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c#题例-2025-07-24 04:58:25

当然可以!下面是一道**专家级别**的 C# 程序员逻辑面试题,它不仅考察对语言特性的掌握(如委托、表达式树、异步编程等),还涉及设计模式和性能优化思维:

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### 🧠 面试题:实现一个“延迟编译”的条件过滤器工厂(Lazy-Compiled Filter Factory)

#### 背景:
你正在开发一个高性能的数据处理系统,系统需要根据用户定义的多个条件动态过滤大量数据。每个条件是一个 `Func` 类型的委托,但频繁使用 `Expression.Compile()` 或过多的委托调用可能带来性能问题。

#### 任务:
请设计并实现一个泛型类 `FilterFactory`,满足以下要求:

1. 该类通过接收一个 `Expression>` 表达式来构造。
2. **延迟编译**:表达式在第一次调用 `Func` 前不会真正编译为委托。
3. 提供一个方法 `Func GetFilter()`,返回编译后的委托。
4. 保证线程安全:多个线程并发调用 `GetFilter()` 时,只编译一次,并返回相同委托。
5. 提供一个静态方法 `FilterFactory CombineAnd(params FilterFactory[] filters)`,它返回一个新的 `FilterFactory`,其表达式表示所有传入过滤器的逻辑 AND(与)组合。
6. 尽可能保留原始表达式结构,以便未来可能进行表达式分析或转换(如用于生成 SQL 查询)。

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### ✅ 示例代码结构(你可以补充实现):

```csharp
public class FilterFactory
{
private readonly Expression> _expression;
private Func _compiled;

private static readonly object _lock = new object();

public FilterFactory(Expression> expression)
{
_expression = expression ?? throw new ArgumentNullException(nameof(expression));
}

public Func GetFilter()
{
// 实现延迟编译和线程安全
}

public static FilterFactory CombineAnd(params FilterFactory[] filters)
{
// 实现逻辑 AND 的表达式组合
}

public Expression> GetExpression()
{
return _expression;
}
}
```

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### 💡 提示与考察点:

- 使用 `Expression.Invoke` 和 `Expression.Lambda` 实现表达式组合。
- 使用双重检查锁定(Double-Check Locking)实现线程安全的延迟编译。
- 理解表达式树与委托编译的性能与使用场景。
- 掌握函数式编程中高阶函数的应用。
- 是否考虑缓存和性能优化(例如避免重复编译)。

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### 🧪 示例使用场景:

```csharp
var factory1 = new FilterFactory(p => p.Age > 30);
var factory2 = new FilterFactory(p => p.Name.StartsWith("A"));

var combinedFactory = FilterFactory.CombineAnd(factory1, factory2);
var filter = combinedFactory.GetFilter();

var people = new List { /* 数据 */ };
var result = people.Where(filter).ToList();
```

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是否需要我提供参考答案或进一步解释某个部分?

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