系统设计:用 Go 构建自动售货机
住在日本东京,我周围都是自动售货机,提供从热咖啡到冷饮和零食的各种商品。受到这些标志性机器的启发,我决定用 Go 构建一个自动售货机系统设计。这是使用状态模式的一个很酷的示例,我将详细解释为什么它对于此类项目非常有用。
为什么要使用自动售货机?
想象一下真正的自动售货机 - 它实际上非常复杂!它需要:
- 跟踪产品及其数量
- 处理金钱
- 确保您已存入足够的现金
- 给你零食
- 退回零钱
另外,它需要在完成所有这些操作时不对其所处的状态感到困惑。
基本构建模块
首先,我需要一些基本结构来使用:
产品和库存
每个产品都有 ID、名称、价格和数量。非常简单的东西:
type Product struct { ID int Name string Price float64 Quantity int }
库存使用地图跟踪所有产品。它可以:
- 添加新产品
- 删除产品
- 处理交易(比如有人买东西时)
- 检查产品是否有货
状态模式:为什么它在这里很棒
这就是有趣的地方。自动售货机可以处于不同的状态:
- 等钱
- 投入金钱
- 已选择产品
- 分配产品
每个状态都需要以不同的方式处理用户操作。就像,你不能在投入资金之前选择产品,对吧?
我使用了三个主要状态:
- MoneyInsertedState
- ProductSelectedState
- ProductDispensedState
每个状态都实现这个接口:
type State interface { InsertMoney(amount float64) SelectProduct(product *Product) ReturnChange() DispenseProduct() }
如何协同工作
假设您想买可乐:
首先,您插入 2.00 美元
- 机器处于MoneyInsertedState
- 它记录了你的钱
- 切换到 ProductSelectedState
您选择可乐($1.50)
- 机器检查是否有可乐库存
- 验证您投入了足够的资金
- 转到 ProductDispensedState
机器分配你的可乐
- 更新库存
- 退还您的 0.50 美元零钱
- 返回 MoneyInsertedState
我添加的很酷的功能
- 库存管理:每个产品从 3 件开始。当某样东西售完时,它会自动从可用选项中删除。
- 智能找零处理:机器总是在购买后计算并返回正确的零钱。
- 错误预防:状态模式有助于防止奇怪的情况,例如,尝试在没有足够钱的情况下购买东西,选择缺货的产品,在分发东西时插入钱。
我学到了什么
构建这个教会了我一些事情:
- 状态模式非常适合具有清晰、独特状态的机器
- Go 的接口使状态模式的实现变得非常干净
- 正确的错误处理对于现实世界的应用程序非常重要
接下来是什么?
总是有改进的空间!一些想法:
- 添加卡支付支持
- 实现显示系统
- 添加饮料温度监控
- 创建用于补货的管理界面
完整的代码比我在这里展示的更详细,但这些是使其工作的主要部分。请随意检查以下存储库中的完整实现:
主题树
/
低级设计 golang
Golang 中的底层系统设计问题解决方案
Go 中的底层系统设计
欢迎来到Go 中的低级系统设计 存储库!该存储库包含各种低级系统设计问题及其在 Go 中实现的解决方案。主要目的是通过实际示例展示系统的设计和架构。
目录
- 概述
- 停车场系统
- 电梯系统
- 图书馆管理系统
- 自动售货机系统
概述
底层系统设计涉及理解系统架构的核心概念以及设计可扩展、可维护和高效的系统。该存储库将尝试涵盖使用 Go 的各种问题和场景的解决方案。
停车场系统
此存储库中的第一个项目是停车场系统。该系统模拟一个可以停放车辆和出库车辆的停车场。它演示了:
- 用于管理停车场实例的单例设计模式。
- 处理不同类型的车辆(例如汽车、卡车)。
- 多个楼层的停车位管理。
- 停放车辆的付款处理。
功能
…以上是系统设计:用 Go 构建自动售货机的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章!

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Golang在性能和可扩展性方面优于Python。1)Golang的编译型特性和高效并发模型使其在高并发场景下表现出色。2)Python作为解释型语言,执行速度较慢,但通过工具如Cython可优化性能。

Golang在并发性上优于C ,而C 在原始速度上优于Golang。1)Golang通过goroutine和channel实现高效并发,适合处理大量并发任务。2)C 通过编译器优化和标准库,提供接近硬件的高性能,适合需要极致优化的应用。

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Golang和Python各有优势:Golang适合高性能和并发编程,Python适用于数据科学和Web开发。 Golang以其并发模型和高效性能着称,Python则以简洁语法和丰富库生态系统着称。

Golang适合快速开发和并发场景,C 适用于需要极致性能和低级控制的场景。1)Golang通过垃圾回收和并发机制提升性能,适合高并发Web服务开发。2)C 通过手动内存管理和编译器优化达到极致性能,适用于嵌入式系统开发。

Golang和C 在性能上的差异主要体现在内存管理、编译优化和运行时效率等方面。1)Golang的垃圾回收机制方便但可能影响性能,2)C 的手动内存管理和编译器优化在递归计算中表现更为高效。

C 更适合需要直接控制硬件资源和高性能优化的场景,而Golang更适合需要快速开发和高并发处理的场景。1.C 的优势在于其接近硬件的特性和高度的优化能力,适合游戏开发等高性能需求。2.Golang的优势在于其简洁的语法和天然的并发支持,适合高并发服务开发。

Golang和C 在性能竞赛中的表现各有优势:1)Golang适合高并发和快速开发,2)C 提供更高性能和细粒度控制。选择应基于项目需求和团队技术栈。
