolException might be thrown */
    }
    catch (ProtocolException ex)
    {
          /* The exception will be caught here */
    }
}

public void DoFoo()
{
    Foo();
}

Answer 6

此博客整齐地解释了您的问题Async Best Practices。

它的主旨是你不应该使用void作为异步方法的返回，除非它是异步事件处理程序，这是不好的做法，因为它不允许捕获异常; - ）。

最佳做法是将返回类型更改为“任务”。此外，尝试一直编写异步代码，进行每个异步方法调用并从异步方法调用。除了控制台中的Main方法，它不能是异步的（在C＃7.1之前）。

如果忽略此最佳实践，您将遇到GUI和ASP.NET应用程序的死锁。发生死锁是因为这些应用程序在只允许一个线程的上下文上运行，并且不会将其放弃到异步线程。这意味着GUI同步等待返回，而async方法等待上下文：死锁。

在控制台应用程序中不会发生此行为，因为它在具有线程池的上下文中运行。异步方法将在另一个将被调度的线程上返回。这就是测试控制台应用程序可以工作的原因，但同样的调用会在其他应用程序中死锁......

捕获异步void方法抛出的异常

6 个答案: