Golang 漏桶算法 Leaky Bucket

漏桶算法是网络流量控制中的一个常用方法，它有一个固定容量的桶，以固定的速率进行填充，并允许请求以任意速率被处理。如果桶满了，则额外的请求会被丢弃。

以下是使用Go语言实现漏桶算法的一个简单例子：

package main
 
import (
    "fmt"
    "time"
)
 
// LeakyBucket 是漏桶算法的一个简单实现
type LeakyBucket struct {
    capacity int64 // 桶的容量
    rate     int64 // 漏桶漏水的速率
    tokens   int64 // 当前桶中的令牌数
    lastTime time.Time // 记录上次请求的时间
}
 
// NewLeakyBucket 创建一个新的漏桶
func NewLeakyBucket(capacity, rate int64) *LeakyBucket {
    return &LeakyBucket{
        capacity: capacity,
        rate:     rate,
        tokens:   capacity,
        lastTime: time.Now(),
    }
}
 
// Grant 请求一个令牌，如果可用则获取令牌并返回true，否则返回false
func (b *LeakyBucket) Grant() bool {
    b.removeTokens()
    if b.tokens > 0 {
        b.tokens--
        return true
    }
    return false
}
 
// removeTokens 从漏桶中移除令牌，使得桶满足漏水的速率
func (b *LeakyBucket) removeTokens() {
    now := time.Now()
    elapsed := now.Sub(b.lastTime).Seconds()
    b.lastTime = now
    b.tokens = min(b.capacity, b.tokens+int64(elapsed*b.rate))
}
 
func min(a, b int64) int64 {
    if a < b {
        return a
    }
    return b
}
 
func main() {
    // 创建一个容量为10，漏水速率为1每秒的漏桶
    bucket := NewLeakyBucket(10, 1)
 
    // 尝试获取令牌
    for i := 0; i < 20; i++ {
        if bucket.Grant() {
            fmt.Println("Request allowed")
        } else {
            fmt.Println("Request denied")
        }
        time.Sleep(500 * time.Millisecond) // 模拟请求处理时间
    }
}

这个例子中，漏桶的容量为10，漏水速率为每秒1个令牌。Grant 方法用于尝试获取一个令牌，如果获取成功则返回 true，否则返回 false。removeTokens 方法用于模拟时间的流逝，更新当前令牌数。主函数中，我们连续发送20个请求，观察是否被允许处理。