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Golang

系統(tǒng)設(shè)計：用 Go 構(gòu)建自動售貨機

Patricia Arquette

Nov 05, 2024 am 08:45 AM

住在日本東京，我周圍都是自動售貨機，提供從熱咖啡到冷飲和零食的各種商品。受到這些標(biāo)志性機器的啟發(fā)，我決定用 Go 構(gòu)建一個自動售貨機系統(tǒng)設(shè)計。這是使用狀態(tài)模式的一個很酷的示例，我將詳細解釋為什么它對于此類項目非常有用。

為什么要使用自動售貨機？

想象一下真正的自動售貨機 - 它實際上非常復(fù)雜！它需要：

跟蹤產(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
退回零錢

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。

基本構(gòu)建模塊

首先，我需要一些基本結(jié)構(gòu)來使用：

產(chǎn)品和庫存
每個產(chǎn)品都有 ID、名稱、價格和數(shù)量。非常簡單的東西：

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

庫存使用地圖跟蹤所有產(chǎn)品。它可以：

添加新產(chǎn)品
刪除產(chǎn)品
處理交易（比如有人買東西時）
檢查產(chǎn)品是否有貨

狀態(tài)模式：為什么它在這里很棒

這就是有趣的地方。自動售貨機可以處于不同的狀態(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用戶操作。就像，你不能在投入資金之前選擇產(chǎn)品，對吧？
我使用了三個主要狀態(tài)：

MoneyInsertedState
ProductSelectedState
ProductDispensedState

每個狀態(tài)都實現(xiàn)這個接口：

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

機器處于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(dāng)某樣?xùn)|西售完時，它會自動從可用選項中刪除。
智能找零處理：機器總是在購買后計算并返回正確的零錢。
錯誤預(yù)防：狀態(tài)模式有助于防止奇怪的情況，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(xué)到了什么

構(gòu)建這個教會了我一些事情：

狀態(tài)模式非常適合具有清晰、獨特狀態(tài)的機器
Go 的接口使?fàn)顟B(tài)模式的實現(xiàn)變得非常干凈
正確的錯誤處理對于現(xiàn)實世界的應(yīng)用程序非常重要

接下來是什么？

總是有改進的空間！一些想法：

添加卡支付支持
實現(xiàn)顯示系統(tǒng)
添加飲料溫度監(jiān)控
創(chuàng)建用于補貨的管理界面

完整的代碼比我在這里展示的更詳細，但這些是使其工作的主要部分。請隨意檢查以下存儲庫中的完整實現(xiàn)：??

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 中的低級系統(tǒng)設(shè)計 存儲庫！該存儲庫包含各種低級系統(tǒng)設(shè)計問題及其在 Go 中實現(xiàn)的解決方案。主要目的是通過實際示例展示系統(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)

此存儲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。它演示了：

用于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 構(gòu)建自動售貨機的詳細內(nèi)容。更多信息請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！

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