1. .NET 框架概述
- .NET 框架的发展历程
- .NET Core 与 .NET Framework 的区别
- .NET 5 及后续版本的统一平台
2. C# 语言特性
- 异步编程（async/await）
- LINQ（Language Integrated Query）
- 泛型与集合
- 委托与事件
- 属性与索引器
3. ASP.NET Core
- MVC 架构模式
- Razor 页面与视图组件
- 中间件与管道
- 依赖注入与配置管理
- Web API 开发与 Swagger 集成
4. Entity Framework Core
- 数据模型与数据库上下文
- 迁移与数据库更新
- LINQ 查询与性能优化
- 事务管理与并发控制
- 数据库提供程序与连接字符串配置
5. 微服务架构
- 微服务的基本概念与优势
- 使用 ASP.NET Core 构建微服务
- 服务发现与负载均衡
- API 网关与 Ocelot
- 分布式缓存与消息队列
6. 容器化与 DevOps
- Docker 容器化 .NET 应用
- Kubernetes 集群管理与部署
- CI/CD 管道与 Azure DevOps
- 监控与日志管理
- 自动化测试与部署
7. 安全性与身份验证
- JWT（JSON Web Token）与 OAuth2.0
- ASP.NET Core 中的身份验证与授权
- 跨站脚本攻击（XSS）与跨站请求伪造（CSRF）防护
- 数据加密与安全存储
- HTTPS 与证书管理
8. 性能优化与调试
- 性能分析与诊断工具
- 内存管理与垃圾回收
- 异步编程与线程池优化
- 缓存策略与分布式缓存
- 数据库查询优化与索引
9. 跨平台开发
- .NET 跨平台支持与 Xamarin
- MAUI（.NET Multi-platform App UI）
- Blazor 与 WebAssembly
- 跨平台桌面应用开发
- 移动应用开发与发布
一、 值类型与引用类型的区别
/// <summary>
/// 类
/// </summary>
class TestClass
{
public int Id { get; set; }
public string Name { get; set; }
}
/// <summary>
/// 结构体
/// </summary>
struct TestStruct
{
public int Id { get; set; }
public string Name { get; set; }
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
//测试引用类型
TestClass c1 = new TestClass { Id = 0, Name = "未定义" };
TestClass c2 = c1;//c1给了c2
c2.Id = 1;c2.Name = "a";
Console.WriteLine($"c1[{c1.Id},{c1.Name}]");
//测试值类型
TestStruct s1 = new TestStruct { Id = 0, Name = "未定义" };
TestStruct s2 = s1;//s1给了s2
s2.Id = 2; s2.Name = "b";
Console.WriteLine($"s1[{s1.Id},{s1.Name}]");
Console.ReadKey();
}
}
值类型的每一次赋值都会执行一次逐字段的复制，引用类型的赋值只是指针的传递，其实也是生成新的指针实例。
二、 什么是装箱、拆箱
装箱：装箱操作时将值类型隐式地转换成引用类型。装箱一个数值会为其分配一个对象实例，并把该数值复制到新对象中。
拆箱：拆箱操作是指显式地把引用类型转换成值类型
int i=123;
object o=i;//装箱
int j=(int)o//拆箱
Int32—>Object 装箱 object o=i;//装箱
从图可知，对象 o 存的是地址引用，指向的是堆上的值，这个值的类型和变量 i 一样，也是 int 类型，值（123）也就是从变量 i Copy 过来的一个副本值而已。
Object —> Int32 拆箱 int a2=(int) objs//拆箱
要在运行时成功拆箱值类型，被拆箱的项必须是对一个对象的引用，该对象是先前通过装箱该值类型的实例创建的。
注意：频繁的装箱和拆箱比较耗费CUP资源，降低代码的执行效率和用户体验度。
改进方案：使用泛型类，泛型能很好的解决由装箱和拆箱带来的效率问题。具体使用请查阅泛型相关资料。
//简单案例
public T ReturnElement<T>() where T : ICollection<int>, new()
{
return new T();
}
三、 多线程下C#如何保证线程安全
问题出现的结果完全是无法确定的，包括但不限于如下结果：
- 应用异常，且无法自恢复，必须重启站点或服务；
- 陷入死循环，导致CPU占用100%，从而整台服务器崩溃；
- 错误数据入库，导致一系列的排查、数据修复的困难，甚至可能无法修复数据；
因此，很有必要做几次全局的筛查，做一些特征值搜索和处理，
简单梳理了一下，凡是符合如下5种特征的代码，都存在线程不安全的可能性：
1、类的静态变量：
public class Iamclass
{
static Dictionary<string, string> _cache = new Dictionary<string, string>();
public static void Operation()
{
_cache.Add(new Guid().ToString(), "1");// 线程不安全代码
}
}
2、类的静态属性：
public class Iamclass
{
static Dictionary<string, string> Cache {get; set;} = new Dictionary<string, string>();
public static void Operation()
{
Cache.Add(new Guid().ToString(), "1");// 线程不安全代码
}
}
3、单例对象的静态变量：
public class XxxService
{
IIamclass instance = IocHelper.GetSingleInstance<IIamclass>(); // 获取单例
