ClickHouse/dbms/include/DB/Common/Throttler.h

#pragma once

#include <mutex>
#include <memory>
#include <DB/Common/Stopwatch.h>
#include <DB/Core/Exception.h>
#include <DB/IO/WriteHelpers.h>


namespace DB
{

/** Позволяет ограничить скорость чего либо (в штуках в секунду) с помощью sleep.
  * Особенности работы:
  * - считается только средняя скорость, от момента первого вызова функции add;
  *   если были периоды с низкой скоростью, то в течение промежутка времени после них, скорость будет выше;
  *
  * Также позволяет задать ограничение на максимальное количество в штуках. При превышении кидается исключение.
  */
class Throttler
{
public:
	Throttler(size_t max_speed_, size_t limit_, const char * limit_exceeded_exception_message_)
		: max_speed(max_speed_), limit(limit_), limit_exceeded_exception_message(limit_exceeded_exception_message_) {}

	void add(size_t amount)
	{
		size_t new_count;
		UInt64 elapsed_ns = 0;

		{
			std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex);

			if (max_speed)
			{
				if (0 == count)
				{
					watch.start();
					elapsed_ns = 0;
				}
				else
					elapsed_ns = watch.elapsed();
			}

			count += amount;
			new_count = count;
		}

		if (limit && new_count > limit)
			throw Exception(limit_exceeded_exception_message + std::string(" Maximum: ") + toString(limit), ErrorCodes::LIMIT_EXCEEDED);

		if (max_speed)
		{
			/// Сколько должно было бы пройти времени, если бы скорость была равна max_speed.
			UInt64 desired_ns = new_count * 1000000000 / max_speed;

			if (desired_ns > elapsed_ns)
			{
				UInt64 sleep_ns = desired_ns - elapsed_ns;
				timespec sleep_ts;
				sleep_ts.tv_sec = sleep_ns / 1000000000;
				sleep_ts.tv_nsec = sleep_ns % 1000000000;
				nanosleep(&sleep_ts, nullptr);	/// NOTE Завершается раньше в случае сигнала. Это считается нормальным.
			}
		}
	}

private:
	size_t max_speed = 0;
	size_t count = 0;
	size_t limit = 0;		/// 0 - не ограничено.
	const char * limit_exceeded_exception_message = nullptr;
	Stopwatch watch {CLOCK_MONOTONIC_COARSE};
	std::mutex mutex;
};


typedef std::shared_ptr<Throttler> ThrottlerPtr;

}