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GPT-5.2
Implementar un limitador de tasa concurrente con ventana deslizante y colas de prioridad
Diseña e implementa un limitador de tasa (rate limiter) en Python que sea seguro para hilos (thread-safe) y que admita las siguientes características:
1. **Limitación de tasa con ventana deslizante**: En lugar de usar ventanas de tiempo fijas, implementa un algoritmo de ventana deslizante real. Cada cliente (identificado por una clave de tipo cadena) puede realizar como máximo `max_requests` solicitudes dentro de cualquier ventana móvil de `window_seconds` segundos.
2. **Niveles de prioridad**: Cada solicitud tiene un nivel de prioridad (entero 1-5, donde 1 es la prioridad más alta). Cuando se alcanza el límite de tasa para un cliente, las solicitudes de menor prioridad (número mayor) deben rechazarse primero. Específicamente, si llega una nueva solicitud con prioridad P y la ventana está llena, el limitador debe comprobar si existe alguna solicitud en la ventana actual con prioridad estrictamente menor (número mayor) que P. Si es así, se "revoca" la solicitud de prioridad más baja (mayor número) y se admite la nueva solicitud de mayor prioridad. La solicitud revocada debe registrarse para que pueda informarse. Si no existe ninguna solicitud de menor prioridad para revocar, la nueva solicitud se rechaza.
3. **Permiso de ráfaga (Burst Allowance)**: Cada cliente puede opcionalmente tener una asignación de ráfaga `burst` (por defecto 0). Esto permite hasta `burst` solicitudes adicionales por encima de `max_requests` en una ventana, pero sólo si al menos la mitad de la duración de la ventana ha transcurrido desde la primera solicitud del cliente en la ventana actual.
4. **Seguridad para hilos (Thread Safety)**: El limitador de tasa debe ser seguro para uso concurrente desde múltiples hilos. Demuestra esto con un escenario de prueba.
5. **Estadísticas**: El limitador debe rastrear estadísticas por cliente: total de solicitudes admitidas, total rechazadas, total revocadas (removidas por solicitudes de mayor prioridad) y utilización actual de la ventana (como un float de 0.0 a 1.0).
Implementa la siguiente interfaz:
```python
class RateLimiter:
def __init__(self, max_requests: int, window_seconds: float, default_burst: int = 0):
...
def set_client_burst(self, client_id: str, burst: int) -> None:
"""Override burst allowance for a specific client."""
...
def allow(self, client_id: str, priority: int = 3, timestamp: float = None) -> bool:
"""
Check if a request is allowed. If timestamp is None, use current time.
Returns True if the request is admitted, False if rejected.
"""
...
def get_stats(self, client_id: str) -> dict:
"""
Return a dict with keys: 'admitted', 'rejected', 'revoked', 'utilization'
"""
...
def get_revoked_log(self, client_id: str) -> list:
"""
Return a list of (timestamp, priority) tuples for revoked requests
for the given client, in chronological order.
"""
...
```
Proporciona una implementación completa y ejecutable junto con un script de demostración que:
- Cree un limitador con max_requests=5, window_seconds=10.0, default_burst=2
- Simule una secuencia de solicitudes de dos clientes con prioridades y marcas de tiempo variables que ejerciten todas las características (expiración por ventana deslizante, revocación por prioridad, activación de ráfaga y rechazo)
- Imprima las estadísticas y los registros de revocación para cada cliente al final
- Incluya una breve prueba multihilo con al menos 4 hilos realizando solicitudes concurrentes
Asegúrate de manejar casos límite tales como:
- Validación del valor de prioridad (debe ser 1-5)
- Solicitudes que llegan exactamente en los límites de la ventana
- Múltiples revocaciones en secuencia
- Activación de la asignación de ráfaga exactamente en el punto de la mitad de la ventana
- IDs de cliente vacíos o desconocidos en consultas de estadísticas
