技術報告：Go 中的並發停車模擬器的開發

簡介

此專案由使用 Go 開發的並發停車模擬器組成，使用 Fyne 圖形庫作為使用者介面。其目標是即時模擬停車場的行為，同時管理車輛的進出，並直觀地顯示停車位的更新狀態。
本專案結合了並發概念、觀察者設計模式和圖形介面中的動態渲染。本報告詳細介紹了這些工具的使用、遇到的挑戰（特別是觀察者模式和 Fyne 模式）以及解決方法，旨在為其他開發者提供技術參考。

1.法恩初始化

Fyne 是一個使用 Go 開發圖形介面的現代函式庫。基本初始化遵循以下步驟：

1. 使用app.New()建立一個新應用程式。
2. 使用app.NewWindow()配置主視窗。
3. 使用 Fyne 容器和小工具設計內容。
4. 呼叫 ShowAndRun() 來運行應用程式。

在模擬器中，建立了一個主窗口，整合了停車場視圖並連接到並發邏輯模型：

這個基本流程有利於業務邏輯和圖形介面之間的分離。

2.使用觀察者模式

為什麼要用觀察者模式

觀察者模式用於保持模型層和視圖層同步。當車輛進入或離開停車場時，模型會通知視圖，視圖會更新對應的圖形元素。此模式非常適合多個元件必須對相同事件做出反應的系統。

在 Go 中使用觀察者模式遇到的問題

在 Go 中實現觀察者模式可能具有挑戰性，特別是對於那些習慣於在 Java 或 C# 等物件導向語言中實現的人來說。在 Go 中使用此模式的一個常見問題是通知觀察者時處理並發和死鎖。

最初，迭代模型（停車）中註冊的觀察者來報告事件會導致競爭條件和崩潰。發生這種情況是因為註冊新觀察者的方法沒有得到適當的保護，導致同時存取觀察者清單。

怎麼解決的
為了解決這個問題，使用了互斥鎖（sync.Mutex）來保護對觀察者清單的並發存取。此外，也實現了註冊觀察者和報告事件的安全方法：

專案中完成實施
停車場模型充當可觀察主體，而 MainScene 和其他組件（例如圖形視圖）是觀察者：
1.觀察者介面定義：

1. 來自模型的事件通知：

1. 觀察者回應：

此解決方案可確保更新一致，且競爭條件不會影響系統效能。

3.技術問題：渲染與位置計算

上下文

主要的技術挑戰是計算圖形介面中抽屜的位置並即時更新其顏色。抽屜應該：

1. 排成兩行，間距均勻。
2. 動態改變顏色（紅色表示忙碌，黑色表示可用）。

發現的問題

1. 動態位置計算：停車位必須排成兩排，間距均勻。然而，計算和更新這些位置很複雜，因為它們依賴無佈局容器 (container.NewWithoutLayout()) 內的精確座標。
2. 視覺同步：處理多個並發線程時，嘗試即時更新抽屜顏色時會出現視覺不一致。有時更改未反映或導致圖形錯誤。

位置計算
使用絕對座標來定義初始位置和間距：

動態渲染
實現了根據抽屜的狀態繪製抽屜的功能：

視覺同步
為了確保視覺變化與系統狀態一致，主標籤文字和抽屜狀態在中央功能內更新：

這可確保始終提供準確且最新的圖形表示。

結論

這個專案不僅實現了模擬並發停車的目標，還面臨實際的開發問題，例如使用觀察者模式和使用 Fyne 創建圖形介面。遇到的問題和實施的解決方案旨在為其他開始使用 Go 或面臨類似挑戰的開發人員提供指導。
尤其是 Go 中觀察者模式的實現，展示瞭如何安全且有效率地處理並發。本報告透過記錄這些問題和解決方案，旨在為有興趣學習和應用這些工具的程式設計師社群做出貢獻，促進他們的學習和開發過程。
如果您對此的實作和解決方案有任何疑問，可以查閱我的 github 儲存庫：simulador-parking.git

以上是技術報告：Go 中的並發停車模擬器的開發的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！