.NET中Parallel.ForEach执行异步委托时异常绕过try块的原因

这个异常逃逸的本质是两个C#底层设计规则的共同结果：

1. Parallel.ForEach原生只支持同步的Action委托，完全不感知异步逻辑
2. 你传入的async i => {...} lambda被编译器识别成了async void方法，而不是预期的可等待的async Task方法

• 第一步：委托类型隐式转换
  所有.NET 5及更早版本的Parallel.ForEach重载，接收的循环体参数都是Action<T>——也就是返回值为void的同步委托。当你给这个参数传入带await的async lambda时，编译器不会报错：async lambda本身有两种适配规则，既可以转成返回Task的函数类型，也可以转成返回void的委托类型。这里因为参数类型要求是Action，编译器会默默把它生成async void方法，全程不会给出任何编译警告。
• 第二步：Parallel.ForEach的执行逻辑
  Parallel的设计目标是加速CPU密集型的同步计算，它的调度逻辑只会等待每个分支委托同步执行到第一个返回点就认为该分支执行完成。当你的lambda执行到await Task.Delay(3s)的时候，会立刻把控制权返回给Parallel的调度器，此时Parallel会认为这个分支已经跑完了，根本不会持有、也不会等待Delay之后的异步任务。
  实际运行时Parallel.ForEach会在启动3个分支后几乎立刻返回，根本不会等3秒的延迟，外层的try块在Parallel返回后就已经走完了。
• 第三步：异常的抛出时机和逃逸路径
  C#对async void方法的异常处理有特殊规则：async void方法抛出的异常不会被封装到Task对象中，会直接投递到方法启动时所在的同步上下文。控制台程序默认没有自定义同步上下文，这些异常会被直接抛到线程池的工作线程上。
  等3秒Delay结束、异常真正抛出的时候，距离Parallel.ForEach执行完、退出外层try块已经过去了3秒，主线程早就跑到Console.ReadLine()处等待用户输入了。此时抛在独立线程池线程上的异常没有任何catch块能捕获，属于未处理的线程池异常，自然会直接导致应用程序崩溃。

运行这段代码会观察到和直觉完全不符的输出顺序：

1. 立刻打印Hello world
2. Parallel启动3个循环分支，每个分支碰到await就立刻返回
3. Parallel判定所有分支执行完成，退出try块（全程不会触发catch）
4. 立刻打印Goodbye cruel world，主线程进入ReadLine等待
5. 3秒等待结束后，3个分支先后抛出TaskCanceledException，进程直接崩溃

补充说明：.NET 6之后新增的Parallel.ForEachAsync方法才是专门为异步并行场景设计的API，它接收的循环体是返回ValueTask/Task的异步委托，会正确等待所有异步分支执行、统一收集聚合异常，不会出现这种异常逃逸的问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jonik