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基於任務的異步編程模式(TAP)的錯誤處理

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在前面講到了《基於任務的異步編程模式(TAP)》,但是如果調用異步方法,沒有等待,那麽調用異步方法的線程中使用傳統的try/catch塊是不能捕獲到異步方法中的異常。因為在異步方法執行出現異常之前,已經執行完畢。

1、沒有等待的調用異步方法

ThrowAfter方法是在一定延遲後拋出一個異常:

private async Task ThrowAfter(int ms,string message)
{
    await Task.Delay(ms);
    Console.WriteLine("異步任務隨後將拋出異常。");
    throw new Exception(message);
}

DontHandle方法在調用異步方法時,由於有滯後性,所以使用try...catch...不能捕獲到異步方法中的異常。

public void DontHandle()
{
    try
    {
        ThrowAfter(200, "異步方法拋出的異常");
    }
    catch(Exception ex)
    {
        Console.WriteLine(ex.Message);
    }
    Console.WriteLine("完成方法:DontHandle");
}

註意:返回void的異步方法不會等待。因為從async void方法拋出的異常無法捕獲。因此,異步方法最好返回一個Task類型。

2、異步方法的異常處理

異步方法異常的比較好的處理方式使使用await關鍵字,將其放在try/catch語句中。

public async void HandleOneError()
{
    Console.WriteLine("HandleOneError方法開始執行。。。");
    try
    {
        await ThrowAfter(2000, "異步方法拋出的異常");
    }
    catch (Exception ex)
    {
        Console.WriteLine(ex.Message);
    }
    Console.WriteLine(
"完成方法:HandleOneError"); }

調用ThrowAfter方法後,HandleOneError會釋放線程,但它會在任務完成時保持對任務的引用。當異步方法拋出異常,會調用匹配的catch塊內的代碼。

3、多個異步方法的異常處理

如果調用多個異步方法,會有多個拋出異常,在捕獲異常時就會有問題。

public async void StartTwoTasks()
{
    Console.WriteLine("StartTwoTasks方法開始執行。。。");
    try
    {
        await ThrowAfter(2000, "first");//先執行該方法
        await ThrowAfter(1000, "Second");//第一個異步方法正常執行完後才會執行該方法
    }
    catch(Exception ex)
    {
        Console.WriteLine(ex.Message);
    }
    Console.WriteLine("完成方法:StartTwoTasks");
}

StartTwoTasks方法中,調用了兩個異步方法。理論上認為,當第一個異步方法執行完,拋出異常後,緊接著就會調用第二個異步方法,並拋出異常。但實際上是第一個異步方法拋出異常之後,就會被catch捕獲,並不會執行第二個異步方法。因為這種類型中,在“基於任務的異步編程模式(TAP)”一文中解釋過,這種調用方法是等待第一個異步方法執行結束後,調用函數的線程控制權才會調用第二個異步方法,多個異步方法以此類推。但是當時我們使用了Task類中的WhenAll方法同時等待多個任務全部執行完,才執行後面的代碼。

public async void StartTwoTasksParallel()
{
    Console.WriteLine("StartTwoTasksParallel方法開始執行。。。");
    try
    {
        Task t1 = ThrowAfter(2000, "first");//先執行該方法
        Task t2 = ThrowAfter(1000, "Second");//第一個異步方法執行完後才會執行該方法
        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類的WhenAll方法,並行調用兩個不關聯的異步方法。該方法將等待所有任務結束後才結束調用,不論任何一個拋出異常都不會影響其他任務。但是,該方法只會捕獲第一個異常(先拋出異常的任務),其他異常將不會被顯示。

有一種方法可以獲取所有任務的異常信息,就是在try塊外聲明任務變量t1和t2,讓這兩個變量在catch塊內訪問。在catch塊中檢測任務的IsFaulted屬性確認任務的狀態,以判定是否出現異常,然後通過Task類的Exception.InnerException訪問異常信息本身。

4、使用AggregateException信息

Task.WhenAll方法返回一個Task的結果變量。catch語句只會捕捉到所有異步任務中的第一個異常,但是Task.WhenAll方法返回的Task類型結果變量中會包含所有任務都出現的異常。外部結果任務的Exception屬性是一個AggregateException類型,顯示所有異常只需要遍歷結果任務中的Exception的InnerExceptions屬性即可。

public async void ShowAggregatedException()
{
    Console.WriteLine("ShowAggregatedException方法開始執行。。。");
    Task taskResult = null;
    try
    {
        Task t1 = ThrowAfter(2000, "first");//先執行該方法
        Task t2 = ThrowAfter(1000, "second");//第一個異步方法執行完後才會執行該方法
        Task t3 = ThrowAfter(1500, "third");//第一個異步方法執行完後才會執行該方法
        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");
}

基於任務的異步編程模式(TAP)的錯誤處理