Systemdesign: Aufbau eines Verkaufsautomaten in Go

Ich lebe in Tokio, Japan, und bin von Verkaufsautomaten umgeben, die alles von heißem Kaffee bis hin zu kalten Getränken und Snacks anbieten. Inspiriert von diesen ikonischen Automaten habe ich mir zum Ziel gesetzt, in Go ein Verkaufsautomatensystem zu entwickeln. Es ist ein cooles Beispiel für die Verwendung des State-Musters, und ich werde erläutern, warum es für diese Art von Projekt so nützlich ist.

Warum ein Verkaufsautomat?

Stellen Sie sich einen echten Verkaufsautomaten vor – er ist tatsächlich ziemlich komplex! Es muss:

• Behalten Sie den Überblick über Produkte und deren Mengen
• Mit Geld umgehen
• Stellen Sie sicher, dass Sie genügend Bargeld eingezahlt haben
• Gib dir deinen Snack
• Geben Sie Ihr Wechselgeld zurück

Außerdem muss es all dies tun, ohne dass es Verwirrung darüber gibt, in welchem ​​Zustand es sich befindet.

---

Die Grundbausteine

Zuerst brauchte ich einige grundlegende Strukturen, mit denen ich arbeiten konnte:

Produkte und Inventar
Jedes Produkt hat eine ID, einen Namen, einen Preis und eine Menge. Ziemlich unkomplizierte Sache:

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

Das Inventar verfolgt alle Produkte mithilfe einer Karte. Es kann:

• Neue Produkte hinzufügen
• Produkte entfernen
• Transaktionen abwickeln (z. B. wenn jemand etwas kauft)
• Überprüfen Sie, ob Produkte verfügbar sind

Das Zustandsmuster: Warum es hier großartig ist

Hier wird es interessant. Ein Verkaufsautomat kann sich in verschiedenen Zuständen befinden:

• Warten auf Geld
• Geld eingeworfen
• Produkt ausgewählt
• Produktabgabe

Jeder Staat muss Benutzeraktionen anders handhaben. Man kann zum Beispiel kein Produkt auswählen, bevor man Geld eingezahlt hat, oder?
Ich habe drei Hauptzustände verwendet:

1. MoneyInsertedState
2. ProductSelectedState
3. ProductDispensedState

Jeder Staat implementiert diese Schnittstelle:

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

Wie alles zusammenwirkt

Angenommen, Sie möchten eine Cola kaufen:

Zuerst geben Sie 2,00 $ ein

• Die Maschine befindet sich im MoneyInsertedState
• Es erfasst Ihr Geld
• Wechselt zu ProductSelectedState

Sie wählen Cola (1,50 $)

• Maschine prüft, ob Cola vorrätig ist
• Überprüft, ob Sie genug Geld eingezahlt haben
• Wechselt in den ProductDispensedState

Maschine gibt Ihre Cola aus

• Aktualisiert den Lagerbestand
• Gibt Ihr Wechselgeld von 0,50 $ zurück
• Geht zurück zu MoneyInsertedState

---

Coole Funktionen, die ich hinzugefügt habe

• Lagerverwaltung: Jedes Produkt beginnt mit 3 Einheiten. Wenn etwas ausverkauft ist, wird es automatisch aus den verfügbaren Optionen entfernt.
• Intelligentes Wechselgeldhandling: Der Automat berechnet nach einem Kauf immer das richtige Wechselgeld und gibt es zurück.
• Fehlervermeidung: Das Zustandsmuster hilft dabei, seltsame Situationen zu verhindern, z. B. den Versuch, Dinge ohne genügend Geld zu kaufen, die Auswahl von Produkten, die nicht vorrätig sind, oder das Einwerfen von Geld, während etwas ausgegeben wird.

Was ich gelernt habe

Beim Bau habe ich ein paar Dinge gelernt:

• Das Zustandsmuster eignet sich perfekt für Maschinen mit klaren, eindeutigen Zuständen
• Die Schnittstellen von Go machen die Implementierung von Zustandsmustern wirklich sauber
• Die richtige Fehlerbehandlung ist für reale Anwendungen sehr wichtig

Was kommt als nächstes?

Es gibt immer Raum für Verbesserungen! Einige Ideen:

• Unterstützung für Kartenzahlungen hinzufügen
• Implementieren Sie ein Anzeigesystem
• Temperaturüberwachung für Getränke hinzufügen
• Erstellen Sie eine Admin-Oberfläche für die Wiederauffüllung

---

Der vollständige Code ist detaillierter als das, was ich hier gezeigt habe, aber das sind die wichtigsten Teile, die dafür sorgen, dass es funktioniert. Schauen Sie sich die vollständige Implementierung gerne im folgenden Repo an:

thesaltree / Low-Level-Design-Golang

Lösungen für Low-Level-Systemdesignprobleme in Golang

Low-Level-Systemdesign in Go

Willkommen im Repository Low-Level-Systemdesign in Go! Dieses Repository enthält verschiedene Low-Level-Systemdesignprobleme und ihre in Go implementierten Lösungen. Das primäre Ziel besteht darin, den Entwurf und die Architektur von Systemen anhand praktischer Beispiele zu demonstrieren.

Inhaltsverzeichnis

• Übersicht
• Parkplatzsystem
• Aufzugssystem
• Bibliotheksverwaltungssystem
• Verkaufsautomatensystem

Übersicht

Systemdesign auf niedriger Ebene beinhaltet das Verständnis der Kernkonzepte der Systemarchitektur und das Entwerfen skalierbarer, wartbarer und effizienter Systeme. In diesem Repository wird versucht, Lösungen für verschiedene Probleme und Szenarien mit Go abzudecken.

Parkplatzsystem

Das erste Projekt in diesem Repository ist ein Parkplatzsystem. Dieses System simuliert einen Parkplatz, auf dem Fahrzeuge ein- und ausgeparkt werden können. Es zeigt:

• Singleton-Entwurfsmuster zur Verwaltung der Parkplatzinstanz.
• Umgang mit verschiedenen Fahrzeugtypen (z. B. Pkw, Lkw).
• Parkplatzmanagement über mehrere Etagen hinweg.
• Zahlungsabwicklung für geparkte Fahrzeuge.

Funktionen

…

Auf GitHub ansehen

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonSystemdesign: Aufbau eines Verkaufsautomaten in Go. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!