系列介紹

簡介

【五分鐘的dotnet】是一個利用您的碎片化時間來學習和豐富.net知識的博文系列。它所包含了.net體系中可能會涉及到的方方面面，比如C#的小細節，AspnetCore，微服務中的.net知識等等。

場景

您可以在下班坐地鐵的時候，拿出手機逛一逛部落格園，利用短短的五分鐘完成閱讀。

誕生緣由

• 曾經學過的內容可能過不了多久就忘了，我們需要一些文章來幫我們查漏補缺。
• 太長篇幅的文章看著滾動條就害怕了，我們可能更期望文字少的文章。
• .net體系的內容太多了，平時也不知道該學哪些，我們可能需要一點點知識線索。

文章質量

當然，並不意味著它篇幅短就質量差。所謂麻雀雖小五臟俱全，我們會盡可能保證利用最少的文字去詳細的闡述內容。

正文

伴隨著dotnet core的不斷迭代，我們在享受.net效能上的提升之外，還收穫了許許多多新出現的API。不知您有沒有發現，有這樣一個型別在開始逐漸出現在我們的視野中 ———— ValueTask。

比如在最新的EF Core中：

public virtual async ValueTask<EntityEntry> AddAsync(
    object entity,
    CancellationToken cancellationToken = default)

以上程式碼是EF Core中DBContext的AddAsync簽名，我們可以發現它的返回型別為ValueTask,可能就如同您想的一樣，既然AddAsync是這樣，那非同步查詢方法返回的型別也是這樣。是的，曾經這些由Task來包裹的結果，現在全部交由VauleTask來處理了。

在最新的C# 8的特性中，引入了 非同步流 的概念。它在原有的同步迭代器的基礎上，擴充了非同步的迭代器版本：

IAsyncEnumerable 和 IAsyncEnumerator

如果您還不瞭解同步的迭代器介面，可以檢視本系列的 上一篇文章。

而這個非同步迭代器介面的方法簽名是這樣的：

public interface IAsyncEnumerator<out T> : IAsyncDisposable
{
    T Current { get; }
    ValueTask<bool> MoveNextAsync();
}

OMG，又是ValueTask！！！

那麼，ValueTask到底是什麼東西呢？它和傳統的Task又有什麼區別呢？該在什麼時候使用它。

不要慌，接下來的五分鐘您將Get到它。

開胃菜

在開始之前，我們先來了解一下咱們.NET中對記憶體中物件的儲存格式：堆與棧。

先來看棧和堆的區別：

• 棧，或多或少負責跟蹤正在程式中執行的程式碼。棧空間比較小，但是讀取速度快
• 堆，或多或少負責跟蹤程式物件或資料。堆空間比較大，但是讀取速度慢

而在C#裡面（其它.NET語言同理哈），咱們都知道有Class 和 Struct這兩個類別，這兩個類別對應的就是引用型別和值型別。

我們先拿例項化一個類來說，比如我們在執行 var newInstance = new ClassA()的時候，我們就會建立一個A的物件，而這個物件的資料一般來說就是分配在堆上的，而同時會建立一個引用ID，該ID就一般就置放在棧上面。

那麼值型別的資料呢？一般來說它是存放在棧上的。當然這句話不全對：

"值型別儲存在棧中, 引用型別儲存在堆中” 這句話的前半句是有爭議的，“變數的值是在它宣告的位置儲存的，假如一個類中有一個int型別的例項變數，那麼在這個類的任何物件中，該變數的值總是和物件中的其他資料在一起，也就是在堆上，只有區域性變數（方法內部宣告的變數）和方法引數在棧上。而對於C#2以及更高版本，很多區域性變數並不完全存放在棧中”引用-《C# in depth》及譯本《深入理解C#》.

這也是為什麼我們會將結構化的小資料建立為Struct的原因，比如具有(R,G,B)三個屬性的結構Color。

棧裡面的資料一般來說因為空間小，讀取資料庫的原因，它的生命週期就比較小，比如一個返回值為int的方法，當方法完成之後，該棧中的資料就銷燬了。而堆呢？堆儲存了幾乎所有類中的資料，它怎麼銷燬資料來儲存記憶體不溢位呢？ 是的，您會想到GC，在.NET中就是一個專門的垃圾回收器來完成該操作。

開始飆車

回到本篇文章的主題，ValueTask。 Task可能大家都用的比較多了，畢竟從DotNET Framework的年代就流傳至今，而ValueTask卻從DotNET Core2.0才引入。

我們先來看看 MSDN 中對ValueTask的闡述：

提供非同步操作的可等待結果。提供包裝 Task 和 TResult（僅使用其中之一）的值型別。

往下滑MSDN，就能看到裡面有一個很重要的一點：

There are tradeoffs to using a ValueTask instead of a Task. For example, while a ValueTask can help avoid an allocation in the case where the successful result is available synchronously, it also contains multiple fields, whereas a Task as a reference type is a single field.

不要問為什麼這個是英文，因為我嘗試MSDN的機翻。唉…………能讀懂個鬼，強烈建議給MSDN負責翻譯的人員扣雞腿。

上面大致的意思就是說，ValueTask會避免同步情況下一些不必要的記憶體分配，從而提升應用整體的效能。

所以說，現在就能明白ValueTask出現的目的是為了提升效能，而被提升的物件就是Task。二位秋名山車神的競速之路：

如果您足夠仔細，您會發現我上面說的是同步的情況。 “？？？納尼，我用Task不是非同步嗎？怎麼成同步了？”

別急，回想下您是否寫過這樣的程式碼：

return Task.FromResult(42);

您肯定寫過（就算沒寫過也看過