区别
信号量(Semaphore)和限速器(Rate Limiter)都是用于控制并发访问共享资源的同步原语,但它们之间存在一些关键区别。
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目的:
信号量(Semaphore):信号量主要用于控制并发访问共享资源的最大数量。它可以防止资源耗尽或过载,例如限制最多有多少个线程可以同时访问数据库。
限速器(Rate Limiter):限速器用于控制对共享资源的访问速率,例如每秒允许多少个请求。它通常用于限制 API 请求的速度,以防止滥用或防止服务过载。
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实现:
信号量(Semaphore):信号量通常使用计数器来表示可用的资源数量。当线程请求访问资源时,计数器减一;当释放资源时,计数器加一。如果计数器为零,新的请求将等待,直到有可用资源。
限速器(Rate Limiter):限速器的实现通常基于令牌桶或漏桶算法。令牌桶算法以固定速率向桶中添加令牌,请求需要消耗令牌才能继续。漏桶算法则用于平滑输出速率,将请求放入桶中,然后以固定速率处理请求。
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使用场景:
信号量(Semaphore):信号量适用于那些需要限制并发访问数量的场景,例如数据库连接或线程池等。
限速器(Rate Limiter):限速器适用于需要限制请求速率的场景,例如 API 请求速度限制或文件上传速度限制等。
总结:信号量和限速器都是控制对共享资源的并发访问的同步原语,但它们关注的方面不同。信号量主要限制并发访问的最大数量,而限速器则控制访问速率。根据需要限制并发数量还是限制访问速率,可以选择使用信号量还是限速器。
信号量的使用
import (
"context"
"fmt"
"sync"
"time"
"golang.org/x/sync/semaphore"
)
var sem = semaphore.NewWeighted(int64(3)) // 最大并发数为 3
func visitResource(id int) {
ctx := context.TODO()
if err := sem.Acquire(ctx, 1); err != nil {
fmt.Printf("Failed to acquire semaphore for visitor %d: %v\n", id, err)
return
}
defer sem.Release(1)
fmt.Printf("Visitor %d is visiting the resource.\n", id)
time.Sleep(1 * time.Second)
fmt.Printf("Visitor %d has finished visiting the resource.\n", id)
}
func main() {
var wg sync.WaitGroup
for i := 1; i <= 10; i++ {
wg.Add(1)
go func(id int) {
defer wg.Done()
visitResource(id)
}(i)
}
wg.Wait()
}
在上述示例中,我们创建了一个允许最多 3 个并发访问的 semaphore.Weighted 实例。然后,我们并发调用 visitResource 函数 10 次。通过使用 sem.Acquire 和 sem.Release 方法,我们确保了同时访问的最大数量不会超过 3。这样可以防止资源被过度使用或过载。