Code refactoring for bpa operator
[icn.git] / cmd / bpa-operator / vendor / golang.org / x / time / rate / rate.go
1 // Copyright 2015 The Go Authors. All rights reserved.
2 // Use of this source code is governed by a BSD-style
3 // license that can be found in the LICENSE file.
4
5 // Package rate provides a rate limiter.
6 package rate
7
8 import (
9         "context"
10         "fmt"
11         "math"
12         "sync"
13         "time"
14 )
15
16 // Limit defines the maximum frequency of some events.
17 // Limit is represented as number of events per second.
18 // A zero Limit allows no events.
19 type Limit float64
20
21 // Inf is the infinite rate limit; it allows all events (even if burst is zero).
22 const Inf = Limit(math.MaxFloat64)
23
24 // Every converts a minimum time interval between events to a Limit.
25 func Every(interval time.Duration) Limit {
26         if interval <= 0 {
27                 return Inf
28         }
29         return 1 / Limit(interval.Seconds())
30 }
31
32 // A Limiter controls how frequently events are allowed to happen.
33 // It implements a "token bucket" of size b, initially full and refilled
34 // at rate r tokens per second.
35 // Informally, in any large enough time interval, the Limiter limits the
36 // rate to r tokens per second, with a maximum burst size of b events.
37 // As a special case, if r == Inf (the infinite rate), b is ignored.
38 // See https://en.wikipedia.org/wiki/Token_bucket for more about token buckets.
39 //
40 // The zero value is a valid Limiter, but it will reject all events.
41 // Use NewLimiter to create non-zero Limiters.
42 //
43 // Limiter has three main methods, Allow, Reserve, and Wait.
44 // Most callers should use Wait.
45 //
46 // Each of the three methods consumes a single token.
47 // They differ in their behavior when no token is available.
48 // If no token is available, Allow returns false.
49 // If no token is available, Reserve returns a reservation for a future token
50 // and the amount of time the caller must wait before using it.
51 // If no token is available, Wait blocks until one can be obtained
52 // or its associated context.Context is canceled.
53 //
54 // The methods AllowN, ReserveN, and WaitN consume n tokens.
55 type Limiter struct {
56         limit Limit
57         burst int
58
59         mu     sync.Mutex
60         tokens float64
61         // last is the last time the limiter's tokens field was updated
62         last time.Time
63         // lastEvent is the latest time of a rate-limited event (past or future)
64         lastEvent time.Time
65 }
66
67 // Limit returns the maximum overall event rate.
68 func (lim *Limiter) Limit() Limit {
69         lim.mu.Lock()
70         defer lim.mu.Unlock()
71         return lim.limit
72 }
73
74 // Burst returns the maximum burst size. Burst is the maximum number of tokens
75 // that can be consumed in a single call to Allow, Reserve, or Wait, so higher
76 // Burst values allow more events to happen at once.
77 // A zero Burst allows no events, unless limit == Inf.
78 func (lim *Limiter) Burst() int {
79         return lim.burst
80 }
81
82 // NewLimiter returns a new Limiter that allows events up to rate r and permits
83 // bursts of at most b tokens.
84 func NewLimiter(r Limit, b int) *Limiter {
85         return &Limiter{
86                 limit: r,
87                 burst: b,
88         }
89 }
90
91 // Allow is shorthand for AllowN(time.Now(), 1).
92 func (lim *Limiter) Allow() bool {
93         return lim.AllowN(time.Now(), 1)
94 }
95
96 // AllowN reports whether n events may happen at time now.
97 // Use this method if you intend to drop / skip events that exceed the rate limit.
98 // Otherwise use Reserve or Wait.
99 func (lim *Limiter) AllowN(now time.Time, n int) bool {
100         return lim.reserveN(now, n, 0).ok
101 }
102
103 // A Reservation holds information about events that are permitted by a Limiter to happen after a delay.
104 // A Reservation may be canceled, which may enable the Limiter to permit additional events.
105 type Reservation struct {
106         ok        bool
107         lim       *Limiter
108         tokens    int
109         timeToAct time.Time
110         // This is the Limit at reservation time, it can change later.
111         limit Limit
112 }
113
114 // OK returns whether the limiter can provide the requested number of tokens
115 // within the maximum wait time.  If OK is false, Delay returns InfDuration, and
116 // Cancel does nothing.
117 func (r *Reservation) OK() bool {
118         return r.ok
119 }
120
121 // Delay is shorthand for DelayFrom(time.Now()).
122 func (r *Reservation) Delay() time.Duration {
123         return r.DelayFrom(time.Now())
124 }
125
126 // InfDuration is the duration returned by Delay when a Reservation is not OK.
