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。

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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：

1. MoneyInsertedState
2. ProductSelectedState
3. 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

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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

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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

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在 GitHub 上查看

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！