在本文中，我們將介紹 Go 中停車場(chǎng)系統(tǒng)的低階設(shè)計(jì) (LLD) 實(shí)作。我們將探索系統(tǒng)的不同方面，並了解每個(gè)組件如何與其餘組件互動(dòng)。此實(shí)現(xiàn)側(cè)重於清晰度和現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)用性，因此如果您想添加更多車輛類型、多種付款選項(xiàng)或現(xiàn)貨預(yù)訂等功能，您可以輕鬆擴(kuò)展它。

系統(tǒng)處理諸如管理停車樓層和停車位、停放車輛和處理付款等任務(wù)。我們還將確保它對(duì)於並發(fā)存取是線程安全的，因此如果我們需要將其擴(kuò)展到更大的系統(tǒng)，它不會(huì)在壓力下崩潰。

核心組件

我們的設(shè)計(jì)包括六個(gè)主要組成部分：

1. 停車場(chǎng) - 管理樓層和停車作業(yè)的主要入口點(diǎn)。
2. 停車場(chǎng) - 每層都有多個(gè)停車位，可停放不同類型的車輛。
3. 停車位 - 代表可停放特定類型車輛的停車位。
4. 停車票 - 追蹤進(jìn)入/退出時(shí)間、停車費(fèi)用和相關(guān)車輛。
5. 付款系統(tǒng) - 處理停車費(fèi)計(jì)算與付款處理。
6. 車輛類型 - 支援不同類型的車輛（汽車、貨車、卡車和摩托車）。每種類型的每小時(shí)費(fèi)用不同。

辛格頓停車場(chǎng)

我們的停車場(chǎng)使用單例模式。這意味著停車場(chǎng)只有一個(gè)實(shí)例，該實(shí)例創(chuàng)建一次並在整個(gè)應(yīng)用程式中重複使用。這是使其正常工作的程式碼：

var (
    parkingLotInstance *ParkingLot
    once               sync.Once
)

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

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

使用sync.Once，我們確保只建立一個(gè)實(shí)例，即使被多個(gè) goroutine 存取也是如此。

停車場(chǎng)樓層管理

停車場(chǎng)有多層，每層都有不同車輛類型（例如汽車、貨車、卡車和摩托車）的指定停車位。若要為停車場(chǎng)新增樓層，我們使用 AddFloor 方法：

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

每個(gè)樓層都是使用 NewParkingFloor 函數(shù)創(chuàng)建的，該函數(shù)按車輛類型組織停車位。

停車位

每個(gè) ParkingSpot 都與特定的車輛類型（例如汽車或摩托車）相關(guān)聯(lián)。這使得系統(tǒng)能夠管理和限制每個(gè)停車位可以停放的車輛。這是 ParkingSpot 結(jié)構(gòu)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
}

我們使用互斥鎖來確保同一時(shí)間只能停放一輛車。

停車券

每輛車都會(huì)收到一張票，上面有進(jìn)入時(shí)間、退出時(shí)間、停車位和總費(fèi)用。此票會(huì)在車輛退出時(shí)更新，並根據(jù)停車時(shí)間計(jì)算費(fèi)用。

var (
    parkingLotInstance *ParkingLot
    once               sync.Once
)

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

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

CalculateTotalCharge 方法根據(jù)車輛類型和持續(xù)時(shí)間計(jì)算停車費(fèi)。

支付系統(tǒng)

PaymentSystem 類別處理付款，依照是否支付所需金額更新付款狀態(tài)：

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

ProcessPayment 函數(shù)檢查金額並將付款狀態(tài)更新為「已完成」或「失敗」。

新增車輛類型

我們的系統(tǒng)支援不同類型的車輛（汽車、貨車、卡車和摩托車）。每種類型的每小時(shí)費(fèi)用不同。這是透過在單獨(dú)的車輛包中設(shè)定 VehicleType 和 VehicleInterface 來實(shí)現(xiàn)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
}

我們可以透過呼叫NewCar、NewVan、NewTruck等來創(chuàng)建新的車輛，它們都實(shí)現(xiàn)了VehicleInterface。

將一切整合在一起

讓我們看看各個(gè)部分如何在流程中組合在一起：

• 建立停車場(chǎng)：呼叫 GetParkingLotInstance() 並使用 AddFloor 新增樓層。
• 尋找停車位並停放車輛：ParkVehicle 方法尋找可用停車位，根據(jù)車輛類型對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證，並產(chǎn)生票證。
• Unpark Vehicle 並處理付款：UnparkVehicle 產(chǎn)生總費(fèi)用，啟動(dòng)支付系統(tǒng)，並完成交易。

這個(gè)停車場(chǎng)系統(tǒng)是建造更複雜系統(tǒng)的簡(jiǎn)化起點(diǎn)。我們介紹了樓層和停車位管理、車輛停車和出庫(kù)以及基本付款流程的基礎(chǔ)知識(shí)。

有關(guān)完整程式碼實(shí)現(xiàn)，請(qǐng)檢查以下儲(chǔ)存庫(kù)：

以上是系統(tǒng)設(shè)計(jì)：用Go建造停車場(chǎng)系統(tǒng)的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！