127 const InfDuration = time.Duration(1<<63 - 1)
128
129 // DelayFrom returns the duration for which the reservation holder must wait
130 // before taking the reserved action.  Zero duration means act immediately.
131 // InfDuration means the limiter cannot grant the tokens requested in this
132 // Reservation within the maximum wait time.
133 func (r *Reservation) DelayFrom(now time.Time) time.Duration {
134         if !r.ok {
135                 return InfDuration
136         }
137         delay := r.timeToAct.Sub(now)
138         if delay < 0 {
139                 return 0
140         }
141         return delay
142 }
143
144 // Cancel is shorthand for CancelAt(time.Now()).
145 func (r *Reservation) Cancel() {
146         r.CancelAt(time.Now())
147         return
148 }
149
150 // CancelAt indicates that the reservation holder will not perform the reserved action
151 // and reverses the effects of this Reservation on the rate limit as much as possible,
152 // considering that other reservations may have already been made.
153 func (r *Reservation) CancelAt(now time.Time) {
154         if !r.ok {
155                 return
156         }
157
158         r.lim.mu.Lock()
159         defer r.lim.mu.Unlock()
160
161         if r.lim.limit == Inf || r.tokens == 0 || r.timeToAct.Before(now) {
162                 return
163         }
164
165         // calculate tokens to restore
166         // The duration between lim.lastEvent and r.timeToAct tells us how many tokens were reserved
167         // after r was obtained. These tokens should not be restored.
168         restoreTokens := float64(r.tokens) - r.limit.tokensFromDuration(r.lim.lastEvent.Sub(r.timeToAct))
169         if restoreTokens <= 0 {
170                 return
171         }
172         // advance time to now
173         now, _, tokens := r.lim.advance(now)
174         // calculate new number of tokens
175         tokens += restoreTokens
176         if burst := float64(r.lim.burst); tokens > burst {
177                 tokens = burst
178         }
179         // update state
180         r.lim.last = now
181         r.lim.tokens = tokens
182         if r.timeToAct == r.lim.lastEvent {
183                 prevEvent := r.timeToAct.Add(r.limit.durationFromTokens(float64(-r.tokens)))
184                 if !prevEvent.Before(now) {
185                         r.lim.lastEvent = prevEvent
186                 }
187         }
188
189         return
190 }
191
192 // Reserve is shorthand for ReserveN(time.Now(), 1).
193 func (lim *Limiter) Reserve() *Reservation {
194         return lim.ReserveN(time.Now(), 1)
195 }
196
197 // ReserveN returns a Reservation that indicates how long the caller must wait before n events happen.
198 // The Limiter takes this Reservation into account when allowing future events.
199 // ReserveN returns false if n exceeds the Limiter's burst size.
200 // Usage example:
201 //   r := lim.ReserveN(time.Now(), 1)
202 //   if !r.OK() {
203 //     // Not allowed to act! Did you remember to set lim.burst to be > 0 ?
204 //     return
205 //   }
206 //   time.Sleep(r.Delay())
207 //   Act()
208 // Use this method if you wish to wait and slow down in accordance with the rate limit without dropping events.
209 // If you need to respect a deadline or cancel the delay, use Wait instead.
210 // To drop or skip events exceeding rate limit, use Allow instead.
211 func (lim *Limiter) ReserveN(now time.Time, n int) *Reservation {
212         r := lim.reserveN(now, n, InfDuration)
213         return &r
214 }
215
216 // Wait is shorthand for WaitN(ctx, 1).
217 func (lim *Limiter) Wait(ctx context.Context) (err error) {
218         return lim.WaitN(ctx, 1)
219 }
220
221 // WaitN blocks until lim permits n events to happen.
222 // It returns an error if n exceeds the Limiter's burst size, the Context is
223 // canceled, or the expected wait time exceeds the Context's Deadline.
224 // The burst limit is ignored if the rate limit is Inf.
225 func (lim *Limiter) WaitN(ctx context.Context, n int) (err error) {
226         if n > lim.burst && lim.limit != Inf {
227                 return fmt.Errorf("rate: Wait(n=%d) exceeds limiter's burst %d", n, lim.burst)
228         }
229         // Check if ctx is already cancelled
230         select {
231         case <-ctx.Done():
232                 return ctx.Err()
233         default:
234         }
235         // Determine wait limit
236         now := time.Now()
237         waitLimit := InfDuration
238         if deadline, ok := ctx.Deadline(); ok {
239                 waitLimit = deadline.Sub(now)
240         }
241         // Reserve
242         r := lim.reserveN(now, n, waitLimit)
243         if !r.ok {
244                 return fmt.Errorf("rate: Wait(n=%d) would exceed context deadline", n)
245         }
246         // Wait if necessary
247         delay := r.DelayFrom(now)
248         if delay == 0 {
249                 return nil
250         }
251         t := time.NewTimer(delay)
252         defer t.Stop()
253         select {
254         case <-t.C:
255                 // We can proceed.
