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Golang

系統(tǒng)設(shè)計：用 Go 建造自動販賣機

Patricia Arquette

Nov 05, 2024 am 08:45 AM

住在日本東京，我周圍都是自動販賣機，提供從熱咖啡到冷飲和零食的各種商品。受到這些標誌性機器的啟發(fā)，我決定用 Go 建造一個自動販賣機系統(tǒng)設(shè)計。這是使用狀態(tài)模式的一個很酷的範例，我將詳細解釋為什麼它對於此類專案非常有用。

為什麼要使用自動販賣機？

想像一下真正的自動販賣機 - 它實際上非常複雜！它需要：

追蹤產(chǎn)品及其數(shù)量
處理金錢
確保您已存入足夠的現(xiàn)金
給你零食
退零錢

另外，它需要在完成所有這些操作時不對其所處的狀態(tài)感到困惑。

基本建置模組

首先，我需要一些基本結(jié)構(gòu)來使用：

產(chǎn)品與庫存
每個產(chǎn)品都有 ID、名稱、價格和數(shù)量。很簡單的東西：

type Product struct {
    ID       int
    Name     string
    Price    float64
    Quantity int
}

庫存使用地圖追蹤所有產(chǎn)品。它可以：

新增產(chǎn)品
刪除產(chǎn)品
處理交易（例如有人買東西時）
檢查產(chǎn)品是否有庫存

狀態(tài)模式：為什麼它在這裡很棒

這就是有趣的地方。自動販賣機可以處於不同的狀態(tài)：

等錢
投入金錢
已選擇產(chǎn)品
分配產(chǎn)品

每個狀態(tài)都需要以不同的方式處理使用者操作。就像，你不能在投入資金之前就選擇產(chǎn)品，對吧？
我使用了三個主要狀態(tài)：

MoneyInsertedState
ProductSelectedState
ProductDispensedState

每個狀態(tài)都實作這個介面：

type State interface {
    InsertMoney(amount float64)
    SelectProduct(product *Product)
    ReturnChange()
    DispenseProduct()
}

如何協(xié)同工作

假設(shè)您想買可樂：

首先，您插入 2.00 美元

機器處於MoneyInsertedState
它記錄了你的錢
切換到 ProductSelectedState

您選擇可樂（$1.50）

機器檢查是否有可樂庫存
驗證您投入了足夠的資金
轉(zhuǎn)到 ProductDispensedState

機器分配你的可樂

更新庫存
退還您的 0.50 美元零錢
返回 MoneyInsertedState

我添加的很酷的功能

庫存管理：每個產(chǎn)品從 3 件開始。當某樣?xùn)|西售完時，它會自動從可用選項中刪除。
智慧找零處理：機器總是在購買後計算並回傳正確的零錢。
錯誤預(yù)防：狀態(tài)模式有助於防止奇怪的情況，例如，嘗試在沒有足夠錢的情況下購買東西，選擇缺貨的產(chǎn)品，在分發(fā)東西時插入錢。

我學到了什麼

建構(gòu)這教會了我一些事：

狀態(tài)模式非常適合具有清晰、獨特狀態(tài)的機器
Go 的介面讓狀態(tài)模式的實作變得非常乾淨
正確的錯誤處理對於現(xiàn)實世界的應(yīng)用程式非常重要

接下來是什麼？

總是有進步的空間！一些想法：

新增卡支付支援
實作顯示系統(tǒng)
添加飲料溫度監(jiān)控
建立用於補貨的管理介面

完整的程式碼比我在這裡展示的更詳細，但這些是使其工作的主要部分。請隨意檢查以下儲存庫中的完整實作：

主題樹 / 低級設(shè)計 golang

Golang 中的底層系統(tǒng)設(shè)計問題解決方案

System design: Building a Vending Machine in Go

Go 中的底層系統(tǒng)設(shè)計

歡迎來到Go 中的低階系統(tǒng)設(shè)計 儲存庫！此儲存庫包含各種低階系統(tǒng)設(shè)計問題及其在 Go 中實現(xiàn)的解決方案。主要目的是透過實際範例展示系統(tǒng)的設(shè)計和架構(gòu)。

概述

底層系統(tǒng)設(shè)計涉及理解系統(tǒng)架構(gòu)的核心概念以及設(shè)計可擴展、可維護和高效的系統(tǒng)。該存儲庫將嘗試涵蓋使用 Go 的各種問題和場景的解決方案。

停車場系統(tǒng)

此儲存庫中的第一個項目是停車場系統(tǒng)。該系統(tǒng)模擬一個可以停放車輛和出庫車輛的停車場。它示範了：

用於管理停車場實例的單例設(shè)計模式。
處理不同類型的車輛（例如汽車、卡車）。
多個樓層的停車位管理。
停放車輛的付款處理。

功能

…

在 GitHub 上查看

以上是系統(tǒng)設(shè)計：用 Go 建造自動販賣機的詳細內(nèi)容。更多資訊請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！

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