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c#题例-2025-07-27 08:51:47

当然可以!以下是一道**专家级别**的 C# 程序员逻辑面试题,涵盖了 **委托、事件、线程安全、闭包捕获、异步编程和内存管理**等多个高级知识点:

---

### 🧠 面试题:分析并修复一段存在多线程问题的事件订阅代码

#### 背景描述:

你正在开发一个多线程应用程序,其中有一个 `Sensor` 类用于模拟传感器数据更新,还有一个 `Logger` 类负责订阅传感器的事件并记录数据。

下面是代码片段:

```csharp
public class SensorEventArgs : EventArgs
{
public double Value { get; set; }
public DateTime Timestamp { get; set; }
}

public class Sensor
{
public event EventHandler DataUpdated;

public void SimulateReading()
{
var rand = new Random();
while (true)
{
double value = rand.NextDouble() * 100;
OnDataUpdated(new SensorEventArgs { Value = value, Timestamp = DateTime.Now });
Thread.Sleep(100);
}
}

protected virtual void OnDataUpdated(SensorEventArgs e)
{
DataUpdated?.Invoke(this, e);
}
}

public class Logger
{
public void Log(object sender, SensorEventArgs e)
{
Console.WriteLine($"Logged value: {e.Value} at {e.Timestamp}");
Thread.Sleep(200); // 模拟耗时操作
}
}
```

#### 主程序:

```csharp
class Program
{
static void Main()
{
var sensor = new Sensor();
var logger = new Logger();

sensor.DataUpdated += logger.Log;

Task.Run(() => sensor.SimulateReading());

Console.WriteLine("Press any key to exit...");
Console.ReadKey();
}
}
```

---

### ❓问题一:

1. **上述代码存在哪些潜在的线程安全问题?**
2. **如果 `Logger.Log` 方法执行时间较长(如 `Thread.Sleep(200)`),会对主线程或其他线程产生什么影响?**
3. **如何确保事件处理的线程安全并避免内存泄漏?**

---

### ❓问题二(进阶):

4. **如果你需要将 `Log` 方法改为异步方法(`async Task LogAsync(...)`),应该如何修改整个事件处理机制?**
5. **如何使用 `async/await` 改写 `OnDataUpdated`,以支持异步事件处理?**
6. **在异步事件模型中,你如何处理异常传播和取消操作?**

---

### ❓问题三(设计与优化):

7. **如何将事件订阅机制改为基于 `IObservable` 的响应式编程方式?**
8. **如果多个 `Logger` 实例订阅了同一个 `Sensor`,你如何确保它们的处理是并行的?**

---

### ✅ 考察点总结:

| 技术点 | 说明 |
|--------|------|
| 委托与事件 | 是否理解事件本质和调用机制 |
| 多线程与同步 | 是否了解事件在跨线程调用时的安全问题 |
| 异步编程 | 是否掌握异步事件、异常处理、取消令牌 |
| 内存管理 | 是否了解事件导致的内存泄漏及如何解除订阅 |
| 设计能力 | 是否能重构为响应式编程或并发模型 |

---

如果你需要我提供参考答案或完整解析,也可以告诉我 😊

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