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c#题例-2025-08-04 01:58:40

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 **委托、表达式树、泛型、反射、闭包和线程安全**等多个高级知识点,适合考察候选人对 C# 语言和 .NET 框架的深入理解和综合运用能力:

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### 🧠 面试题:实现一个线程安全的缓存注册与调用系统

#### **题目描述:**

你需要实现一个通用的**缓存服务**,该服务可以缓存**任意方法的执行结果**。用户可以通过注册一个方法(委托),然后通过一个唯一的 key(字符串)来缓存和获取结果。

#### **功能需求:**

1. 提供一个 `Register` 方法,接受一个 `Func` 委托,并将它缓存起来。
2. 提供一个 `Get` 方法,传入一个 key,返回缓存的结果(第一次调用时执行方法,并缓存结果)。
3. 所有缓存的方法和结果必须是线程安全的(即多个线程并发调用同一个 key 时,方法只执行一次)。
4. 缓存应支持不同泛型类型 `T`,即同一个 key 在不同 `T` 类型下是独立的。

#### **示例代码:**

```csharp
var cache = new ResultCache();

cache.Register("key1", () => ExpensiveOperation1());
cache.Register("key2", () => ExpensiveOperation2());

var result1 = cache.Get("key1"); // 第一次调用,执行并缓存
var result2 = cache.Get("key1"); // 第二次调用,直接返回缓存结果

var result3 = cache.Get("key1"); // 不同泛型,应抛异常或返回默认值(需说明行为)
```

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### ✅ 考察点:

- **泛型与委托**:如何抽象 `Func` 并存储。
- **线程安全**:使用 `ConcurrentDictionary`、`Lazy` 或 `lock` 实现线程安全缓存。
- **闭包与捕获变量**:是否理解委托捕获外部变量可能引发的问题。
- **缓存隔离**:如何区分相同 key 但不同泛型 `T` 的缓存。
- **设计模式**:是否使用工厂模式、单例模式等。
- **性能优化**:是否考虑懒加载、避免重复计算。

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### 💡 参考实现(部分):

```csharp
public class ResultCache
{
private readonly ConcurrentDictionary _cache
= new ConcurrentDictionary();

public void Register(string key, Func func)
{
_cache[key + typeof(T).FullName] = new Lazy(func);
}

public T Get(string key)
{
var cacheKey = key + typeof(T).FullName;
if (_cache.TryGetValue(cacheKey, out var value) && value is Lazy lazy)
{
return lazy.Value;
}

throw new KeyNotFoundException($"No registered function for key '{key}' and type '{typeof(T)}'");
}
}
```

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### 📌 拓展问题(进阶):

- 如何支持带参数的方法?
- 如何实现缓存过期机制?
- 如果方法抛出异常,如何处理缓存?
- 如何支持异步方法(`Func>`)?

---

这道题非常适合考察候选人是否具备**大型系统中缓存机制的设计能力**,以及对 C# 高级语言特性的掌握程度。需要综合运用多个知识点,适合专家级 C# 工程师或架构师级别的面试。需要我再给出一个类似的题目吗?

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