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c#题例-2025-06-28 03:20:00

当然可以!以下是一道**专家级别**的 C# 逻辑面试题,它融合了语言特性、设计模式理解、并发编程以及实际问题建模能力,适合考察资深 C# 开发者的综合能力。

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### 🧠 面试题:实现一个支持延迟加载和缓存的线程安全服务代理(Service Proxy)

#### 背景描述:

你正在开发一个分布式系统,其中某个外部服务(例如天气 API)非常耗时且资源密集。为了优化性能,你需要创建一个**代理类**来包装对这个服务的调用,并满足以下要求:

---

### ✅ 功能需求:

1. **延迟初始化(Lazy Initialization)**
- 服务客户端应在第一次使用时才被真正创建。
- 使用 `Lazy` 实现。

2. **缓存响应结果(Caching)**
- 对于相同的输入参数,返回缓存的结果,避免重复调用外部服务。
- 缓存应有时间过期机制(例如:缓存5分钟)。

3. **线程安全(Thread Safety)**
- 多个线程同时访问该代理类时不会引发竞争条件或缓存污染。

4. **支持异步调用(Async Support)**
- 提供一个 `Task GetDataAsync(string query)` 方法用于异步获取数据。

5. **可扩展性与解耦**
- 使用依赖注入设计思想,将实际的服务调用逻辑抽象为接口,便于替换或测试。

---

### 📦 示例接口定义:

```csharp
public interface IExternalService
{
Task FetchDataAsync(string query);
}
```

你需实现如下代理类:

```csharp
public class CachedServiceProxy : IExternalService
{
private readonly Lazy _service;
private readonly ConcurrentDictionary _cache;

public CachedServiceProxy(Func serviceFactory)
{
// TODO: 实现构造函数
}

public async Task FetchDataAsync(string query)
{
// TODO: 实现带缓存的异步调用逻辑
}
}
```

---

### 💡 补充说明:

- 缓存键应基于 `query` 字符串。
- 如果缓存中没有命中或者缓存已过期,则调用真实服务并更新缓存。
- 保证 `_service.Value` 是线程安全地初始化的。
- 可以添加额外字段或方法,但不能破坏封装性和线程安全性。

---

### 🧪 进阶问题(可选追问):

1. 如何测试这个代理类?特别是缓存是否生效?
2. 如何处理缓存穿透、击穿、雪崩等常见缓存问题?
3. 如何让缓存策略可配置化?
4. 如果外部服务需要认证信息,你会如何改造这个代理?

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### ✅ 期望的考察点:

| 技术点 | 是否体现 |
|--------|----------|
| `Lazy` 的正确使用 | ✅ |
| 线程安全集合如 `ConcurrentDictionary` | ✅ |
| 异步编程模型(async/await) | ✅ |
| 接口抽象与依赖注入 | ✅ |
| 缓存管理与 TTL 控制 | ✅ |
| 设计模式(代理模式 + 懒加载 + 策略模式) | ✅ |

---

如果你希望我提供参考答案或单元测试示例,也可以告诉我 😄

是否要继续深入探讨这道题目的实现细节?

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