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面试题:C# 中复杂场景下元组与匿名方法结合的设计模式应用

设想你正在开发一个企业级的工作流引擎,其中涉及到复杂的任务调度和状态管理。在这个场景中,你需要结合 C# 的元组和匿名方法来设计一种高效的、可扩展的解决方案。请详细描述你的设计思路,包括所使用的设计模式,以及如何通过元组和匿名方法来实现任务的动态分配、执行结果的收集与处理等功能,并给出关键代码示例。
49.8万 热度难度
编程语言C#

知识考点

AI 面试

面试题答案

一键面试

设计思路

  1. 设计模式:采用责任链模式(Chain of Responsibility Pattern)来处理任务调度。这种模式使得多个对象都有机会处理请求,从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合关系。将任务处理逻辑封装在不同的处理节点中,通过链式调用依次处理任务。
  2. 元组的使用:元组可以方便地组合多个相关的数据,例如任务的输入参数、执行结果等。在任务调度中,可以使用元组来传递任务的上下文信息,包括任务的描述、输入数据以及预期输出等。
  3. 匿名方法的使用:匿名方法可以灵活地定义任务的执行逻辑,并且可以在运行时动态创建。这使得任务的执行逻辑可以根据不同的条件进行动态调整,增加了系统的灵活性和可扩展性。

任务动态分配

  1. 使用一个任务队列来存储待执行的任务。每个任务可以表示为一个包含任务描述和执行逻辑的元组。
  2. 定义一个调度器,它从任务队列中取出任务,并根据一定的策略(如优先级、任务类型等)将任务分配给合适的处理器。
  3. 处理器可以是一个匿名方法,该方法接收任务的输入参数并执行具体的任务逻辑。

执行结果收集与处理

  1. 任务执行完成后,将执行结果封装在元组中返回。
  2. 调度器收集这些结果,并根据结果进行后续处理,例如更新任务状态、触发下一个任务等。

关键代码示例

using System;
using System.Collections.Generic;

class WorkflowEngine
{
    private Queue<(string description, Func<object, object> task)> taskQueue = new Queue<(string description, Func<object, object> task)>();

    // 添加任务到队列
    public void AddTask(string description, Func<object, object> task)
    {
        taskQueue.Enqueue((description, task));
    }

    // 执行任务队列
    public void ExecuteTasks()
    {
        while (taskQueue.Count > 0)
        {
            var (description, task) = taskQueue.Dequeue();
            Console.WriteLine($"Executing task: {description}");
            var result = task(null); // 这里假设任务输入为null,实际可根据需求调整
            Console.WriteLine($"Task result: {result}");
            // 这里可以添加对结果的处理逻辑,例如更新状态、触发下一个任务等
        }
    }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        var workflowEngine = new WorkflowEngine();

        // 添加任务
        workflowEngine.AddTask("Task 1: Add numbers", input =>
        {
            return 1 + 2;
        });

        workflowEngine.AddTask("Task 2: Multiply numbers", input =>
        {
            return (int)input * 3;
        });

        workflowEngine.ExecuteTasks();
    }
}

在上述代码中:

  1. WorkflowEngine 类使用一个队列 taskQueue 来存储任务,每个任务是一个包含任务描述和匿名方法(任务执行逻辑)的元组。
  2. AddTask 方法用于向任务队列中添加任务。
  3. ExecuteTasks 方法从任务队列中取出任务并执行,同时收集和输出任务的执行结果。在实际应用中,可以根据任务结果进行更复杂的状态管理和任务调度。
  4. Main 方法中,演示了如何向工作流引擎添加任务并执行它们。每个任务的执行逻辑由匿名方法定义,输入和输出根据实际需求进行调整。