WaitGroup in de kernel gebruikt Atomic voor tellen. WaitGroup kan het gewicht van het werk accepteren. Hoe zou je een semaphore herschrijven zodat de methoden Lock(weight int), TryLock(weight int) en Release(weight int) gewicht accepteren? De goroutine verwerft direct alle resources voor de hele operatie, en na elke fase (IO-bound, CPU-bound) geeft het er een beetje vrij. Hoe zou je dit implementeren?

Для реализации семафора с весом (weight) в методах Lock, TryLock и Release можно использовать атомарный счетчик, который отражает текущее количество занятых ресурсов, и максимальный лимит ресурсов. Горутина при захвате ресурсов пытается увеличить счетчик на вес, если после этого счетчик не превысит лимит. При освобождении ресурсов счетчик уменьшается на вес.

Пример реализации на Go с использованием atomic и sync.Mutex для ожидания:

import (
    "sync"
    "sync/atomic"
)

type WeightedSemaphore struct {
    capacity int64
    current  int64
    mu       sync.Mutex
    cond     *sync.Cond
}

func NewWeightedSemaphore(capacity int64) *WeightedSemaphore {
    ws := &WeightedSemaphore{capacity: capacity}
    ws.cond = sync.NewCond(&ws.mu)
    return ws
}

func (ws *WeightedSemaphore) Lock(weight int64) {
    ws.mu.Lock()
    defer ws.mu.Unlock()
    for {
        current := atomic.LoadInt64(&ws.current)
        if current+weight <= ws.capacity {
            atomic.AddInt64(&ws.current, weight)
            return
        }
        ws.cond.Wait()
    }
}

func (ws *WeightedSemaphore) TryLock(weight int64) bool {
    ws.mu.Lock()
    defer ws.mu.Unlock()
    current := atomic.LoadInt64(&ws.current)
    if current+weight <= ws.capacity {
        atomic.AddInt64(&ws.current, weight)
        return true
    }
    return false
}

func (ws *WeightedSemaphore) Release(weight int64) {
    ws.mu.Lock()
    atomic.AddInt64(&ws.current, -weight)
    ws.mu.Unlock()
    ws.cond.Signal()
}

Таким образом, горутина может захватить ресурсы с определённым весом, а после каждого этапа (например, IO-bound, CPU-bound) освободить часть ресурсов, вызывая Release с соответствующим весом. Это позволяет гибко управлять ресурсами и избегать блокировок, если ресурсов недостаточно.