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、性能优化和内存管理等高级主题：

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### 面试题：设计一个高效的异步缓存系统

**问题描述：**

你需要设计一个支持异步操作的缓存系统，该系统能够高效地存储和检索键值对（`key-value`），并且具备以下功能：

1. **缓存过期机制**：每个缓存项可以设置一个过期时间（TTL，Time-To-Live），当超过指定时间后，该项应自动从缓存中移除。
2. **线程安全**：多个线程可以同时访问缓存系统，因此需要确保线程安全性。
3. **异步操作**：所有缓存操作（如添加、获取、删除）都必须是异步的，以避免阻塞主线程。
4. **内存限制**：缓存系统需要支持一个最大内存限制（`maxMemorySize`）。如果缓存占用的内存超过了这个限制，则需要根据 LRU（Least Recently Used，最近最少使用）策略移除缓存项。
5. **性能优化**：在设计时需要考虑高并发场景下的性能问题。

**具体要求：**

- 缓存项的数据类型为 `string`，键为 `string` 类型。
- 提供以下方法：
- `Task AddAsync(string key, string value, TimeSpan ttl)`：异步添加一个缓存项，并设置其过期时间。
- `Task GetAsync(string key)`：异步获取缓存项的值。如果缓存项不存在或已过期，返回 `null`。
- `Task RemoveAsync(string key)`：异步删除指定的缓存项。
- `Task ClearAsync()`：异步清除所有缓存项。
- 使用 C# 的 `async/await` 模式实现异步操作。

**提示：**

- 可以使用 .NET 的内置集合类（如 `ConcurrentDictionary`）来帮助实现线程安全。
- 考虑如何优雅地处理缓存过期和内存限制的问题。
- 注意异步编程中的陷阱，例如死锁、资源竞争等。

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### 解题思路提示：

1. **缓存过期机制**：可以为每个缓存项维护一个过期时间戳，并定期检查哪些项已经过期。
2. **LRU 策略**：可以结合 `ConcurrentDictionary` 和双向链表（`LinkedList`）来实现 LRU 功能。
3. **异步操作**：使用 `TaskCompletionSource` 来封装异步操作的结果。
4. **性能优化**：减少锁的使用范围，尽量避免全局锁，可以考虑分段锁或读写锁（`ReaderWriterLockSlim`）。

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这道题目考察了 C# 程序员对多线程、异步编程、集合类以及性能优化的理解，适合用于筛选专家级别的开发者。