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c#题例-2025-06-28 19:59:57

当然可以!下面是一道**专家级别**的 C# 程序员逻辑面试题,涉及 **泛型、委托、闭包、线程安全、表达式树(Expression Trees)和设计模式的理解**,非常适合考察候选人对语言深度与系统设计能力的掌握:

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### 🧠 面试题:实现一个线程安全且可缓存编译表达式的通用工厂

#### 📌 题目描述:

请你实现一个通用的委托工厂类 `DelegateFactory`,它具备以下功能:

1. 接收一个 `Expression` 表达式树;
2. 将其**编译为可执行的委托**;
3. 对同一个表达式进行多次请求时,**避免重复编译**(即缓存已编译的委托);
4. 支持并发访问,确保线程安全;
5. 实现延迟初始化(例如使用 `Lazy`);
6. 提供一个方法 `TDelegate Compile()` 返回编译后的委托。

#### ✅ 示例用法:

```csharp
Expression> expr = (x, y) => x + y;

var factory = new DelegateFactory>(expr);

Func add1 = factory.Compile(); // 第一次调用:编译并缓存
Func add2 = factory.Compile(); // 第二次调用:从缓存中取

Console.WriteLine(add1(2, 3)); // 输出 5
Console.WriteLine(ReferenceEquals(add1, add2)); // 应输出 True
```

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### 💡 考察点:

- **表达式树(Expression Trees)**:理解如何接收和处理表达式;
- **委托编译(Compile)**:了解 `Expression.Compile()` 的作用;
- **缓存机制**:如何避免重复编译;
- **线程安全**:使用 `ConcurrentDictionary` 或锁机制来保证并发安全;
- **延迟加载**:使用 `Lazy` 控制编译时机;
- **封装设计**:良好的类结构和接口抽象;
- **泛型编程**:支持各种委托类型,如 `Func<>`, `Action<>` 等。

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### 🛠️ 参考实现思路提示:

- 使用 `ConcurrentDictionary, Lazy>` 来存储已经编译过的委托;
- 每次调用 `Compile()` 时检查是否已有缓存;
- 使用 `Lazy` 延迟编译以提高性能;
- 注意 `Expression.Equals()` 的比较方式,或者使用 `ExpressionComparer`(需要自定义或引入);
- 如果允许使用 `System.Linq.Expressions.Extensions`,也可以使用 `ExpressionHasher` 等辅助工具。

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### 🚫 扩展挑战(进阶):

- 支持缓存清理(如 LRU 缓存);
- 支持不同表达式但等价语义的识别(比如 `(x,y)=>x+y` 和 `(a,b)=>a+b`);
- 实现异步版本 `CompileAsync()`,使用 `AsyncLocal<>` 或其他上下文管理技术。

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如果你希望我提供参考答案或进一步解析这道题,请告诉我 😊

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