转账中途失败时仍保持余额守恒

目标

把扣减、增加和转账记录以原子方式绑在一起，并重现并发的余额竞争。

为什么重要

转出账户已经扣了钱，还没来得及给转入账户加上，进程就崩溃了。重试时因为没有转账 id，又扣了一次钱。反过来，如果先提交转账记录，重试就会认为已经完成，入账便永远丢失。即使金额计算用整数做得很精确，只要事务边界不对，结果也是错的。

步骤

1. 在 /root/work/idem-ledger-transfer-lab/service.py 中，init_db(path) 以幂等方式创建 accounts(id TEXT PRIMARY KEY,balance INTEGER NOT NULL) 和 transfers(id TEXT PRIMARY KEY,source TEXT NOT NULL,target TEXT NOT NULL,amount INTEGER NOT NULL)。

先做一次准备。已有的文件不会被覆盖。

mkdir -p /root/work/idem-ledger-transfer-lab
test -e /root/work/idem-ledger-transfer-lab/service.py || cp /opt/fixtures/ten_labs/idem-ledger-transfer-lab/service.py /root/work/idem-ledger-transfer-lab/service.py
cd /root/work/idem-ledger-transfer-lab

1. 在 /root/work/idem-ledger-transfer-lab/service.py 中，add_account(path, account_id, amount) 只允许（不含 bool 的）大于等于 0 的 int，并用 INSERT 创建账户。已存在的账户以 sqlite3.IntegrityError 拒绝，并保留其余额。

2. 在 /root/work/idem-ledger-transfer-lab/service.py 中，balance(path, account_id) 返回账户余额，账户不存在时抛出 KeyError。

3. 在 /root/work/idem-ledger-transfer-lab/service.py 中，validate_transfer(source,target,amount) 在 source!=target 且 amount 是（不含 bool 的）正 int 时返回 None，否则抛出 ValueError。

4. 在 /root/work/idem-ledger-transfer-lab/service.py 中，transfer(path,tx_id,source,target,amount,fault=lambda:None) 在 id 和内容都相同时返回 False；id 冲突、账户不存在、余额不足则抛出 ValueError。新的转账以原子方式依次执行扣减 → fault() → 入账 → 插入 transfers，并返回 True。

5. 在 /root/work/idem-ledger-transfer-lab/service.py 中，history(path) 把 transfers 按 id 升序，以 (id,source,target,amount) 元组列表的形式返回。

6. 在 /root/work/idem-ledger-transfer-lab/service.py 中，total_balance(path) 是 accounts.balance 的合计。没有账户时为 0。

7. 在 /root/work/idem-ledger-transfer-lab/service.py 中，compete(path,source,target,amount) 用两个不同的 id（race-a 和 race-b），在两个线程中执行金额相同的 transfer。返回的列表中，只把 ValueError 转换为 False。如果余额只够一次转账，成功的就只有一笔。

参考

• 无需联网和安装软件包，在现有的 lab-dev 环境中进行。
• 每个步骤都在 45 秒的评分预算内运行。不要加入真实的 sleep 或网络调用。
• 评分会重新导入提交的模块，并用独立的输入和临时 DB 检查。不要直接返回预期值的常量，而要实现契约。
• FastAPI 官方文档 · pytest 官方文档 · Python sqlite3
• 局限：它并不是能取代真实金融账本在会计、审计和法律方面要求的系统。这里不涉及币种、小数单位、手续费和多币种，金额是以最小单位表示的正整数。调用外部支付系统并不包含在这个 DB 事务之内，因此需要另行设计。

创建账本表

在 /root/work/idem-ledger-transfer-lab/service.py 中，init_db(path) 以幂等方式创建 accounts(id TEXT PRIMARY KEY,balance INTEGER NOT NULL) 和 transfers(id TEXT PRIMARY KEY,source TEXT NOT NULL,target TEXT NOT NULL,amount INTEGER NOT NULL)。

先做一次准备。已有的文件不会被覆盖。

mkdir -p /root/work/idem-ledger-transfer-lab
test -e /root/work/idem-ledger-transfer-lab/service.py || cp /opt/fixtures/ten_labs/idem-ledger-transfer-lab/service.py /root/work/idem-ledger-transfer-lab/service.py
cd /root/work/idem-ledger-transfer-lab

把唯一性放在 DB 里，以避免同一个转账 id 被提交两次。

保存后用 bash /opt/lab/checks/idem-ledger-transfer-lab/01-contract.sh 确认。

账户只创建一次

在 /root/work/idem-ledger-transfer-lab/service.py 中，add_account(path, account_id, amount) 只允许（不含 bool 的）大于等于 0 的 int，并用 INSERT 创建账户。已存在的账户以 sqlite3.IntegrityError 拒绝，并保留其余额。

避免初始化时的 UPSERT 把实际余额重置回初始值。

保存后用 bash /opt/lab/checks/idem-ledger-transfer-lab/02-contract.sh 确认。

区分不存在的账户与余额为 0

在 /root/work/idem-ledger-transfer-lab/service.py 中，balance(path, account_id) 返回账户余额，账户不存在时抛出 KeyError。

如果把“不存在”换成 0，转账就可能对一个错误的账户继续执行。

保存后用 bash /opt/lab/checks/idem-ledger-transfer-lab/03-contract.sh 确认。

校验转账输入

在 /root/work/idem-ledger-transfer-lab/service.py 中，validate_transfer(source,target,amount) 在 source!=target 且 amount 是（不含 bool 的）正 int 时返回 None，否则抛出 ValueError。

提前拒绝同一账户之间的转账和负数转账。

保存后用 bash /opt/lab/checks/idem-ledger-transfer-lab/04-contract.sh 确认。

把三次写入绑进一个事务

在 /root/work/idem-ledger-transfer-lab/service.py 中，transfer(path,tx_id,source,target,amount,fault=lambda:None) 在 id 和内容都相同时返回 False；id 冲突、账户不存在、余额不足则抛出 ValueError。新的转账以原子方式依次执行扣减 → fault() → 入账 → 插入 transfers，并返回 True。

扣减之后强制抛出异常，检查余额和转账记录是否都恢复如初。

保存后用 bash /opt/lab/checks/idem-ledger-transfer-lab/05-contract.sh 确认。

以确定的顺序读取转账历史

在 /root/work/idem-ledger-transfer-lab/service.py 中，history(path) 把 transfers 按 id 升序，以 (id,source,target,amount) 元组列表的形式返回。

明确写出 ORDER BY，避免把输入顺序与查询顺序混为一谈。

保存后用 bash /opt/lab/checks/idem-ledger-transfer-lab/06-contract.sh 确认。

确认守恒量

在 /root/work/idem-ledger-transfer-lab/service.py 中，total_balance(path) 是 accounts.balance 的合计。没有账户时为 0。

单个请求的返回值，与总金额是否守恒，要分别验证。

保存后用 bash /opt/lab/checks/idem-ledger-transfer-lab/07-contract.sh 确认。

并发转账不会超出余额

在 /root/work/idem-ledger-transfer-lab/service.py 中，compete(path,source,target,amount) 用两个不同的 id（race-a 和 race-b），在两个线程中执行金额相同的 transfer。返回的列表中，只把 ValueError 转换为 False。如果余额只够一次转账，成功的就只有一笔。

如果在事务之外预先检查余额，两个请求就可能看到同一份余额而都成功。

保存后用 bash /opt/lab/checks/idem-ledger-transfer-lab/08-contract.sh 确认。