在本文中，我们将介绍 Go 中停车场系统的低级设计 (LLD) 实现。我们将探索系统的不同方面，并了解每个组件如何与其余组件交互。此实现侧重于清晰度和现实世界的实用性，因此如果您想添加更多车辆类型、多种付款选项或现货预订等功能，您可以轻松扩展它。

该系统处理诸如管理停车楼层和停车位、停放车辆和处理付款等任务。我们还将确保它对于并发访问是线程安全的，因此如果我们需要将其扩展到更大的系统，它不会在压力下崩溃。

核心组件

我们的设计包括六个主要组成部分：

停车场 - 管理楼层和停车操作的主要入口点。
停车场 - 每层都有多个停车位，可停放不同类型的车辆。
停车位 - 代表可停放特定类型车辆的停车位。
停车票 - 跟踪进入/退出时间、停车费用和相关车辆。
支付系统 - 处理停车费计算和付款处理。
车辆类型 - 支持不同类型的车辆（汽车、货车、卡车和摩托车）。每种类型的每小时费用不同。

辛格尔顿停车场

我们的停车场使用单例模式。这意味着停车场只有一个实例，该实例创建一次并在整个应用程序中重复使用。这是使其正常工作的代码：

var (
    parkingLotInstance *ParkingLot
    once               sync.Once
)

type ParkingLot struct {
    Name   string
    floors []*ParkingFloor
}

func GetParkingLotInstance() *ParkingLot {
    once.Do(func() {
        parkingLotInstance = &ParkingLot{}
    })
    return parkingLotInstance
}

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使用sync.Once，我们确保只创建一个实例，即使被多个 goroutine 访问也是如此。

停车场楼层管理

停车场有多层，每层都有针对不同车辆类型（例如汽车、货车、卡车和摩托车）的指定停车位。要向停车场添加楼层，我们使用 AddFloor 方法：

func (p *ParkingLot) AddFloor(floorID int) {
    p.floors = append(p.floors, NewParkingFloor(floorID))
}

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每个楼层都是使用 NewParkingFloor 函数创建的，该函数按车辆类型组织停车位。

停车位

每个 ParkingSpot 都与特定的车辆类型（例如汽车或摩托车）相关联。这使得系统能够管理和限制每个停车位可以停放的车辆。这是 ParkingSpot 结构和 ParkVehicle 方法：

type ParkingSpot struct {
    SpotID         int
    VehicleType    vehicles.VehicleType
    CurrentVehicle *vehicles.VehicleInterface
    lock           sync.Mutex
}

func (p *ParkingSpot) ParkVehicle(vehicle vehicles.VehicleInterface) error {
    p.lock.Lock()
    defer p.lock.Unlock()

    if vehicle.GetVehicleType() != p.VehicleType {
        return fmt.Errorf("vehicle type mismatch: expected %s, got %s", p.VehicleType, vehicle.GetVehicleType())
    }
    if p.CurrentVehicle != nil {
        return fmt.Errorf("parking spot already occupied")
    }

    p.CurrentVehicle = &vehicle
    return nil
}

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我们使用互斥锁来确保同一时间只能停放一辆车。

停车券

每辆车都会收到一张票，上面有进入时间、退出时间、停车位和总费用。此票会在车辆退出时更新，并根据停车时间计算费用。

var (
    parkingLotInstance *ParkingLot
    once               sync.Once
)

type ParkingLot struct {
    Name   string
    floors []*ParkingFloor
}

func GetParkingLotInstance() *ParkingLot {
    once.Do(func() {
        parkingLotInstance = &ParkingLot{}
    })
    return parkingLotInstance
}

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CalculateTotalCharge 方法根据车辆类型和持续时间计算停车费。

支付系统

PaymentSystem 类处理付款，根据是否支付所需金额更新付款状态：

func (p *ParkingLot) AddFloor(floorID int) {
    p.floors = append(p.floors, NewParkingFloor(floorID))
}

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ProcessPayment 函数检查金额并将付款状态更新为“已完成”或“失败”。

添加车辆类型

我们的系统支持不同类型的车辆（汽车、货车、卡车和摩托车）。每种类型的每小时费用不同。这是通过在单独的车辆包中设置 VehicleType 和 VehicleInterface 来实现的：

type ParkingSpot struct {
    SpotID         int
    VehicleType    vehicles.VehicleType
    CurrentVehicle *vehicles.VehicleInterface
    lock           sync.Mutex
}

func (p *ParkingSpot) ParkVehicle(vehicle vehicles.VehicleInterface) error {
    p.lock.Lock()
    defer p.lock.Unlock()

    if vehicle.GetVehicleType() != p.VehicleType {
        return fmt.Errorf("vehicle type mismatch: expected %s, got %s", p.VehicleType, vehicle.GetVehicleType())
    }
    if p.CurrentVehicle != nil {
        return fmt.Errorf("parking spot already occupied")
    }

    p.CurrentVehicle = &vehicle
    return nil
}

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我们可以通过调用NewCar、NewVan、NewTruck等来创建新的车辆，它们都实现了VehicleInterface。