.NET Core WebAPI 开发工程师的面试问题

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在面试中，.NET Core WebAPI 开发工程师的面试问题一般会涉及多个方面，包括基础知识、框架相关、性能优化、安全性、测试、架构设计等。下面列出了一些经典的面试问题及其建议回答，帮助你准备面试。

一、.NET Core 基础

1. 什么是 .NET Core，和 .NET Framework 有什么区别？

回答：
.NET Core 是一个开源的、跨平台的框架，适用于构建跨平台的应用程序，如 Web 应用、云服务、控制台应用等。与 .NET Framework 相比，.NET Core 支持 Windows、Linux 和 macOS 操作系统，而 .NET Framework 只支持 Windows。

.NET Core 的另一个优势是它的模块化设计，应用程序只需引入所需的包，减少了应用的体积，并且支持更快的启动速度和更小的内存占用。

2. 什么是依赖注入（DI）？为什么要使用依赖注入？

回答：
依赖注入（DI）是一个设计模式，它通过将对象的依赖关系从对象内部解耦出来，使得系统的模块之间不再直接依赖，而是通过外部传入依赖。这样可以提高代码的可测试性和可维护性。

在 .NET Core 中，DI 是内置的，可以在 Startup.cs 中通过 ConfigureServices 方法注册服务和依赖。使用依赖注入的好处包括：

• 提高模块间解耦度：服务之间不直接依赖，可以替换或修改服务而不影响其他部分。
• 可测试性：方便进行单元测试和集成测试，因为依赖项可以通过构造函数注入。
  

3. 如何在 .NET Core 中创建一个 Web API？

回答：
在 .NET Core 中，创建 Web API 项目可以通过以下步骤：

1. 使用命令行创建项目：

   dotnet new webapi -n MyApi
   

2. 默认生成的 Startup.cs 中有配置服务和中间件的代码，包括：
   • 注册 AddControllers 服务，启用控制器支持。
   • 配置路由和中间件，如 app.UseRouting() 和 app.UseEndpoints()。
3. 控制器类可以通过继承 ControllerBase 来创建 API。

   [ApiController]
   [Route("api/[controller]")]
   public class WeatherForecastController : ControllerBase
   {
       private static readonly string[] Summaries = new[]
       {
           "Freezing", "Bracing", "Chilly", "Cool", "Mild", "Warm", "Hot", "Sweltering"
       };
   
       [HttpGet]
       public IEnumerable<WeatherForecast> Get()
       {
           var rng = new Random();
           return Enumerable.Range(1, 5).Select(index => new WeatherForecast
           {
               Date = DateTime.Now.AddDays(index),
               TemperatureC = rng.Next(-20, 55),
               Summary = Summaries[rng.Next(Summaries.Length)]
           })
           .ToArray();
       }
   }
   

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二、Web API 相关

1. 如何实现 Web API 路由？

回答：
在 .NET Core Web API 中，路由是由 Route 特性或 Map 方法定义的。路由可以是静态的或动态的，支持使用路径参数和查询参数。

• 静态路由：如 [Route("api/[controller]")]。
• 动态路由：例如，[Route("api/[controller]/{id}")]，其中 {id} 是路径参数。

还可以使用 HTTP 动作特性（如 [HttpGet]、[HttpPost]）来标识支持的 HTTP 请求方法。

2. 什么是 ASP.NET Core 的中间件？

回答：
中间件是 ASP.NET Core 应用程序中的一个组件，它可以在请求处理管道中处理请求和响应。每个中间件都可以决定是否继续处理请求或终止请求，并可以修改请求和响应。常见的中间件包括身份验证、授权、日志、错误处理、静态文件服务等。

中间件在 Startup.cs 文件中的 Configure 方法中注册。例如：

public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env)
{
    app.UseRouting();
    app.UseAuthentication();
    app.UseAuthorization();
    app.UseEndpoints(endpoints =>
    {
        endpoints.MapControllers();
    });
}

3. Web API 如何处理错误和异常？

回答：
在 .NET Core 中，可以通过全局异常处理中间件或自定义异常过滤器来捕获和处理 Web API 中的错误和异常。

• 全局异常处理中间件：
  可以使用 UseExceptionHandler 中间件进行全局异常捕获，处理未捕获的异常并返回用户友好的错误信息。

  app.UseExceptionHandler("/Home/Error");
  

