好的！以下是一道针对专家级别 C# 程序员的逻辑面试题，涉及多线程、性能优化和并发控制等高级主题：

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### 面试题：实现一个高效的异步生产者-消费者模式

**问题描述：**

你需要设计一个高性能的生产者-消费者模型，其中生产者会不断地生成数据并放入队列中，而消费者则从队列中取出数据进行处理。为了确保系统的稳定性和高效性，请遵循以下要求：

1. **线程安全**：多个生产者和消费者可以同时运行，因此需要确保队列操作是线程安全的。
2. **异步支持**：生产者和消费者的操作应该是异步的，以避免阻塞主线程。
3. **性能优化**：尽量减少锁的竞争，提高吞吐量。
4. **限流机制**：如果队列已满，生产者应该暂停生产（即等待），直到队列中有足够的空间。
5. **取消机制**：提供一种机制，允许外部停止生产者和消费者的运行。

**具体要求：**

- 使用 `System.Collections.Concurrent` 或其他适当的 .NET 数据结构来实现线程安全的队列。
- 使用 `Task` 和 `async/await` 来实现异步操作。
- 提供一个示例代码，展示如何启动生产者和消费者，并在适当的时候停止它们。
- 在代码中添加注释，解释关键部分的逻辑。

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### 示例答案框架（仅供参考）：

```csharp
using System;
using System.Collections.Concurrent;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

public class ProducerConsumer
{
private readonly BlockingCollection _queue = new();
private readonly int _maxQueueSize = 10; // 队列最大容量
private CancellationTokenSource _cts;

public ProducerConsumer()
{
_cts = new CancellationTokenSource();
}

// 生产者方法
public async Task ProduceAsync()
{
int counter = 0;
while (!_cts.Token.IsCancellationRequested)
{
try
{
// 如果队列已满，生产者会在这里等待
_queue.Add(counter++, _cts.Token);
Console.WriteLine($"Produced: {counter - 1}");
await Task.Delay(100, _cts.Token); // 模拟生产延迟
}
catch (OperationCanceledException)
{
Console.WriteLine("Producer stopped.");
break;
}
}
}

// 消费者方法
public async Task ConsumeAsync()
{
while (!_cts.Token.IsCancellationRequested)
{
try
{
// 从队列中取数据，如果没有数据会阻塞
int data = _queue.Take(_cts.Token);
Console.WriteLine($"Consumed: {data}");
await Task.Delay(200, _cts.Token); // 模拟消费延迟
}
catch (OperationCanceledException)
{
Console.WriteLine("Consumer stopped.");
break;
}
}
}

// 启动生产者和消费者
public void Start()
{
Task producerTask = ProduceAsync();
Task consumerTask = ConsumeAsync();

// 模拟运行一段时间后停止
Thread.Sleep(5000); // 运行5秒
Stop();

Task.WaitAll(producerTask, consumerTask);
}

// 停止生产者和消费者
public void Stop()
{
_cts.Cancel();
_queue.CompleteAdding(); // 标记队列不再添加新元素
}

public static void Main(string[] args)
{
var producerConsumer = new ProducerConsumer();
producerConsumer.Start();
}
}
```

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### 考察点：

1. **线程安全**：是否正确使用了 `BlockingCollection` 或其他线程安全的数据结构。
2. **异步编程**：是否合理使用了 `async/await` 和 `CancellationToken`。
3. **性能优化**：是否考虑了锁的竞争问题（如使用 `BlockingCollection` 的无锁特性）。
4. **限流机制**：是否实现了队列满时的等待逻辑。
5. **取消机制**：是否提供了优雅的停止方式。

希望这道题目能够很好地考察候选人的 C# 编程能力和并发处理经验！