}
public class Iamclass : IIamclass
{
Dictionary<string, string> _cache = new Dictionary<string, string>();
public void Operation()
{
_cache.Add(new Guid().ToString(), "1");// 线程不安全代码
}
}
4、单例对象的静态属性：
public class XxxService
{
IIamclass instance = IocHelper.GetSingleInstance<IIamclass>(); // 获取单例
}
public class Iamclass : IIamclass
{
Dictionary<string, string> Cache {get; set;} = new Dictionary<string, string>();
public void Operation()
{
Cache.Add(new Guid().ToString(), "1");// 线程不安全代码
}
}
5、多线程共享的局部变量
public class XxxService
{
public void Operation()
{
var cache = new Dictionary<string, string>();
System.Threading.Tasks.Parallel.For(1, 10, idx =>
{
cache.Add(new Guid().ToString(), "1"); //线程不安全代码
});
}
}
列举下线程安全问题：
1、应用错误且无法恢复的，通常异常为：索引超出了数组界限：
public class MessageService : BaseService
{
private static Dictionary<string, Timer> _timerDict = new Dictionary<string, Timer>();
public async void SendMessageAsync(string msgId, MessageInputDto2 input)
{
var timer = new Timer(60 * 1000) { AutoReset = true };
_timerDict[msgId] = timer; // 问题代码
timer.Elapsed += (sender, eventArgs) =>
{
try
{
/* 具体业务代码 */
timer.Stop();
timer.Close();
_timerDict.Remove(msgId);
}
catch(Exception exp)
{
// 异常处理代码
}
}
}
}
解决方法，一般是加锁
注意：如果加lock 可能出现瓶颈，要进行流程梳理，是否要更换实现方案：
lock(_timerDict)
{
_timerDict[msgId] = timer; // 问题代码
}
timer.Elapsed += (sender, eventArgs) =>
{
try
{
/* 具体业务代码 */
timer.Stop();
timer.Close();
lock(_timerDict)
{
_timerDict.Remove(msgId);
}
}
catch(Exception exp)
{
// 异常处理代码
}
}
2、陷入死循环，导致服务器CPU 100%卡顿问题：
有个常见业务，获取一串没有使用过的随机数或随机字符串，比如用户身份Token，比如抽奖等等
下面是常见的获取不重复的随机数代码，
在_rnd.Next 没有加锁，其内部方法InternalSample会导致返回结果都是0，从而导致while陷入死循环：
public class CodeService
{
private static Random _rnd = new Random(Guid.NewGuid().GetHashCode());
public static GetCode()
{
var ret = "";
var redis = IocHelper.GetSingleInstance<IRedis>();
// 获取一个未使用过的序号
do
{
ret = _rnd.Next(10000).ToString(); // 问题代码
}while(!redis.Add(ret, "", TimeSpan.FromSeconds(3600)));
return ret;
}
}
解决方法，双重校验：加锁，并判断循环次数：
public class CodeService
{
private static Random _rnd = new Random(Guid.NewGuid().GetHashCode());
public static GetCode()
{
var ret = "";
var redis = IocHelper.GetSingleInstance<IRedis>();
var maxLoop = 10;
// 获取一个未使用过的序号
do
{
lock(_rnd)
{
ret = _rnd.Next(10000).ToString();
}
}while(!redis.Add(ret, "", TimeSpan.FromSeconds(3600)) && (maxLoop--) > 0);
if(maxLoop <= 0)
{
throw new Exception("10次循环，未找到可用数据：" + ret);
}
return ret;
}
}
四、 内存溢出与内存泄露
1、内存溢出
系统不能再给你的请求分配所需要的空间了，比如你申请了30M，系统剩余内存只有20M了。这就叫内存溢出。
比如一个办公室空间有限只有5个工位，领导安排6个人来这屋，还有一个人怎么办？只能找领导安排其它地方了。还比如在栈的操作中如果栈已经满了，当我们再对栈进行入栈操作就会造成上溢。
2、内存泄露
内存泄露是申请了内存空间的变量一直在占用，无法释放。比如申请了一块内存空间，没有回收一直占用，直到最后内存溢出。
比如在C#中使用非托管代码，如果不使用析构函数回收就会造成内存泄露。如果不是特殊情况，所以建议尽量不要使用非托管资源来编写代码。还比如在代码中使用了静态变量也容易导致内存泄露，关于内存泄露的情况大家可以查看“避坑指南：可能会导致.NET内存泄露的8行为”。