• 自定义异常过滤器：
  你也可以创建自定义的异常过滤器来处理特定的异常：

  [ApiController]
  [Route("api/[controller]")]
  public class ProductsController : ControllerBase
  {
      [HttpGet]
      public IActionResult GetProduct(int id)
      {
          try
          {
              var product = _productService.GetProductById(id);
              if (product == null)
                  throw new NotFoundException("Product not found.");
              return Ok(product);
          }
          catch (NotFoundException ex)
          {
              return NotFound(new { message = ex.Message });
          }
      }
  }
  

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三、性能优化与安全性

1. 如何优化 Web API 性能？

回答：
常见的 Web API 性能优化方法包括：

• 数据缓存：使用缓存（如 Redis、MemoryCache）缓存频繁请求的结果。
• 减少不必要的数据加载：使用分页、筛选器和字段选择器来限制返回的数据量。
• 并行处理：使用 async/await 异步编程来避免阻塞线程，提高并发处理能力。
• 压缩响应数据：通过启用 Gzip 或 Brotli 压缩技术来减少网络传输的数据量。

2. 如何确保 Web API 的安全性？

回答：
Web API 安全性可以通过以下措施增强：

• 身份验证和授权：使用 JWT（JSON Web Token）或 OAuth2 等机制来验证用户身份，确保只有授权用户能访问敏感资源。
• 数据加密：使用 HTTPS 加密传输的数据，防止中间人攻击。
• 输入验证：防止 SQL 注入、XSS（跨站脚本）等攻击，使用参数化查询和对用户输入进行严格验证。
• CORS（跨源资源共享）：控制哪些域可以访问你的 API，防止恶意跨域请求。
  

3. 什么是 CORS，如何在 Web API 中配置 CORS？

回答：
CORS（Cross-Origin Resource Sharing）是允许浏览器向不同源的服务器发起请求的一种机制。它可以防止恶意的跨域请求。

在 .NET Core 中，可以通过在 Startup.cs 中配置 CORS：

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddCors(options =>
    {
        options.AddPolicy("AllowSpecificOrigin",
            builder => builder.WithOrigins("http://example.com")
            .AllowAnyHeader()
            .AllowAnyMethod());
    });
}

public void Configure(IApplicationBuilder app)
{
    app.UseCors("AllowSpecificOrigin");
}

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四、测试与部署

1. 如何对 .NET Core Web API 进行单元测试？

回答：
.NET Core Web API 的单元测试通常使用 xUnit、NUnit 或 MSTest 进行。常见的测试策略包括：

• Mock 外部依赖：使用 Moq 等库模拟服务和依赖，避免直接依赖数据库或外部服务。
• 编写控制器测试：测试 Web API 控制器的行为，包括 HTTP 状态码、返回值、异常处理等。

public class WeatherForecastControllerTests
{
    private readonly WeatherForecastController _controller;

    public WeatherForecastControllerTests()
    {
        _controller = new WeatherForecastController();
    }

    [Fact]
    public void Get_Returns200Ok()
    {
        var result = _controller.Get();
        var okResult = Assert.IsType<OkObjectResult>(result);
        Assert.Equal(200, okResult.StatusCode);
    }
}

2. 如何部署 .NET Core Web API？

回答：
.NET Core Web API 可以部署到多个环境：

• IIS 部署：将 Web API 项目发布为自包含的部署包，部署到 IIS 服务器。
• Docker 部署：通过 Docker 容器化 Web API，便于跨平台部署。
• Azure 部署：将 Web API 部署到 Microsoft Azure，利用 Azure 的管理和自动化工具。

部署步骤通常包括：

• 编译项目：`dot

net publish`

• 创建 Dockerfile（如适用）：

FROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:5.0 AS base
WORKDIR /app
EXPOSE 80
COPY ./bin/Release/net5.0/publish/ .
ENTRYPOINT ["dotnet", "MyApi.dll"]

• 使用命令行发布并部署：

docker build -t myapi .
docker run -d -p 80:80 myapi

这些是常见的 .NET Core Web API 开发工程师面试问题及答案，涵盖了从基础知识到高级应用的多个方面，帮助你在面试过程中准备充分。