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c#题例-2025-06-22 05:45:22

好的!以下是一道专家级别的 C# 程序员逻辑面试题,涉及多线程、性能优化以及代码设计:

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### 面试题:并发计数器的设计与优化

**问题描述:**

你需要设计一个高性能的线程安全计数器类 `ThreadSafeCounter`,支持以下功能:

1. **Increment()**: 增加计数器的值。
2. **Decrement()**: 减少计数器的值。
3. **GetValue()**: 获取当前计数器的值。

要求:
- 该计数器必须是线程安全的,能够处理高并发场景。
- 提供尽可能高的性能,避免不必要的锁竞争。
- 如果可能,使用 .NET 提供的工具(如 `Interlocked` 或其他同步机制)来实现。

**进阶要求:**
- 如果多个线程同时调用 `Increment()` 和 `Decrement()`,确保最终的结果是正确的。
- 考虑极端情况,例如大量线程同时操作计数器时的性能表现。
- 如果你有时间,可以讨论如何进一步优化这个计数器以适应更高并发场景。

**提示:**
- 可以考虑使用 `lock`、`Monitor`、`SpinLock`、`Interlocked` 等工具。
- 思考在高并发场景下,如何减少锁的竞争?

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### 示例代码框架

```csharp
public class ThreadSafeCounter
{
private int _value;

public void Increment()
{
// 实现线程安全的增加逻辑
}

public void Decrement()
{
// 实现线程安全的减少逻辑
}

public int GetValue()
{
// 实现线程安全的获取值逻辑
return _value;
}
}
```

---

### 进一步思考

1. 如果需要记录每个线程的操作次数(即每个线程有自己的局部计数器),该如何扩展这个类?
2. 如果需要支持分布式环境下的计数器(例如跨多台服务器),你会如何设计?

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这道题目考察了候选人对多线程编程的理解、性能优化的能力,以及对 .NET 并发工具的熟悉程度。希望对你有帮助!

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