掌握 TaskCompletionSource 的异常设置（C# 异步编程中的错误传递艺术）

什么是 TaskCompletionSource<T>？

TaskCompletionSource<T> 是 .NET 中用于创建可手动完成的 Task<T> 对象的类。它不绑定任何实际的工作逻辑，而是让你通过代码显式地设置任务的结果、异常或取消状态。

这在以下场景中非常有用：

• 将事件驱动的 API 转换为基于 Task 的异步方法
• 协调多个异步操作
• 模拟延迟或测试异步行为

为什么需要关注异常设置？

在异步编程中，异常不能像同步代码那样直接抛出并被捕获。如果你在异步操作中发生错误，但没有通过 TaskCompletionSource<T> 正确设置异常，调用方将永远等待任务完成，或者得到一个“静默失败”的结果——这正是许多难以调试的 bug 的来源。

因此，正确使用 SetException 方法是保障程序健壮性的关键。这也是 C#异步编程 和 .NET任务管理 中的重要实践。

基本用法：设置成功结果

首先，我们看一个简单的成功案例：

var tcs = new TaskCompletionSource<int>();// 模拟异步操作完成tcs.SetResult(42);// 调用方可以 await 这个任务int result = await tcs.Task; // result = 42

核心：如何设置异常？

当你的异步操作失败时，应该调用 SetException 方法，并传入一个 Exception 对象：

var tcs = new TaskCompletionSource<string>();try{    // 模拟一个可能失败的操作    throw new InvalidOperationException("网络连接失败！");}catch (Exception ex){    // 将异常传递给 Task    tcs.SetException(ex);}// 调用方 await 时会抛出异常try{    string result = await tcs.Task;}catch (InvalidOperationException ex){    Console.WriteLine($"捕获到异常: {ex.Message}");}

注意：一旦调用了 SetResult、SetException 或 SetCanceled，任务的状态就不可再更改。重复调用会抛出 InvalidOperationException。

高级技巧：传递多个异常

有时你可能需要聚合多个异常（例如在并行操作中）。这时可以使用 AggregateException：

var tcs = new TaskCompletionSource<object>();var exceptions = new List<Exception>{    new IOException("文件读取失败"),    new TimeoutException("操作超时")};tcs.SetException(new AggregateException(exceptions));// 调用方try{    await tcs.Task;}catch (AggregateException ae){    foreach (var inner in ae.InnerExceptions)    {        Console.WriteLine(inner.Message);    }}

最佳实践与注意事项

• 始终在 catch 块中调用 SetException，避免异常丢失
• 不要在 SetException 后再调用其他设置方法
• 考虑使用 try/catch 包裹整个异步逻辑，确保所有异常都能被捕获并传递
• 在单元测试中，可以故意触发异常来验证 异常处理 逻辑是否正确

总结

TaskCompletionSource<T> 是 C# 异步编程中的瑞士军刀，而正确设置异常是其核心能力之一。通过 SetException，你可以将底层错误无缝传递给上层调用者，实现清晰、可靠的错误传播机制。

无论你是构建高性能服务，还是封装第三方 API，掌握这一技巧都将大大提升你的 TaskCompletionSource 使用水平，让你的异步代码更加健壮和可维护。

希望这篇教程能帮助你彻底理解 C#异步编程 中的异常传递机制。动手试试吧！