256                 return nil
257         case <-ctx.Done():
258                 // Context was canceled before we could proceed.  Cancel the
259                 // reservation, which may permit other events to proceed sooner.
260                 r.Cancel()
261                 return ctx.Err()
262         }
263 }
264
265 // SetLimit is shorthand for SetLimitAt(time.Now(), newLimit).
266 func (lim *Limiter) SetLimit(newLimit Limit) {
267         lim.SetLimitAt(time.Now(), newLimit)
268 }
269
270 // SetLimitAt sets a new Limit for the limiter. The new Limit, and Burst, may be violated
271 // or underutilized by those which reserved (using Reserve or Wait) but did not yet act
272 // before SetLimitAt was called.
273 func (lim *Limiter) SetLimitAt(now time.Time, newLimit Limit) {
274         lim.mu.Lock()
275         defer lim.mu.Unlock()
276
277         now, _, tokens := lim.advance(now)
278
279         lim.last = now
280         lim.tokens = tokens
281         lim.limit = newLimit
282 }
283
284 // reserveN is a helper method for AllowN, ReserveN, and WaitN.
285 // maxFutureReserve specifies the maximum reservation wait duration allowed.
286 // reserveN returns Reservation, not *Reservation, to avoid allocation in AllowN and WaitN.
287 func (lim *Limiter) reserveN(now time.Time, n int, maxFutureReserve time.Duration) Reservation {
288         lim.mu.Lock()
289
290         if lim.limit == Inf {
291                 lim.mu.Unlock()
292                 return Reservation{
293                         ok:        true,
294                         lim:       lim,
295                         tokens:    n,
296                         timeToAct: now,
297                 }
298         }
299
300         now, last, tokens := lim.advance(now)
301
302         // Calculate the remaining number of tokens resulting from the request.
303         tokens -= float64(n)
304
305         // Calculate the wait duration
306         var waitDuration time.Duration
307         if tokens < 0 {
308                 waitDuration = lim.limit.durationFromTokens(-tokens)
309         }
310
311         // Decide result
312         ok := n <= lim.burst && waitDuration <= maxFutureReserve
313
314         // Prepare reservation
315         r := Reservation{
316                 ok:    ok,
317                 lim:   lim,
318                 limit: lim.limit,
319         }
320         if ok {
321                 r.tokens = n
322                 r.timeToAct = now.Add(waitDuration)
323         }
324
325         // Update state
326         if ok {
327                 lim.last = now
328                 lim.tokens = tokens
329                 lim.lastEvent = r.timeToAct
330         } else {
331                 lim.last = last
332         }
333
334         lim.mu.Unlock()
335         return r
336 }
337
338 // advance calculates and returns an updated state for lim resulting from the passage of time.
339 // lim is not changed.
340 func (lim *Limiter) advance(now time.Time) (newNow time.Time, newLast time.Time, newTokens float64) {
341         last := lim.last
342         if now.Before(last) {
343                 last = now
344         }
345
346         // Avoid making delta overflow below when last is very old.
347         maxElapsed := lim.limit.durationFromTokens(float64(lim.burst) - lim.tokens)
348         elapsed := now.Sub(last)
349         if elapsed > maxElapsed {
350                 elapsed = maxElapsed
351         }
352
353         // Calculate the new number of tokens, due to time that passed.
354         delta := lim.limit.tokensFromDuration(elapsed)
355         tokens := lim.tokens + delta
356         if burst := float64(lim.burst); tokens > burst {
357                 tokens = burst
358         }
359
360         return now, last, tokens
361 }
362
363 // durationFromTokens is a unit conversion function from the number of tokens to the duration
364 // of time it takes to accumulate them at a rate of limit tokens per second.
365 func (limit Limit) durationFromTokens(tokens float64) time.Duration {
366         seconds := tokens / float64(limit)
367         return time.Nanosecond * time.Duration(1e9*seconds)
368 }
369
370 // tokensFromDuration is a unit conversion function from a time duration to the number of tokens
371 // which could be accumulated during that duration at a rate of limit tokens per second.
372 func (limit Limit) tokensFromDuration(d time.Duration) float64 {
373         return d.Seconds() * float64(limit)
374 }