System.Threading.Tasks.Task引起的IIS应用程序池崩溃

问题现象

IIS应用程序池崩溃（Crash）的特征如下：

1. 从客户端看，浏览器一直处于连接状态，Web服务器无响应。

2. 从服务器端看（Windows Server 2008 + IIS 7.0），在事件日志中会出现Event ID为5010的错误：

A process serving application pool 'q.cnblogs.com' failed to respond to a ping. The process id was '20080'.

这个错误的意思是：IIS检测到程序池'q.cnblogs.com'无响应。为什么没有响应呢？因为程序池'q.cnblogs.com'崩溃了。然后呢？IIS会强制回收应用程序池。

（注：如果在你的Web服务器的事件日志中出现这个错误，一定是某个原因引起了应用程序池崩溃。）

问题原因

我们这次遇到的应用程序池崩溃，是由于在使用System.Threading.Tasks.Task进行异步操作时产生了未处理的异常。

示例代码如下：

Task.Factory.StartNew(() =>
{
    //下面的代码未用try..catch捕获异常
    //...
});

注：这是一个不需要Callback的异步操作，后续没有task.wait(或者静态方法Task.WaitAll或Task.WaitAny）操作。

当时我们发布程序后，由于Task中代码产生了异常，整个站点无法正常访问，程序池一直处于“崩溃->回收->崩溃->回收”的循环。

解决方法

捕获Task中所有代码的异常，示例代码如下：

Task.Factory.StartNew(() =>
{
    try
    {
        //...
 }
    catch { }
});

问题分析

在stackoverflow上提到了这个问题的原因：

If you create a Task, and you don't ever call task.Wait() or try to retrieve the result of a Task<T>, when the task is collected by the garbage collector, it will tear down your application during finalization. For details, see MSDN's page on Exception Handling in the TPL. The best option here is to "handle" the exception. 

根据上面的英文，我的理解是：当你创建一个Task，没有调用过task.Wait()或者没有获取它的执行结果，（如果Task中出现了未处理的异常），当这个Task被GC回收时，在GC finalization阶段，会让当前应用程序崩溃。

进一步看MSDN中的Exception Handling (Task Parallel Library)：

"Unhandled exceptions that are thrown by user code that is running inside a task are propagated back to the joining thread. ···Exceptions are propagated when you use one of the static or instance Task.Wait or Task(Of TResult).Wait methods···"

翻译：在一个task中运行的代码抛出的未处理异常会被回传给（创建该task的）主线程。···当你调用Task.Wait时，异常才会被回传（给主线程）。

分析：当我们遇到的情况是没调用Task.Wait，也就是异常没有被回传给主线程。下面的这句就提到了这个：

"If you do not wait on a task that propagates an exception, or access its Exception property, the exception is escalated according to the .NET exception policy when the task is garbage-collected."

译：如果你在一个task中没有等待异常被传播，或者访问它的异步特性，在task被GC回收时，该异常会遵循.NET异常策略被逐步升级。

分析：逐步升级的后果就是当前应用程序进程崩溃，对于ASP.NET程序来说，就是应用程序池崩溃。

进一步的解决方法

MSDN上的推荐做法是用Task.ContinueWith观察Task中抛出的异常并进行处理，示例代码如下：

var task1 = Task.Factory.StartNew(() =>
{
    throw new MyCustomException("Task1 faulted.");
})
.ContinueWith((t) =>
    {
        Console.WriteLine("I have observed a {0}",
            t.Exception.InnerException.GetType().Name);
    },
    TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted);

小结

应用程序池崩溃的原因总结 —— System.Threading.Tasks.Task中的代码抛出了未处理的异常，由于没有Task.Wait()操作，异常没有被回传给主线程，在GC回收时，发现这个身份不明的异常。然后，这个异常被一级一级上报，直到当前程序进程的最高领导，最高领导为了顾全大局，果然决定与这个异常同归于尽，也就是让整个应用程序池崩溃。。。