在另一个线程上捕获异常？

Question

在开发 winform 应用程序时，通常只需调用主 GUI 线程即可完成 GUI 工作。

Invoke 今天已经过时了（如果我没看错的话），你应该改用SynchronizationContext。

问题是：如何处理异常？我注意到有时在“同步/调用”线程上抛出的异常会丢失？

我确实使用了Application.ThreadException 和AppDomain.CurrentDomain.UnhandledException，但这没有帮助？

Answer 1

首先，同步上下文并不是什么新鲜事，它从 .NET 2.0 开始就存在了。它与异常处理无关特别。它也不会使Control.Invoke 过时。事实上，WinFormsSynchronizationContext 是 WinForms 的同步上下文实现，它使用 Control.BeginInvoke 表示 Post 和 Control.Invoke 表示 Send 方法。

如何处理异常？我注意到有时例外 在“同步/调用”线程上抛出的丢了？

这里的“有时”背后有一个有据可查的行为。 Control.Invoke 是一个同步调用，它将异常从回调内部传播到调用线程：

int Test()
{
    throw new InvalidOperationException("Surpise from the UI thread!");
}

void Form_Load(object sender, EventArgs e)
{
    // UI thread
    ThreadPool.QueueUserWorkItem(x =>
    {
        // pool thread
        try
        {
            this.Invoke((MethodInvoker)Test);
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Debug.Print(ex.Message);
        }
    });
}

使用SynchronizationContext 的好处在于解耦WinForms 细节。这对于可移植库很有意义，它可能被 WinForms、WPF、Windows Phone、Xamarin 或任何其他客户端使用：

// UI thread
var uiSynchronizationContext = System.Threading.SynchronizationContext.Current;
if (uiSynchronizationContext == null)
    throw new NullReferenceException("SynchronizationContext.Current");

ThreadPool.QueueUserWorkItem(x =>
{
    // pool thread
    try
    {
        uiSynchronizationContext.Send(s => Test(), null);
    }
    catch (Exception ex)
    {
        Debug.Print(ex.ToString());
    }
});

因此，使用Control.Invoke（或SynchronizationContext.Send），您可以选择处理调用线程上的异常。根据设计和常识，Control.BeginInvoke（或SynchronizationContext.Post）没有这样的选择。这是因为Control.BeginInvoke 是异步的，它会将回调排队，以便在Application.Run 运行的消息循环的未来迭代中执行。

为了能够处理异步回调引发的异常，您需要实际观察异步操作的完成情况。在 C# 5.0 之前，您可以使用事件或 Task.ContinueWith。

使用事件：

class ErrorEventArgs : EventArgs
{
    public Exception Exception { get; set; }
}

event EventHandler<ErrorEventArgs> Error = delegate { };

void Form_Load(object sender, EventArgs e)
{
    this.Error += (sError, eError) =>
        // handle the error on the UI thread
        Debug.Print(eError.Exception.ToString()); 

    ThreadPool.QueueUserWorkItem(x =>
    {
        this.BeginInvoke(new MethodInvoker(() => 
        {
            try
            {
                Test();
            }
            catch (Exception ex)
            {
                // fire the Error event
                this.Error(this, new ErrorEventArgs { Exception = ex });
            }
        }));
    });
}

使用ContinueWith：

ThreadPool.QueueUserWorkItem(x =>
{
    var tcs = new TaskCompletionSource<int>();

    uiSynchronizationContext.Post(s => 
    {
        try
        {
            tcs.SetResult(Test());
        }
        catch (Exception ex)
        {
            tcs.SetException(ex);
        }
    }, null);

    // observe the completion,
    // only if there's an error
    tcs.Task.ContinueWith(task =>
    {
        // handle the error on a pool thread
        Debug.Print(task.Exception.ToString());
    }, TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted);

});

最后，在 C# 5.0 中，您可以使用 async/await 并处理异步抛出的异常，与 try/catch 同步调用一样方便：

int Test()
{
    throw new InvalidOperationException("Surpise from the UI thread!");
}

async void Form_Load(object sender, EventArgs e)
{
    // UI thread
    var uiTaskScheduler = TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext();
    await Task.Run(async () =>
    {
        // pool thread
        try
        {
            await Task.Factory.StartNew(
                () => Test(), 
                CancellationToken.None,
                TaskCreationOptions.None,
                uiTaskScheduler);
        }
        catch (Exception ex)
        {
            // handle the error on a pool thread
            Debug.Print(ex.ToString());
        }
    });
}

Answer 2

ui 线程没有自动方法来捕获来自不同线程的异常。

1) 在您的 UI 类中创建一个设计为在 UI 线程上运行的方法，例如 HandleExceptionFromThread(Exception ex);

2) 从 ui 线程中获取 SynchronizationContext。您可以通过调用 SynchronizationContext.Current 来获得它。

3) 将在第二个线程上运行的方法需要将 SynchronizationContext 作为参数。您可能需要做一些从对象到 SyncrhonizationContact 的动态转换，但这应该不会太难。

4) 当捕获到异常时，同步调用uiContext.Send(HandleExceptionFromThead, ex)，或者异步调用uiContext.Post(HandleExceptionFromThead, ex)，将异常发送到UI线程中要处理的方法。

这是我想象的一些示例代码。

public partial class Form1 : Form
{
    .....
    public void HandleExceptionFromThread(Exception ex)
    {
        MessageBox.Show(ex.Message);
    }

    public void ButtonClickToRunThread(object sender, System.EventArgs e)
    {
        var syncContext = SynchronizationContext.Current;
        Task task = new Task((state)=>
        {
            SynchronizationContext uiContext = state as SynchronizationContext;
            try
            {
                ...
            }
            catch(Exception ex)
            {
                uiContext.Post(HandleExceptionFromThread, ex);
            }
        }, syncContext);
        task.Start();
    }
}