如何使用 AsyncPump 在异步控制台应用程序中保留异常上下文？

Question

我正在使用Steven Toub's excellent AsyncPump class，它允许控制台应用程序使用 async/await 关键字。

但是，我有一个问题，代码中抛出的异常被泵捕获然后重新抛出，这导致原始调用堆栈和异常上下文丢失。

这是我的测试代码：

class Program
{
  static void Main(string[] arg)
  {
    AsyncPump.Run(() => MainAsync());
  }

  static async Task MainAsync()
  {
    throw new Exception(); // code should break here
  }
}

如果您运行此测试，调试器不会根据需要在 throw new Exception() 上中断。相反，它在 t.GetAwaiter().GetResult() 上中断，这是 AsyncPump 类本身的一部分。这使得调试应用程序变得非常困难。

有没有办法重新抛出异常，使调试器在原始位置中断，同时保留调用堆栈和上下文？

Answer 1

如果您对MainAsync 使用async void 签名，而不是async Task，您可能会看到所需的行为。这并不意味着您应该更改您的代码（async void 几乎从来都不是一个好主意），它只是意味着现有行为完全正常。

async Task 方法抛出的异常不会立即重新抛出。相反，它存储在Task 对象中（带有捕获的堆栈上下文），并且当通过task.Result、task.Wait()、await task 或task.GetAwaiter().GetResult() 观察到任务结果时将重新抛出。

我发布了更详细的解释：TAP global exception handler。

附带说明，我使用了AsyncPump 的略微修改版本，它确保初始任务开始异步执行（即，在核心循环开始泵送之后），TaskScheduler.Current 是TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext()：

/// <summary>
/// PumpingSyncContext, based on AsyncPump
/// http://blogs.msdn.com/b/pfxteam/archive/2012/02/02/await-synchronizationcontext-and-console-apps-part-3.aspx
/// </summary>
class PumpingSyncContext : SynchronizationContext
{
    BlockingCollection<Action> _actions;
    int _pendingOps = 0;

    public TResult Run<TResult>(Func<Task<TResult>> taskFunc, CancellationToken token = default(CancellationToken))
    {
        _actions = new BlockingCollection<Action>();
        SynchronizationContext.SetSynchronizationContext(this);
        try
        {
            var scheduler = TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext();

            var task = Task.Factory.StartNew(
                async () =>
                {
                    OperationStarted();
                    try
                    {
                        return await taskFunc();
                    }
                    finally
                    {
                        OperationCompleted();
                    }
                },
                token, TaskCreationOptions.None, scheduler).Unwrap();

            // pumping loop
            foreach (var action in _actions.GetConsumingEnumerable())
                action();

            return task.GetAwaiter().GetResult();
        }
        finally
        {
            SynchronizationContext.SetSynchronizationContext(null);
        }
    }

    void Complete()
    {
        _actions.CompleteAdding();
    }

    // SynchronizationContext methods
    public override SynchronizationContext CreateCopy()
    {
        return this;
    }

    public override void OperationStarted()
    {
        // called when async void method is invoked 
        Interlocked.Increment(ref _pendingOps);
    }

    public override void OperationCompleted()
    {
        // called when async void method completes 
        if (Interlocked.Decrement(ref _pendingOps) == 0)
            Complete();
    }

    public override void Post(SendOrPostCallback d, object state)
    {
        _actions.Add(() => d(state));
    }

    public override void Send(SendOrPostCallback d, object state)
    {
        throw new NotImplementedException("Send");
    }
}

这部分也可以改：

return task.GetAwaiter().GetResult();

到这里：

return task.Result;

在这种情况下，异常将作为AggregateException 传播给调用者，AggregateException.InnerException 指向async 方法内部的原始异常。

Answer 2

GetAwaiter().GetResult() 已经正确地重新抛出异常（假设您使用的是 .NET 4.5）。调用堆栈已正确保留。

您观察到的是顶级异常的行为被捕获，并且 AFAIK 被 VS 严格视为同步的，没有办法影响它。听起来这会是一个很好的UserVoice item。

您可以选择breaking when an exception is thrown。