【C#】深入 .NET 异步编程：Task 与 ValueTask 的区别与选择

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2023年11月28日 11:46 本文热度 592

在 .NET 中，Task 和 ValueTask 都是用于表示异步操作的类型，但它们有一些重要的区别。

Task

Task 是最常见的表示异步操作的类型。它通常用于表示耗时的、异步的操作，比如从文件读取数据、执行数据库查询等。Task 是一个引用类型，它封装了异步操作的状态和结果。

using System;
using System.Threading.Tasks;

class Program
{
    static async Task Main()
    {
        // 异步操作：模拟从文件读取数据
        string result = await ReadFileAsync("example.txt");

        Console.WriteLine(result);
    }

    static async Task<string> ReadFileAsync(string filePath)
    {
        // 模拟异步操作
        await Task.Delay(1000);

        // 返回异步操作的结果
        return "File content";
    }
}

ValueTask

ValueTask 是一个结构体，它也用于表示异步操作，但它在某些场景下具有更高的性能。ValueTask 适用于那些可能在不需要分配堆内存的情况下完成的异步操作。

using System;
using System.Threading.Tasks;

class Program
{
    static async Task Main()
    {
        // 异步操作：模拟从缓存读取数据
        string result = await ReadfromCacheAsync("example_key");

        Console.WriteLine(result);
    }

    static async ValueTask<string> ReadfromCacheAsync(string key)
    {
        // 模拟异步操作
        await Task.Delay(500);

        // 返回异步操作的结果
        return "Cached content";
    }
}

区别和优点

内存分配： Task 是一个引用类型，它在堆上分配内存。而 ValueTask 是一个结构体，通常情况下不需要分配堆内存，从而减少了垃圾回收的压力。
性能：在某些场景下，ValueTask 的性能可能更好，因为它避免了额外的堆内存分配。但在某些情况下，Task 的异步状态机可能更加高效，特别是当异步操作已经完成时。

选择使用场景

使用 Task：

当异步操作可能在不久的将来完成，但无法保证不会立即完成时，使用 Task。
当异步操作可能需要分配大量的资源或执行昂贵的初始化工作时，使用 Task。

使用 ValueTask：

当异步操作已经完成或可能在不分配堆内存的情况下立即完成时，使用 ValueTask。
当性能是关键因素，而且异步操作预计在大多数情况下会立即完成时，使用 ValueTask。

请注意，使用 ValueTask 时需要注意避免对它进行 await 多次，因为它在第一次 await 后可能不再是不分配内存的。在这种情况下，最好将 ValueTask 转换为 Task。

该文章在 2023/11/28 11:46:12 编辑过

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