c++ - 当用户超过按钮点击限制时报告

Question

我得到了一个在我之前的问题中提到的功能:
Function to calculate how often users are pressing a button

void onNewButtonPress(int64_t nanoseconds_timestamp, int32_t user_id);

每次具有 user_id 的用户单击按钮时，都会调用此函数。
其中 nanoseconds_timestamp 参数是自纪元以来的时间(以纳秒为单位)。
我的任务是为每个用户进行速率限制检查。每个用户都有自己的点击率限制。
可以使用以下函数检索每个用户的速率限制:

const struct rate_limit* getLimit(uint32_t userId);

getlimit 将返回一个指向 struct Rate_limit 的指针

struct rate_limit
{
    uint32_t max;
    uint32_t milliseconds;
};

其中 max 是用户在毫秒值间隔内可以进行的最大点击次数。例如，如果 max = 400 且毫秒 = 200，则用户只能在 200 毫秒间隔内进行 400 次点击。
当用户违反限制时，该功能应使用带有原型(prototype)的报告功能进行报告，如下所示。

void report(uint32_t user_id);

伙计们，您将如何检测用户何时违反其限制。以下是我的评论解决方案。我仍然相信可能会有更聪明和更好的解决方案，并想听听您的意见。
我的实现细节如下
我创建了一个结构，其中包含有关每个用户历史记录的信息。

struct UserTrackingInfo
{
    /* Limit which is returned when a user clicks for the first time */
    const rate_limit* limit;

    /* Variable which will get incremented each time a user is making a click */
    uint32_t breachCount{0};

    /* Timestamp in nanoseconds of when breachPeriod started. Whenever a user clicks for the first time
     * this timestamp will be initialized
     * Time will be sliced in breach periods whose duration is equal to the max of the rate_limit */
    uint64_t breachPeriodStartTs{0};
};

我创建了一个 map ，其中键是 user_id，值是 UserTrackingInfo

std::map<int32_t, struct UserTrackingInfo > tInfo;

这是我提议的 onNewButtonPress 函数的实现。

void onNewButtonPress(uint64_t& nanoseconds_timestamp, int32_t user_id)
{
    auto &tref = tInfo[user_id];


    if (tref.breachPeriodStartTs == 0){
        /* if a user hasnt clicked before, get the limit for the user and initialize a breach period start time stamp */
        tref.limit = getLimit(user_id);
        tref.breachPeriodStartTs = nanoseconds_timestamp;
    }
    else
    {
        /* Increment how many times used clicked a button */
        tref.breachCount++;

        /* Get number of ns passed since the time when last period started */
        int64_t passed = nanoseconds_timestamp - tref.breachPeriodStartTs;

        /* If we reached a limit, report it */
        if (passed < (tref.limit->milliseconds * 1000)){
            if (tref.breachCount > tref.limit->max){
                report(user_id);
            }
            /* we dont start a new period yet */
        }
        else{
            /* If the limit hasnt been reached yet */
            /* User may have pressed after the end of the breach period. Or he didnt make any clicks for the duration of a couple of breach periods */

            /* Find number of breach measure periods that may have been missed */
            uint64_t num_periods = passed / (tref.limit->milliseconds * 1000);

            /* Get duration of the passed periods in nanoseconds */
            uint64_t num_periods_ns = num_periods * (tref.limit->milliseconds * 1000);

            /* Set the the start time of the current breach measure period */
            /* and reset breachCount */
            tref.breachPeriodStartTs = tref.breachPeriodStartTs + num_periods_ns;
            tref.breachCount = 1;
        }
    }
}

Answer 1

我会计算用户每天文秒的点击次数(因此不存储和检查点击期的开始)。优点是简单，但缺点是如果用户在一秒结束时开始点击，那么他说这一秒剩余的点击次数为 1000 次，下一秒的点击次数为 1000 次(例如，他可以每 1.1 次点击 2000 次)第二，但它只适用于第一秒，接下来的几秒会受到适当的限制)。所以:

在 std::map 中记录点击次数，更新时间为 O(logN)，但 std::unordered_map 可能为 O(1) (需要散列实现)或 std::vector (要求用户 ID 是连续的，但易于实现)

在 std::set 中记录最后一秒活跃的用户(O(logN) 插入和删除) 或 std::unordered_set (O(1) 插入和删除)

从当前

记录下一秒开始的纳秒

在您的点击处理程序中，您首先检查是否开始了新的一秒(这很容易，检查您的时间戳是否在下一秒的时间戳之后)。如果是这样，则重置所有事件用户的计数(此事件用户跟踪是为了不浪费时间迭代整个 std::map )。然后清除活跃用户。
接下来处理实际的点击。从 map 中获取记录并更新计数，检查是否超出限制并进行报告。
请注意，处理下一秒开始是一项繁重的操作，并且在处理下一秒之前不会处理用户点击(如果您有很多事件用户，可能会导致延迟)。为了防止这种情况，您应该创建一个新函数来处理新秒并为新秒的开始创建一些事件，而不是在单击处理程序中处理所有内容。

struct ClicksTrackingInfo {
    uint32_t clicksCount;
    uint32_t clicksQuotaPerSec;
};

using UserId_t = int32_t; // user id type
std::set<UserId_t> activeUsers; // users who ever clicked in this second -- O(logN) to update

std::map<UserId_t, ClicksTrackingInfo> clicksPerCurrentSecond; // clicks counts -- O(logN) to update

uint64_t nextSecondTs; // holds nanosecond for beginning of the next second, e.g. if it's a 15th second then nextSecondTs == 16*1000*1000*1000

void onNewButtonPress(uint64_t& nanosecondsTimestamp, UserId_t userId)
{
    // first find out if a new second started
    if (nanosecondsTimestamp > nextSecondTs) {
        nextSecondTs = (nanosecondsTimestamp / 1000000000 + 1) * 1000000000; // leave only seconds part of next second
        // clear all records from active users of last second
        for (auto userId : activeUsers) {
             clicksPerCurrentSecond[userId].clicksCount = 0;   
        }
        activeUsers.clear(); // new second, no users yet
    }
    // now process current click by the user
    auto& [clicksCount, clicksLimit] = clicksPerCurrentSecond[userId]; // C++17 syntax
    ++clicksCount;
    if (clicksCount > clicksLimit) {
        report(userId);
        // return; // possibly deny this click
    }
    activeUsers.emplace(userId); // remember this user was active in current second
    // doClick(); // do the click action
}