package main

import (
	"fmt"
	"sync"
	"time"
)

type TokenBucket struct {
	rate      int           // 生成令牌的速率，單位是令牌/秒
	capacity  int           // 桶的容量
	tokens    int           // 當(dāng)前令牌數(shù)量
	lastToken time.Time     // 上次生成令牌的時(shí)間
	mutex     sync.Mutex    // 用于并發(fā)控制
}

func NewTokenBucket(rate, capacity int) *TokenBucket {
	return &TokenBucket{
		rate:     rate,
		capacity: capacity,
		tokens:   capacity, // 初始時(shí)，桶里有滿的令牌
	}
}

func (tb *TokenBucket) refill() {
	// 計(jì)算過(guò)去時(shí)間段內(nèi)生成的令牌數(shù)
	now := time.Now()
	elapsed := now.Sub(tb.lastToken)
	tb.lastToken = now
	// 按速率生成令牌
	newTokens := int(elapsed.Seconds()) * tb.rate
	if newTokens > 0 {
		// 桶中令牌數(shù)增加
		tb.tokens += newTokens
		if tb.tokens > tb.capacity {
			// 超過(guò)桶容量，令牌數(shù)只能是桶的最大容量
			tb.tokens = tb.capacity
		}
	}
}

func (tb *TokenBucket) Allow() bool {
	tb.mutex.Lock()
	defer tb.mutex.Unlock()
	// 補(bǔ)充令牌
	tb.refill()
	if tb.tokens > 0 {
		// 有令牌可以消耗
		tb.tokens--
		return true
	}
	// 沒(méi)有令牌可用，限制請(qǐng)求
	return false
}

func main() {
	// 創(chuàng)建令牌桶，令牌生成速率為每秒 1000 個(gè)，容量為 1000 個(gè)令牌
	tb := NewTokenBucket(1000, 1000)

	// 模擬用戶發(fā)起請(qǐng)求
	for i := 0; i < 10; i++ {
		if tb.Allow() {
			fmt.Println("Request", i+1, "allowed")
		} else {
			fmt.Println("Request", i+1, "rejected")
		}
		time.Sleep(100 * time.Millisecond) // 模擬請(qǐng)求間隔
	}
}

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
	"time"
)

type LeakyBucket struct {
	rate      int           // 水流出速率，單位是請(qǐng)求/秒
	capacity  int           // 桶的容量
	water     int           // 當(dāng)前桶中水的數(shù)量
	lastDrain time.Time     // 上次排水時(shí)間
	mutex     sync.Mutex    // 用于并發(fā)控制
}

func NewLeakyBucket(rate, capacity int) *LeakyBucket {
	return &LeakyBucket{
		rate:     rate,
		capacity: capacity,
		water:    0, // 初始時(shí)，桶里沒(méi)有水
	}
}

func (lb *LeakyBucket) drain() {
	// 計(jì)算過(guò)去時(shí)間段內(nèi)排出的請(qǐng)求數(shù)
	now := time.Now()
	elapsed := now.Sub(lb.lastDrain)
	lb.lastDrain = now
	// 按排出速率流出請(qǐng)求
	drained := int(elapsed.Seconds()) * lb.rate
	if drained > 0 {
		lb.water -= drained
		if lb.water < 0 {
			lb.water = 0
		}
	}
}

func (lb *LeakyBucket) Allow() bool {
	lb.mutex.Lock()
	defer lb.mutex.Unlock()
	// 排水
	lb.drain()
	if lb.water < lb.capacity {
		// 桶未滿，允許請(qǐng)求
		lb.water++
		return true
	}
	// 桶已滿，拒絕請(qǐng)求
	return false
}

func main() {
	// 創(chuàng)建漏桶，排水速率為每秒 1000 個(gè)，桶的容量為 1000 個(gè)
	lb := NewLeakyBucket(1000, 1000)

	// 模擬用戶發(fā)起請(qǐng)求
	for i := 0; i < 10; i++ {
		if lb.Allow() {
			fmt.Println("Request", i+1, "allowed")
		} else {
			fmt.Println("Request", i+1, "rejected")
		}
		time.Sleep(100 * time.Millisecond) // 模擬請(qǐng)求間隔
	}
}

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
	"time"
)

type Counter struct {
	limit      int           // 請(qǐng)求限制次數(shù)
	windowSize time.Duration // 時(shí)間窗口大小
	mu         sync.Mutex    // 用于并發(fā)控制
	requests   int           // 當(dāng)前請(qǐng)求計(jì)數(shù)
	windowStart time.Time    // 當(dāng)前時(shí)間窗口開(kāi)始時(shí)間
}

func NewCounter(limit int, windowSize time.Duration) *Counter {
	return &Counter{
		limit:      limit,
		windowSize: windowSize,
		requests:   0,
		windowStart: time.Now(),
	}
}

func (c *Counter) Allow() bool {
	c.mu.Lock()
	defer c.mu.Unlock()
	// 判斷是否在當(dāng)前時(shí)間窗口內(nèi)
	now := time.Now()
	if now.Sub(c.windowStart) > c.windowSize {
		// 如果超過(guò)了窗口時(shí)間，則重置請(qǐng)求計(jì)數(shù)器和窗口開(kāi)始時(shí)間
		c.windowStart = now
		c.requests = 0
	}
	if c.requests < c.limit {
		// 如果請(qǐng)求數(shù)未達(dá)到限制，允許請(qǐng)求
		c.requests++
		return true
	}
	// 否則，拒絕請(qǐng)求
	return false
}

func main() {
	// 創(chuàng)建計(jì)數(shù)器，限制每分鐘 1000 次請(qǐng)求
	counter := NewCounter(1000, time.Minute)

	// 模擬用戶發(fā)起請(qǐng)求
	for i := 0; i < 10; i++ {
		if counter.Allow() {
			fmt.Println("Request", i+1, "allowed")
		} else {
			fmt.Println("Request", i+1, "rejected")
		}
		time.Sleep(100 * time.Millisecond) // 模擬請(qǐng)求間隔
	}
}