准备就绪:停车场
设计一个支持多入口和多出口的停车场系统,采用面向对象的方法,可以按照以下结构进行: 1. 核心类设计 - ParkingLot(停车场) - 属性: - id: 停车场唯一标识 - totalSpots: 总车位数 - availableSpots: 可用车位数 - entrances: 入口列表(Entrance 对象数组) - exits: 出口列表(Exit 对象数组) - parkingRecords: 所有停车记录(可选,用于统计与查询) - 方法: - park(vehicle): 车辆入场,分配车位并生成停车记录 - exit(vehicle): 车辆出场,计算费用并释放车位 - getAvailableSpots(): 获取当前可用车位数 - isFull(): 判断停车场是否已满 - Entrance(入口) - 属性: - id: 入口唯一标识 - parkingLot: 所属停车场引用 - 方法: - issueTicket(vehicle): 发放停车票(包含入场时间、车位号等信息) - validateEntry(vehicle): 验证车辆是否允许进入(如是否已入场、是否超限等) - Exit(出口) - 属性: - id: 出口唯一标识 - parkingLot: 所属停车场引用 - 方法: - collectPayment(ticket): 根据停车时长计算费用并完成收费 - validateExit(ticket): 验证停车票有效性(如是否已入场、是否已缴费等) - Vehicle(车辆) - 属性: - licensePlate: 车牌号 - type: 车辆类型(如小汽车、摩托车、大型货车等) - entryTime: 入场时间 - exitTime: 出场时间 - ticketId: 停车票编号 - 方法: - getDuration(): 计算停车时长(单位:分钟) - Ticket(停车票) - 属性: - id: 停车票唯一编号 - vehicle: 关联车辆 - entryTime: 入场时间 - entranceId: 入口编号 - spotNumber: 分配的车位号(可为空) - exitTime: 出场时间(初始为空) - 方法: - isExpired(): 检查是否过期(如长时间未出场) - ParkingSpot(车位) - 属性: - id: 车位编号 - type: 车位类型(如小型、大型、电动车专用等) - status: 状态(空闲/占用) - vehicle: 占用该车位的车辆(可为 null) - 方法: - isAvailable(): 检查车位是否可用 - occupy(vehicle): 占用车位 - release(): 释放车位 2. 设计原则与扩展性考虑 - 多入口/出口支持:通过将 Entrance 和 Exit 作为 ParkingLot 的集合管理,实现灵活扩展。 - 车位类型支持:通过 ParkingSpot 的 type 字段支持不同类型车位,便于按需分配。 - 费率策略解耦:可通过 PaymentStrategy 接口定义不同计费规则(如按小时、按天、高峰时段加价等),实现策略模式。 - 日志与监控:可添加日志模块记录关键操作(如入场、出场、异常事件)。 - 线程安全:在高并发场景下,对共享资源(如车位状态、计数器)使用锁或原子操作。 3. 示例流程 1. 车辆从某个 Entrance 进入 → 生成 Ticket 并分配 ParkingSpot → 更新 ParkingLot 可用车位数。 2. 车辆从某个 Exit 离开 → 根据 Ticket 计算费用 → 收费后释放车位 → 更新 ParkingLot 状态。 4. 可选增强功能 - 实时车位可视化界面(如大屏显示剩余车位) - 移动端预约车位功能 - 自动识别车牌的摄像头集成 - 与支付系统对接(微信、支付宝) 该设计具备良好的扩展性、可维护性和清晰的职责划分,适用于中小型到大型停车场系统。