場景:在一個高并發的 Web 服務器中,要限制 IP 的頻繁訪問。現模擬 100 個 IP 同時并發訪問服務器,每個 IP 要重復訪問 1000 次。
每個 IP 三分鐘之內只能訪問一次。修改以下代碼完成該過程,要求能成功輸出 success:100
~~~go
package main
import (
"fmt"
"time"
)
type Ban struct {
visitIPs map[string]time.Time
}
func NewBan() *Ban {
return &Ban{visitIPs: make(map[string]time.Time)}
}
func (o *Ban) visit(ip string) bool {
if _, ok := o.visitIPs[ip]; ok {
return true
}
o.visitIPs[ip] = time.Now()
return false
}
func main() {
success := 0
ban := NewBan()
for i := 0; i < 1000; i++ {
for j := 0; j < 100; j++ {
go func() {
ip := fmt.Sprintf("192.168.1.%d", j)
if !ban.visit(ip) {
success++
}
}()
}
}
fmt.Println("success:", success)
}
~~~
**解析**
該問題主要考察了并發情況下 map 的讀寫問題,而給出的初始代碼,又存在`for`循環中啟動`goroutine`時變量使用問題以及`goroutine`執行滯后問題。
因此,首先要保證啟動的`goroutine`得到的參數是正確的,然后保證`map`的并發讀寫,最后保證三分鐘只能訪問一次。
多 CPU 核心下修改`int`的值極端情況下會存在不同步情況,因此需要原子性的修改 int 值。
下面給出的實例代碼,是啟動了一個協程每分鐘檢查一下`map`中的過期`ip`,`for`啟動協程時傳參。
~~~
package main
import (
"context"
"fmt"
"sync"
"sync/atomic"
"time"
)
type Ban struct {
visitIPs map[string]time.Time
lock sync.Mutex
}
func NewBan(ctx context.Context) *Ban {
o := &Ban{visitIPs: make(map[string]time.Time)}
go func() {
timer := time.NewTimer(time.Minute * 1)
for {
select {
case <-timer.C:
o.lock.Lock()
for k, v := range o.visitIPs {
if time.Now().Sub(v) >= time.Minute*1 {
delete(o.visitIPs, k)
}
}
o.lock.Unlock()
timer.Reset(time.Minute * 1)
case <-ctx.Done():
return
}
}
}()
return o
}
func (o *Ban) visit(ip string) bool {
o.lock.Lock()
defer o.lock.Unlock()
if _, ok := o.visitIPs[ip]; ok {
return true
}
o.visitIPs[ip] = time.Now()
return false
}
func main() {
success := int64(0)
ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
defer cancel()
ban := NewBan(ctx)
wait := &sync.WaitGroup{}
wait.Add(1000 * 100)
for i := 0; i < 1000; i++ {
for j := 0; j < 100; j++ {
go func(j int) {
defer wait.Done()
ip := fmt.Sprintf("192.168.1.%d", j)
if !ban.visit(ip) {
atomic.AddInt64(&success, 1)
}
}(j)
}
}
wait.Wait()
fmt.Println("success:", success)
}
~~~
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