async関数が例外を捕捉する挙動について

 2017年12月23日 投稿 CSharp非同期Tips

現象

C# では async キーワードでマークされた関数の内部では await 式が使えるようになります。では、 await を使わなくていい場合はつけなくてもいいのでしょうか？

例えば、次の NeverAsync メソッドと NeverNoAsync メソッドは、どちらもタスクを返す非同期な関数ですが、実際に非同期な処理 (FooAsync) を実行する前に例外を投げてしまうとします。

using System;
using System.Threading.Tasks;

class SampleClass
{
    // async キーワードがついている。
    public async Task<int> NeverAsync()
    {
        throw new Exception();
        return await FooAsync();
    }

    // async キーワードなし。
    public Task<int> NeverNoAsync()
    {
        throw new Exception();
        return FooAsync();
    }

    public async Task<int> FooAsync()
    {
        // なにか非同期な処理
    }
}

これらのメソッドを起動した結果は次のようになります。

  • async がついている NeverAsync のほうは throw の時点で return してタスクを返します。返されたタスクは Faulted 状態になっていて、 Exception プロパティーから送出された例外を取得できます。
  • async のついていない NeverNoAsync のほうは、当たり前ですが、例外を伝播します。

つまり async キーワードがついているだけで、次のような try-catch 文が生成されていると解釈できます。

public Task<int> NeverAsync_Compiled()
{
    try
    {
        /* async メソッドの中身 (throw とか FooAsync とか) */
        return /* 返されるタスク */;
    }
    catch (Exception ex)
    {
        return Task.FromException<int>(ex);
    }
}

影響

この挙動の違いの影響を受ける例を挙げます。次のように非同期操作のエラー処理を ContinueWith で書くと、

BarAsync()
.ContinueWith(task =>
{
    switch (task.Status)
    {
        case TaskStatus.Faulted:
            var ex = task.Exception;
            // エラー処理
            break;
        //...
    }
});

非同期メソッド BarAsync に async キーワードがついていなくて例外が投げられたとき、エラー処理が行われるのではなく例外が伝播されます。

まとめ

  • async キーワードをつけると、例外が捕捉されてエラー状態のタスクを返すようになる。
  • async () => await FooAsync() と () => FooAsync() は例外発生時の挙動が異なる。

参考

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