Apresentação

No C#, tanto ValueTask quanto Task são tipos usados para lidar com operações assíncronas e concorrentes, mas eles diferem em suas implementações e cenários de uso. Aqui estão as principais diferenças entre eles:

1. Alocação de Memória:

• ValueTask: O ValueTask é uma estrutura que é alocada no stack sempre que possível, evitando assim alocações desnecessárias de memória no heap. Isso é benéfico em cenários em que a operação assíncrona frequentemente é concluída de forma síncrona.
• Task: O Task é uma classe que é alocada no heap. Isso pode envolver alocações adicionais de memória, o que pode ser uma desvantagem em termos de desempenho, especialmente para operações que são frequentemente completas de forma síncrona.

2. Cenários de Uso:

• ValueTask: É mais adequado para operações assíncronas em que há uma alta probabilidade de que a operação seja concluída de forma síncrona ou em que a alocação de memória adicional seja indesejada. Isso é comum em operações de baixa latência.
• Task: É mais apropriado para operações assíncronas que geralmente são completadas de forma assíncrona e em que a alocação de memória adicional não é um grande problema. Isso é comum em operações de I/O de longa duração.

3. Número de Awaiters:

• ValueTask: Geralmente é mais eficiente quando há poucos awaiters (código que aguarda a conclusão da operação). Se houver muitos awaiters, pode haver uma alocação de memória adicional para armazenar informações sobre o estado da operação.
• Task: É mais eficiente quando há muitos awaiters, porque o overhead de alocação de memória é distribuído entre os awaiters.

4. Compatibilidade com APIs Assíncronas:

• ValueTask: Nem todas as APIs assíncronas suportam diretamente o retorno de ValueTask, pois ele é uma estrutura relativamente recente. No entanto, há um esforço contínuo para adicionar suporte a ValueTask em muitas bibliotecas.
• Task: A maioria das APIs assíncronas suporta o retorno de Task, tornando-o mais amplamente aceito.

Geralmente, para escolher entre ValueTask e Task, você deve considerar o cenário específico do seu aplicativo. Se a alocação de memória e a eficiência forem preocupações, ValueTask pode ser uma escolha melhor em cenários de baixa latência. Caso contrário, em operações mais longas ou quando a compatibilidade com bibliotecas existentes for uma prioridade, o uso de Task pode ser mais apropriado.

Resultado dos tests

Utilizando a biblioteca  BenchmarkDotNet podemos comprovar a teoria na práticando, vendo que nos cenários aonde todas as chamdas são asyncrona a Task consegue ser mais performática e no cenários aonde todas as chamadas são sincronas o ValueTask consegue ter praticamente a mesma performace utilizando mesmo memória.

BenchmarkDotNet v0.13.7, Windows 11 (10.0.22621.2215/22H2/2022Update/SunValley2)

Intel Core i7-10750H CPU 2.60GHz, 1 CPU, 12 logical and 6 physical cores

.NET SDK 7.0.400
  [Host]: .NET 7.0.10 (7.0.1023.36312), X64 RyuJIT AVX2
  .NET 7.0: .NET 7.0.10 (7.0.1023.36312), X64 RyuJIT AVX2

Job=.NET 7.0  Runtime=.NET 7.0  

Outliers:

• TasksTests.TaskAsync: .NET 7.0  -> 5 outliers were removed (33.71 ns..38.12 ns)
• TasksTests.ValueAsync: .NET 7.0 -> 2 outliers were removed (81.97 us, 86.57 us)

Legends:

• sync      : Value of the 'sync' parameter
• Mean      : Arithmetic mean of all measurements
• Error     : Half of 99.9% confidence interval
• StdDev    : Standard deviation of all measurements
• Rank      : Relative position of current benchmark mean among all benchmarks (Arabic style)
• Gen0      : GC Generation 0 collects per 1000 operations
• Gen1      : GC Generation 1 collects per 1000 operations
• Allocated : Allocated memory per single operation (managed only, inclusive, 1KB = 1024B)
• 1 ns      : 1 Nanosecond (0.000000001 sec)