为何异步任务two先被取消完成，任务one却从不触发异常？

给定代码 #

static async Task Main(string[] args)
{
    var cts = new CancellationTokenSource(4000);

    try
    {
        await DoOperationAsync(cts.Token);
    }
    catch (OperationCanceledException)
    {
        Console.WriteLine
            ($"Operation canceled prematurely at {DateTime.Now}");
    }

    Console.WriteLine("Press any key...");
    Console.ReadKey(true);
}

static async Task DoOperationAsync
    (CancellationToken cancellationToken)
{
    var t1 = Method("one", 5000, cancellationToken);
    var t2 = Method("two", 5000, cancellationToken);
    var first = await Task.WhenAny(t1, t2);

    Console.WriteLine
        ($"Finished first: {(first == t2 ? "two" : "one")}, {first.Status}");

    var result = await first;
}

static async Task<string> Method
    (string name, int delayMs, 
    CancellationToken cancellationToken)
{
    Console.WriteLine($"Started method {name} at {DateTime.Now}");
    await Task.Delay(delayMs, cancellationToken);
    Console.WriteLine($"Finished method {name} at {DateTime.Now}");
    return name;
}

运行输出 #

Started method one at 2022-09-01 09:02:43
Started method two at 2022-09-01 09:02:43
Finished first: two, Canceled
Operation canceled prematurely at 2022-09-01 09:02:47
Press any key...
Finished method one at 2022-09-01 09:02:48

问题 #

为何任务two虽晚于任务one启动，却先被取消并完成，且任务one从不触发异常？

解答 #

1. 任务启动顺序的误解 #

输出中"Started method one"和"two"的先后只是控制台输出的微小时序差异，实际两个Method调用是同步连续执行的——异步方法在遇到第一个await前都是同步执行的，因此两个任务几乎同时启动，不存在谁晚于谁的情况。

2. 为何Task.WhenAny返回Canceled状态的t2 #

• CancellationTokenSource(4000)会在程序启动4秒后触发取消信号，而Task.Delay(5000)需要执行5秒，因此两个任务都会收到取消信号。
• Task.WhenAny的核心逻辑是返回第一个进入完成状态（包括Canceled、Faulted、RanToCompletion）的任务。这里t2的Task.Delay先响应了取消信号，进入Canceled状态，所以被Task.WhenAny优先返回——这是多任务竞争中的正常时序差异，换个运行环境可能会是t1先返回。

3. 任务one无异常且完成的原因 #

• 当await first（即t2）时，t2的OperationCanceledException会被抛出，被Main方法的catch块捕获，程序继续执行后续代码，但此时t1仍在后台运行。
• 由于取消信号的传递和Task.Delay的执行存在微小的时间误差，t1的Task.Delay刚好在取消信号到达前完成了5秒的延迟，因此没有触发取消异常，顺利执行完Method方法的后续代码，输出了完成信息。
• 假设取消信号提前一点到达t1，那t1同样会抛出OperationCanceledException，但因为我们从未await t1，这个异常会被封装在t1的Task.Exception属性中，不会主动抛出（.NET Core及以后版本会自动处理未观察的任务异常，不会导致进程崩溃），同时Method中await Task.Delay之后的代码也不会执行。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者rory.ap