系統設計：用 Go 建造自動販賣機

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，我決定用 Go 建造一個自動販賣機系統設計。這是使用狀態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：

• 追蹤產品及其數量
• 處理金錢
• 確保您已存入足夠的現金
• 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感到困惑。

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基本建置模組

首先，我需要一些基本結構來使用：

產品與庫存
每個產品都有 ID、名稱、價格和數量。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品。它可以：

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

狀態模式：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：

• 等錢
• 投入金錢
• 已選擇產品
• 分配產品

每個狀態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品，對吧？
我使用了三個主要狀態：

1. MoneyInsertedState
2. ProductSelectedState
3. ProductDispensedState

每個狀態都實作這個介面：

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

如何協同工作

假設您想買可樂：

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

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我添加的很酷的功能

• 庫存管理：每個產品從 3 件開始。當某樣東西售完時，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。
• 錯誤預防：狀態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，選擇缺貨的產品，在分發東西時插入錢。

我學到了什麼

建構這教會了我一些事：

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

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
• 添加飲料溫度監控
• 建立用於補貨的管理介面

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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 / 低級設計 golang

Golang 中的底層系統設計問題解決方案

Go 中的底層系統設計

歡迎來到Go 中的低階系統設計 儲存庫！此儲存庫包含各種低階系統設計問題及其在 Go 中實現的解決方案。主要目的是透過實際範例展示系統的設計和架構。

目錄

• 概述
• 停車場系統
• 電梯系統
• 圖書館管理系統
• 自動販賣機系統

概述

底層系統設計涉及理解系統架構的核心概念以及設計可擴展、可維護和高效的系統。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

此儲存庫中的第一個項目是停車場系統。該系統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

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在 GitHub 上查看

以上是系統設計：用 Go 建造自動販賣機的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！