Algoritma Rate Limiting

distlimit mendukung 5 strategi algoritma rate-limiting. Setiap algoritma dikemas secara terpisah di bawah algorithm/<nama> dan dapat dipasangkan ke storage driver mana pun.

---

Tabel Perbandingan Algoritma

Algoritma	Path Package	Pola Trafik	Kompleksitas Memori	Struktur Data Redis	Kasus Penggunaan Terbaik
Token Bucket	algorithm/tokenbucket	Ramah Burst	$O(1)$	Hash	Rate limiting API umum dengan toleransi lonjakan trafik.
Leaky Bucket	algorithm/leakybucket	Penataan Trafik	$O(1)$	Hash	Meratakan lonjakan trafik untuk layanan pihak ketiga.
Fixed Window	algorithm/fixedwindow	Reset Interval	$O(1)$	String Counter	Perlindungan endpoint sederhana & perisai brute-force login.
Sliding Window Log	algorithm/slidinglog	Presisi 100% Eksak	$O(N)$	Sorted Set (ZSET)	Transaksi keuangan & kuota kepatuhan ketat.
Sliding Window Counter	algorithm/slidingcounter	Moving Average Terbobot	$O(1)$	Hash	API terdistribusi trafik tinggi yang butuh akurasi memori $O(1)$.

---

1. Token Bucket (algorithm/tokenbucket)

Algoritma Token Bucket menjaga bucket berisi token yang diisi ulang dengan kecepatan konstan. Setiap request mengonsumsi 1 token. Jika token tersedia, request diizinkan.

flowchart LR
    Req[Incoming Request] --> Bucket[Bucket - Max Capacity]
    Refill[Refill Rate - Tokens / Sec] -->|Refills| Bucket
    Bucket -->|Token Available| Allowed[Allowed]

• Kelebihan: Mengizinkan lonjakan (burst) hingga kapasitas maksimum bucket sambil menjaga rata-rata kecepatan request tetap stabil.
• Contoh Penggunaan:

  import "github.com/balramadan/distlimit/algorithm/tokenbucket"
  
  limiter, _ := distlimit.New(
      driver,
      distlimit.WithLimit(100),
      distlimit.WithWindow(1*time.Minute),
      distlimit.WithAlgorithm(tokenbucket.New()),
  )

---

2. Leaky Bucket (algorithm/leakybucket)

Algoritma Leaky Bucket memproses request pada kecepatan output yang tetap, tanpa memedulikan seberapa melonjaknya trafik masuk.

• Kelebihan: Meratakan lonjakan trafik (traffic shaping) untuk melindungi microservices backend.
• Contoh Penggunaan:

  import "github.com/balramadan/distlimit/algorithm/leakybucket"
  
  limiter, _ := distlimit.New(
      driver,
      distlimit.WithLimit(50),
      distlimit.WithWindow(1*time.Minute),
      distlimit.WithAlgorithm(leakybucket.New()),
  )

---

3. Fixed Window (algorithm/fixedwindow)

Membagi waktu ke dalam interval tetap (misal 12:00:00 - 12:01:00). Counter bertambah per window dan di-reset pada batas window.

• Kelebihan: Sangat cepat dan ringan (memori $O(1)$, counter sederhana).
• Kekurangan: Potensi lonjakan 2x limit pada batas jendela (boundary burst).
• Contoh Penggunaan:

  import "github.com/balramadan/distlimit/algorithm/fixedwindow"
  
  limiter, _ := distlimit.New(
      driver,
      distlimit.WithLimit(1000),
      distlimit.WithWindow(1*time.Minute),
      distlimit.WithAlgorithm(fixedwindow.New()),
  )

---

4. Sliding Window Log (algorithm/slidinglog)

Mencatat timestamp setiap request masuk dalam log terurut (ZSET di Redis). Membuang timestamp yang lebih tua dari durasi window.

• Kelebihan: Presisi 100% eksak secara matematis di seluruh window waktu bergeser.
• Kekurangan: Penggunaan memori lebih tinggi ($O(N)$ di mana $N$ adalah jumlah request dalam window).
• Contoh Penggunaan:

  import "github.com/balramadan/distlimit/algorithm/slidinglog"
  
  limiter, _ := distlimit.New(
      driver,
      distlimit.WithLimit(10),
      distlimit.WithWindow(1*time.Minute),
      distlimit.WithAlgorithm(slidinglog.New()),
  )

---

5. Sliding Window Counter (algorithm/slidingcounter)

Menggabungkan Fixed Window dengan perhitungan moving average terbobot berdasarkan jumlah request window sebelumnya.

• Kelebihan: Menyelesaikan masalah lonjakan batas window pada Fixed Window sambil menjaga kompleksitas memori tetap $O(1)$.
• Contoh Penggunaan:

  import "github.com/balramadan/distlimit/algorithm/slidingcounter"
  
  limiter, _ := distlimit.New(
      driver,
      distlimit.WithLimit(500),
      distlimit.WithWindow(1*time.Minute),
      distlimit.WithAlgorithm(slidingcounter.New()),
  )