记一次Task抛异常，调用线程处理而引发的一些随想
- 2020 年 4 月 8 日
- 筆記
记一次Task抛异常，调用线程处理而引发的一些随想
多线程调用，任务线程抛出异常如何在另一个线程（调用线程）中捕获并进行处理的问题。
1.任务线程在任务线程执行语句上抛出异常。
例如：
1 private void button2_Click(object sender, EventArgs e) 2 { 3 try 4 { 5 var task = Task.Factory.StartNew<bool>(() => 6 { 7 //Do Some Things 8 throw new Exception("Task Throw Exception!"); 9 //return true; 10 }); 11 12 //var result = task.Wait(20000); 13 var result = task.Result; 14 } 15 catch (Exception ex) 16 { 17 18 } 19 20 }
调试结果：在Task.Rrsult或者Wait时可以抛出任务异常，并在调用线程中通过try-catch捕获处理。
2.任务线程在异步委托执行语句上抛出异常。
1 private void button3_Click(object sender, EventArgs e) 2 { 3 var fun = new Func<int>(() => 4 { 5 //do sonmething 6 throw new Exception("Task Throw Exception!"); 7 return 1; 8 }); 9 try 10 { 11 var task = Task.Factory.StartNew<bool>(() => 12 { 13 try 14 { 15 var res = fun.BeginInvoke(null, null); 16 //do some thing 17 var ob = fun.EndInvoke(res); 18 } 19 catch (Exception ex) 20 { 21 22 throw ex; 23 } 24 return true; 25 }); 26 var result = task.Wait(20000); 27 //var result1 = task.Result; 28 } 29 catch (Exception ex) 30 { 31 32 } 33 }
调试可知：异步委托在调用EndInvoke(res)获取结果时可以捕获委托内部异常并抛出由外部Task抓取。
2.任务线程在窗口句柄（创建控件）线程上抛异常现象。
control.invoke(参数delegate)方法:在拥有此控件的基础窗口句柄的线程上执行指定的委托。
control.begininvoke(参数delegate)方法:在创建控件的基础句柄所在线程上异步执行指定委托。
即invoke表是同步、begininvoke表示异步。但是如何来进行同步和异步呢？
2.1Invoke方法执行规则
Invoke的原理是借助消息循环通知主线程，并且在主线程执行委托。直接代码查看：
1 private void button1_Click(object sender, EventArgs e) 2 { 3 //Invoke的原理是借助消息循环通知主线程，并且在主线程执行委托。 4 try 5 { 6 var thIdMain = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId; 7 Console.WriteLine($"Load start: Main Thread ID:{thIdMain}"); 8 var task = Task.Factory.StartNew<bool>(() => 9 { 10 var taskId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId; 11 Console.WriteLine($"Task start: Task Thread ID:{taskId}"); 12 var res = this.Invoke(new Func<int>(() => 13 { 14 var InvokeId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId; 15 Console.WriteLine($"Invoke in: Begion Invoke Thread ID:{InvokeId}"); 16 //do sonmething 17 return 1; 18 })); 19 taskId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId; 20 Console.WriteLine($"Invoke out ,Thread ID:{taskId}"); 21 return true; 22 23 }); 24 25 thIdMain = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId; 26 Console.WriteLine($"Wait: Main Thread ID:{thIdMain}"); 27 var CanLoad = task.Wait(2000);//.Result; 28 thIdMain = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId; 29 Console.WriteLine($"End: Main Thread ID:{thIdMain}"); 30 } 31 catch (Exception) { } 32 }
执行输出：
Load start: Main Thread ID:1
Wait: Main Thread ID:1
Task start: Task Thread ID:3
End: Main Thread ID:1
Invoke in: Begion Invoke Thread ID:1
Invoke out ,Thread ID:3
查看输出顺序说明：invoke在主线程中执行，但是，invoke后面的代码必须在Invoke委托方法执行完成后，才能继续执行；而invoke在主线程中执行，所以其执行时机无法确定，得等消息循环（主线程）中其它消息执行后才能进行。
2.2BeginInvoke方法执行规则
BeginInvoke也在主线程执行相应委托。直接代码查看：
