在本文中，我們將介紹 Go 中停車場系統(tǒng)的低級設(shè)計 (LLD) 實現(xiàn)。我們將探索系統(tǒng)的不同方面，并了解每個組件如何與其余組件交互。此實現(xiàn)側(cè)重于清晰度和現(xiàn)實世界的實用性，因此如果您想添加更多車輛類型、多種付款選項或現(xiàn)貨預(yù)訂等功能，您可以輕松擴展它。

該系統(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)。我們還將確保它對于并發(fā)訪問是線程安全的，因此如果我們需要將其擴展到更大的系統(tǒng)，它不會在壓力下崩潰。

核心組件

我們的設(shè)計包括六個主要組成部分：

1. 停車場 - 管理樓層和停車操作的主要入口點。
2. 停車場 - 每層都有多個停車位，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 - 跟蹤進(jìn)入/退出時間、停車費用和相關(guān)車輛。
5. 支付系統(tǒng) - 處理停車費計算和付款處理。
6. 車輛類型 - 支持不同類型的車輛（汽車、貨車、卡車和摩托車）。每種類型的每小時費用不同。

辛格爾頓停車場

我們的停車場使用單例模式。這意味著停車場只有一個實例，該實例創(chuàng)建一次并在整個應(yīng)用程序中重復(fù)使用。這是使其正常工作的代碼：

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，我們確保只創(chuàng)建一個實例，即使被多個 goroutine 訪問也是如此。

停車場樓層管理

停車場有多層，每層都有針對不同車輛類型（例如汽車、貨車、卡車和摩托車）的指定停車位。要向停車場添加樓層，我們使用 AddFloor 方法：

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

每個樓層都是使用 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 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間只能停放一輛車。

停車券

每輛車都會收到一張票，上面有進(jìn)入時間、退出時間、停車位和總費用。此票會在車輛退出時更新，并根據(jù)停車時間計算費用。

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)時間計算停車費。

支付系統(tǒng)

PaymentSystem 類處理付款，根據(jù)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)檢查金額并將付款狀態(tài)更新為“已完成”或“失敗”。

添加車輛類型

我們的系統(tǒng)支持不同類型的車輛（汽車、貨車、卡車和摩托車）。每種類型的每小時費用不同。這是通過在單獨的車輛包中設(shè)置 VehicleType 和 VehicleInterface 來實現(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
}

我們可以通過調(diào)用NewCar、NewVan、NewTruck等來創(chuàng)建新的車輛，它們都實現(xiàn)了VehicleInterface。

將一切整合在一起

讓我們看看各個部分如何在流程中組合在一起：

• 創(chuàng)建停車場：調(diào)用 GetParkingLotInstance() 并使用 AddFloor 添加樓層。
• 查找停車位并停放車輛：ParkVehicle 方法查找可用停車位，根據(jù)車輛類型對其進(jìn)行驗證，并生成票證。
• Unpark Vehicle 并處理付款：UnparkVehicle 生成總費用，啟動支付系統(tǒng)，并完成交易。

這個停車場系統(tǒng)是構(gòu)建更復(fù)雜系統(tǒng)的簡化起點。我們介紹了樓層和停車位管理、車輛停車和出庫以及基本付款流程的基礎(chǔ)知識。

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