令人惊讶的情况，异步方法中的异常处理没有捕获异常答案

【问题标题】：Surprising case where exception handling in async method does not catch the exception令人惊讶的情况，异步方法中的异常处理没有捕获异常
【发布时间】：2017-12-20 01:12:52
【问题描述】：

我的代码结合了异步方法和异常处理。代码很简单，所有任务都在等待，没有async void方法：

async Task DoWorkSafelyWithStateMachine()
{
    try
    {
        await DoWorkThatMightThrowException();
    }
    catch (Exception exception)
    {
        Console.WriteLine("With state machine: " + exception.Message);
    }
}

等待这个方法不会抛出异常，因为异常被吞噬了：

await DoWorkSafelyWithStateMachine(); // No exception thrown

但是，代码并不总是像预期的那样捕获异常。当方法以稍微不同的方式编写时出现问题，编译器没有创建异步状态机：

Task DoWorkSafelyWithoutStateMachine()
{
    try
    {
        return DoWorkThatMightThrowException();
    }
    catch (Exception exception)
    {
        Console.WriteLine("Without state machine: " + exception.Message);
        return Task.CompletedTask;
    }
}

该方法没有用async 装饰，并且该方法内部没有等待任何内容。相反，try 中的方法返回的任务将返回给调用者。然而，根据我的经验，编译器的魔力仍然以某种方式确保如果try 中的方法抛出异常，它会被异常处理程序捕获。好吧，显然这并不总是正确的。

为了测试同一方法的这两种变体，我让DoWorkThatMightThrowException 抛出异常。如果方法不必在方法体中使用await，那么可以使用或不使用异步状态机来实现它：

async Task DoWorkThatMightThrowExceptionWithStateMachine()
{
    throw new Exception("With state machine");
    await Task.CompletedTask;
}

Task DoWorkThatMightThrowExceptionWithoutStateMachine()
{
    throw new Exception("Without state machine");
    return Task.CompletedTask;
}

我发现从DoWorkSafelyWithoutStateMachine 调用DoWorkThatMightThrowExceptionWithStateMachine 不会捕获抛出的异常。其他三个组合确实捕获了异常。特别是，在这两种方法中都没有涉及异步状态机的版本捕获了异常，我错误地推断了这个观察结果，不幸的结果是我的一些代码现在有细微的错误。

|抛出+状态机 |抛出 - 状态机 | --------------------------+------------------------ +------------------------+ Try/catch + 状态机 |抓到 |抓到 | Try/catch - 状态机 |没抓到 |抓到 |

通过这个实验，我了解到我总是必须在try 块（表中的第一行）内执行await 任务。但是，我不明白表格第二行的不一致之处。请解释这种行为。它记录在哪里？搜索这方面的信息并不容易。由于未等待任务而导致异常“丢失”的更基本问题将主导搜索结果。

【问题讨论】：

你还没有问过问题。
@Servy：我认为 我不明白 是隐含的问题。但是，我稍微修改了措辞并添加了一个问号。
很高兴看到minimal reproducible example 使用上述方法以及它们是如何执行的。你的代码似乎......很奇怪。您可能会误解任务是如何管理其中引发的异常（可以这么说的）。如果不把所有部分放在一起很难说。
@Will：所有的代码都在那里。要执行它，您唯一要做的就是应用一些重命名来组合各种方法。有四个几乎相同的案例组合在一起，我不想将它们全部列出来复制粘贴，以免用代码夸大我的问题。
重点是标有'async'的方法（不管它是否有await语句）将被编译器重写为总是返回一个Task。如果抛出异常（甚至在第一次等待之前）-它将返回处于故障状态的任务，但仍然始终是一个任务。无论如何，在不等待的情况下将返回 Task 的内容包装在 try catch 中总是一个坏主意。

标签： c# .net exception-handling async-await try-catch

【解决方案1】：

catch 块将在try 块中引发异常时执行。当您编写return DoWorkThatMightThrowExceptionWithStateMachine(); 时，try 块所做的就是构造一个标记为故障的Task 并返回它。不会抛出异常，因此不会运行 catch 块。

如果您等待出错的任务，它将重新抛出该异常，因此会抛出异常。当您调用 DoWorkThatMightThrowExceptionWithoutStateMachine 时，该方法本身会引发异常，而不是返回错误的任务，因此在 try 块中会引发异常。

【讨论】：

【解决方案2】：

表格第二行不一致的地方看不懂

右边的情况（根本没有状态机）是微不足道的：

您在 try/catch 块内调用方法
方法抛出异常
你的catch黑色抓住了它 - 没什么特别的

左边其实也很容易理解：

您在 try/catch 块内调用方法
但是这个方法不像看起来的那样，它已经转换成一个状态机器，所以它返回的是一个Task，它表示在你实现它时方法内容的执行⁽¹⁾
只要您不返回Task 的Wait 或await 或尝试访问其Result 属性，就不会（重新）在您的try 块内抛出异常。

^{(1) 我希望我的英语更好，能找到更好更准确的描述。正如Servy 指出的那样，在您的示例中，返回了一个已经出现故障的Task。}

【讨论】：