1 private void button1_Click(object sender, EventArgs e) 2 { 3 //BeginInvoke 4 try 5 { 6 var thIdMain = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId; 7 Console.WriteLine($"Load start: Main Thread ID:{thIdMain}"); 8 var task = Task.Factory.StartNew<bool>(() => 9 { 10 var taskId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId; 11 Console.WriteLine($"Task start: Task Thread ID:{taskId}"); 12 var res = this.BeginInvoke(new Func<int>(() => 13 { 14 var BegionInvokeId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId; 15 Console.WriteLine($"BeginInvoke in: Begion Invoke Thread ID:{BegionInvokeId}"); 16 //do sonmething 17 return 1; 18 })); 19 taskId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId; 20 Console.WriteLine($"BeginInvoke is Completed: {res.IsCompleted}, Thread ID:{taskId}"); 21 var ob = this.EndInvoke(res); 22 taskId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId; 23 Console.WriteLine($"BeginInvoke out ,Thread ID:{taskId}"); 24 // Console.WriteLine(ob.ToString()); 25 return true; 26 }); 27 long i = 0; 28 while (i < 1000000000)//延时 29 { 30 i++; 31 } 32 thIdMain = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId; 33 Console.WriteLine($"Wait: Main Thread ID:{thIdMain}"); 34 //var CanLoad = task.Wait(2000);//.Result; 35 thIdMain = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId; 36 Console.WriteLine($"End: Main Thread ID:{thIdMain}"); 37 //Console.WriteLine(CanLoad); 38 } 39 catch (Exception) { } 40 }
执行输出：
Load start: Main Thread ID:1
Task start: Task Thread ID:3
BeginInvoke is Completed: False, Thread ID:3
Wait: Main Thread ID:1
End: Main Thread ID:1
BeginInvoke in: Begion Invoke Thread ID:1
BeginInvoke out ,Thread ID:3
根据输出结果可知begininvoke所提交的委托方法也是在主线程中执行，BeginInvoke is Completed: False, Thread ID:3与Wait: Main Thread ID:1两段比较，会发现begininvoke提交委托方法后，子线程继续执行，不需要等待委托方法的完成。
总结：invoke和begininvoke都是在主线程中执行。invoke提交的委托方法执行完成后，才能继续执行；begininvoke提交委托方法后，子线程继续执行。invoke（同步）和begininvoke（异步）的含义，是相对于子线程而言的，实际上对于控件的调用总是由主线程来执行。
2.3 Control.BeginInvoke或者Control.Invoke执行委托时抛出异常
Control.Invoke执行委托时抛出异常：
1 private void button2_Click(object sender, EventArgs e) 2 { 3 try 4 { 5 var task = Task.Factory.StartNew<bool>(() => 6 { 7 try 8 { 9 //Do Some Things 10 var res = this.Invoke(new Func<int>(() => 11 { 12 //do sonmething 13 throw new Exception("Task Throw Exception!"); 14 return 1; 15 })); 16 } 17 catch (Exception ex) 18 { 19 20 throw ex; 21 } 22 return true; 23 }); 24 } 25 catch (Exception ex) 26 { 27 28 } 29 }
执行结果：只有task中的try可以捕捉，继续抛出，主线程捕捉不到
原因分析：button2_Click方法和task中invoke都是在主线程中执行。但是，invoke必须等主线程中其它消息执行完即button2_Click代码执行完退出才有机会执行。此时button2_Click方法执行完，所分配的内存空间被回收（失效），故即便task继续抛异常均不能捕获到。而Invoke在执行完成时，task后续代码阻断并等待其执行完，后续执行代码与其在内存上属于同一 堆栈，故可以捕获到Invoke抛出的异常。
Control.BeginInvoke执行委托时抛出异常：
1 private void button2_Click(object sender, EventArgs e) 2 { 3 try 4 { 5 var task = Task.Factory.StartNew<bool>(() => 6 { 7 try 8 { 9 //Do Some Things 10 var res = this.BeginInvoke(new Func<int>(() => 11 { 12 //do sonmething 13 throw new Exception("Task Throw Exception!"); 14 return 1; 15 })); 16 17 var ob = this.EndInvoke(res); 18 } 19 catch (Exception ex) 20 { 21 22 throw ex; 23 } 24 return true; 25 }); 26 } 27 catch (Exception ex) 28 { 29 30 } 31 32 }
执行结果：均无法捕捉异常。但是Main函数中可以。
原因分析：button2_Click方法和task中BeginInvoke都是在主线程中执行。但是，BeginInvoke须等主线程中其它消息执行完即button2_Click代码执行完退出才有机会执行。此时button2_Click方法执行完，所分配的内存空间被回收（失效），故即便task继续跑异常均不能捕获到。而BeginInvoke在执行完成时，task后续代码无须阻断等待其执行完，二者在内存上不属于同一 堆栈， 而异步调用时，异步执行期间产生的异常由CRL库捕获，你并一般在调用EndInvoke函数获取执行结果时CRL会抛出引发异步执行期间产生的异常，但是，CRL对Control.BeginInvoke特殊处理并未抛出（个人猜想，待验证）。故此时Task无法捕获到BeginInvoke抛出的异常。
一般BeginInvoke与Invoke主要用于更新控件相关属性值，特意抛异常的可能性应该比较小，如果有异常可以在该委托里面就进行解决了。此处仅作对技术研究的一个记录。
