[#4] limiting: Add limiter
Signed-off-by: Aleksey Savchuk <a.savchuk@yadro.com>
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limiting/limiter.go
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limiting/limiter.go
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package limiting
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import (
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"fmt"
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semaphores "git.frostfs.info/TrueCloudLab/frostfs-qos/limiting/semaphore"
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)
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type ReleaseFunc func()
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type Limiter interface {
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// Acquire attempts to reserve a slot without blocking.
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//
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// Returns a release function and true if successful, otherwise false.
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// The release function must be called exactly once.
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//
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// If the key was not defined in the limiter, no limit is applied.
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Acquire(key string) (ReleaseFunc, bool)
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}
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type semaphore interface {
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Acquire() bool
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Release()
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}
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type semaphoreLimiter[T semaphore] struct {
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m map[string]T
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}
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// KeyLimit defines a concurrency limit for a set of keys.
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//
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// All keys of one set share the same limit.
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// Keys of different sets have separate limits.
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//
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// Sets must not overlap.
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type KeyLimit struct {
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Keys []string
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Limit int64
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}
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var NewBurstAtomicSemaphoreLimiter = func(limits []KeyLimit) (*semaphoreLimiter[*semaphores.BurstAtomicSemaphore], error) {
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return newSemaphoreLimiter(limits, semaphores.NewBurstAtomicSemaphore)
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}
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func newSemaphoreLimiter[T semaphore](limits []KeyLimit, newSemaphore func(size int64) T) (*semaphoreLimiter[T], error) {
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lr := semaphoreLimiter[T]{make(map[string]T)}
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for _, limit := range limits {
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if err := lr.addLimit(&limit, newSemaphore); err != nil {
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return nil, err
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}
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}
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return &lr, nil
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}
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func (lr *semaphoreLimiter[T]) addLimit(limit *KeyLimit, newSemaphore func(size int64) T) error {
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if limit.Limit < 0 {
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return fmt.Errorf("invalid limit %d", limit.Limit)
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}
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sem := newSemaphore(limit.Limit)
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for _, key := range limit.Keys {
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if _, exists := lr.m[key]; exists {
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return fmt.Errorf("duplicate key %q", key)
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}
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lr.m[key] = sem
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}
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return nil
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}
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func (lr *semaphoreLimiter[T]) Acquire(key string) (ReleaseFunc, bool) {
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sem, ok := lr.m[key]
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if !ok {
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return func() {}, true
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}
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if ok := sem.Acquire(); ok {
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return func() { sem.Release() }, true
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}
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return nil, false
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}
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limiting/limiter_test.go
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138
limiting/limiter_test.go
Normal file
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@ -0,0 +1,138 @@
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package limiting_test
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import (
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"sync"
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"sync/atomic"
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"testing"
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"time"
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"git.frostfs.info/TrueCloudLab/frostfs-qos/limiting"
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"github.com/stretchr/testify/require"
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)
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const (
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operationDuration = 10 * time.Millisecond
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operationCount = 64
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)
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type testCase struct {
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keys []string
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limit int64
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withoutLimit bool
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failCount atomic.Int64
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}
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func TestLimiter(t *testing.T) {
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testLimiter(t, func(kl []limiting.KeyLimit) (limiting.Limiter, error) {
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return limiting.NewBurstAtomicSemaphoreLimiter(kl)
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})
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}
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func testLimiter(t *testing.T, getLimiter func([]limiting.KeyLimit) (limiting.Limiter, error)) {
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t.Run("duplicate key", func(t *testing.T) {
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_, err := getLimiter([]limiting.KeyLimit{
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{[]string{"A", "B"}, 10},
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{[]string{"B", "C"}, 10},
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})
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require.Error(t, err)
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})
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testCases := []*testCase{
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{keys: []string{"A"}, limit: operationCount / 4},
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{keys: []string{"B"}, limit: operationCount / 2},
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{keys: []string{"C", "D"}, limit: operationCount / 4},
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{keys: []string{"E"}, limit: 2 * operationCount},
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{keys: []string{"F"}, withoutLimit: true},
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}
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lr, err := getLimiter(getLimits(testCases))
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require.NoError(t, err)
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tasks := createTestTasks(testCases, lr)
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t.Run("first run", func(t *testing.T) {
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executeTasks(tasks...)
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verifyResults(t, testCases)
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})
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resetFailCounts(testCases)
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t.Run("repeated run", func(t *testing.T) {
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executeTasks(tasks...)
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|
verifyResults(t, testCases)
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})
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}
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func getLimits(testCases []*testCase) []limiting.KeyLimit {
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var limits []limiting.KeyLimit
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for _, tc := range testCases {
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if tc.withoutLimit {
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continue
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}
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limits = append(limits, limiting.KeyLimit{
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Keys: tc.keys,
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Limit: int64(tc.limit),
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})
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}
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return limits
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}
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func createTestTasks(testCases []*testCase, lr limiting.Limiter) []func() {
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var tasks []func()
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for _, tc := range testCases {
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for _, key := range tc.keys {
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tasks = append(tasks, func() {
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|
executeTaskN(operationCount, func() { acquireAndExecute(tc, lr, key) })
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})
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}
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}
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return tasks
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}
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func acquireAndExecute(tc *testCase, lr limiting.Limiter, key string) {
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release, ok := lr.Acquire(key)
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if !ok {
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tc.failCount.Add(1)
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return
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}
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defer release()
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time.Sleep(operationDuration)
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}
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func executeTasks(tasks ...func()) {
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var g sync.WaitGroup
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g.Add(len(tasks))
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for _, task := range tasks {
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go func() {
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defer g.Done()
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task()
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}()
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}
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g.Wait()
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}
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func executeTaskN(N int, task func()) {
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tasks := make([]func(), N)
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for i := range N {
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tasks[i] = task
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}
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executeTasks(tasks...)
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}
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func verifyResults(t *testing.T, testCases []*testCase) {
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for _, tc := range testCases {
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var expectedFailCount int64
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if !tc.withoutLimit {
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numKeys := int64(len(tc.keys))
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expectedFailCount = max(operationCount*numKeys-tc.limit, 0)
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}
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require.Equal(t, expectedFailCount, tc.failCount.Load())
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}
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}
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func resetFailCounts(testCases []*testCase) {
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for _, tc := range testCases {
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tc.failCount.Store(0)
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}
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}
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limiting/semaphore/semaphore.go
Normal file
27
limiting/semaphore/semaphore.go
Normal file
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@ -0,0 +1,27 @@
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package semaphore
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import (
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"sync/atomic"
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)
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type BurstAtomicSemaphore struct {
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count atomic.Int64
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limit int64
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}
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func NewBurstAtomicSemaphore(size int64) *BurstAtomicSemaphore {
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return &BurstAtomicSemaphore{limit: size}
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}
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func (s *BurstAtomicSemaphore) Acquire() bool {
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v := s.count.Add(1)
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if v > s.limit {
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s.count.Add(-1)
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return false
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}
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return true
|
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}
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|
func (s *BurstAtomicSemaphore) Release() {
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|
s.count.Add(-1)
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||||||
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}
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