无需 sleep 即可重现时间边界

目标

用假时钟验证限制窗口、重试时刻和按用户隔离。

为什么重要

在请求限流的测试中加入 sleep 之后，开发机上能通过，CI 上却失败了。运行速度慢的执行器改变了时间边界，测试本身也要跑很久。时间是程序的输入，所以应让调用方能够控制它，并且精确踩在边界上。

步骤

1. 在 /root/work/test-clock-window-lab/test_service.py 中测试所提供 service.py 的下列公开契约：validate_limit(limit, window) 只允许除 bool 之外的正 int 作为 limit，以及正的有限 int/float 作为 window，并返回 (limit, float(window))。其余情况抛出 ValueError。在正确实现上应当通过，而在违反该契约的实现上，必须由测试本体的实际失败将其检出。保留前面步骤的测试，并添加 test_ 函数。

先做一次准备。已有的文件不会被覆盖。

mkdir -p /root/work/test-clock-window-lab
test -e /root/work/test-clock-window-lab/service.py || cp /opt/fixtures/ten_labs/test-clock-window-lab/service.py /root/work/test-clock-window-lab/service.py
test -e /root/work/test-clock-window-lab/test_service.py || cp /opt/fixtures/ten_labs/test-clock-window-lab/test_service.py /root/work/test-clock-window-lab/test_service.py
cd /root/work/test-clock-window-lab

1. 在 /root/work/test-clock-window-lab/test_service.py 中测试所提供 service.py 的下列公开契约：active(history, now, window) 只返回大于 now-window 的时刻，并以原有顺序组成新列表。history 是已排序的非递减时刻。在正确实现上应当通过，而在违反该契约的实现上，必须由测试本体的实际失败将其检出。保留前面步骤的测试，并添加 test_ 函数。

2. 在 /root/work/test-clock-window-lab/test_service.py 中测试所提供 service.py 的下列公开契约：retry_after(history, now, window) 对已清理过的非空 history，返回“第一个时刻+window-now 的 ceil 值”与 0 中较大的整数。空列表返回 0。在正确实现上应当通过，而在违反该契约的实现上，必须由测试本体的实际失败将其检出。保留前面步骤的测试，并添加 test_ 函数。

3. 在 /root/work/test-clock-window-lab/test_service.py 中测试所提供 service.py 的下列公开契约：history_for(state, key) 在键不存在时返回空列表，存在时返回该记录的副本。仅仅查询不会修改 state。在正确实现上应当通过，而在违反该契约的实现上，必须由测试本体的实际失败将其检出。保留前面步骤的测试，并添加 test_ 函数。

4. 在 /root/work/test-clock-window-lab/test_service.py 中测试所提供 service.py 的下列公开契约：admit(state, key, now, limit, window) 在验证配置之后，清理该键已过期的记录。有余量就追加 now 并返回 (True,0)，已满则不追加并返回 (False,retry_after)。在正确实现上应当通过，而在违反该契约的实现上，必须由测试本体的实际失败将其检出。保留前面步骤的测试，并添加 test_ 函数。

5. 在 /root/work/test-clock-window-lab/test_service.py 中测试所提供 service.py 的下列公开契约：client_key(value) 对由 1–40 个 ASCII 字母、数字、连字符组成的字符串原样返回，其余抛出 ValueError。在正确实现上应当通过，而在违反该契约的实现上，必须由测试本体的实际失败将其检出。保留前面步骤的测试，并添加 test_ 函数。

6. 在 /root/work/test-clock-window-lab/test_service.py 中测试所提供 service.py 的下列公开契约：limited_response(wait) 返回一个 JSONResponse：状态 429，正文 {error:'rate_limited'}，Retry-After 请求头为把 wait 转成字符串后的值。在正确实现上应当通过，而在违反该契约的实现上，必须由测试本体的实际失败将其检出。保留前面步骤的测试，并添加 test_ 函数。

7. 在 /root/work/test-clock-window-lab/test_service.py 中测试所提供 service.py 的下列公开契约：create_app(clock, limit=2, window=10) 在 GET /work 上检查 X-Client-ID：无效的键返回 400 {error:'invalid_client'}，允许时返回 200 {ok:True}，超出时返回 limited_response。state 按应用分开。在正确实现上应当通过，而在违反该契约的实现上，必须由测试本体的实际失败将其检出。保留前面步骤的测试，并添加 test_ 函数。

参考

• 无需联网，也无需安装软件包，在现有的 lab-dev 环境中进行。
• 每一步都在 45 秒的评分预算内运行。不要添加真实的 sleep 或网络调用。
• 提交的测试会在另外的临时文件夹中，分别在正确实现和有缺陷的实现上运行。在正确实现上，实际运行的测试必须全部通过；在有缺陷的实现上，测试本体必须失败。收集错误、运行 0 个、全部跳过、被强制终止都不算通过。只使用 pytest 的基本功能和提供的库。
• FastAPI 官方文档 · pytest 官方文档 · Python sqlite3
• 局限：这是基于进程内存、面向单个 worker 的示例。它不保证由多个 Pod 共享的全局限额，也不保证恶意客户端的身份。X-Client-ID 是测试用的键，所以在生产环境中应从已认证的主体获取键。持续的时钟回拨应通过使用单调时钟来避免，本实验的 clock 是非递减的。提供的实现可以阅读，但评分使用的是另外的副本。不要通过检查源码措辞或修改文件来绕过缺陷，而要检查公开接口的实际运行结果。

验证配置——测试

在 /root/work/test-clock-window-lab/test_service.py 中测试所提供 service.py 的下列公开契约：validate_limit(limit, window) 只允许除 bool 之外的正 int 作为 limit，以及正的有限 int/float 作为 window，并返回 (limit, float(window))。其余情况抛出 ValueError。在正确实现上应当通过，而在违反该契约的实现上，必须由测试本体的实际失败将其检出。保留前面步骤的测试，并添加 test_ 函数。

先做一次准备。已有的文件不会被覆盖。

mkdir -p /root/work/test-clock-window-lab
test -e /root/work/test-clock-window-lab/service.py || cp /opt/fixtures/ten_labs/test-clock-window-lab/service.py /root/work/test-clock-window-lab/service.py
test -e /root/work/test-clock-window-lab/test_service.py || cp /opt/fixtures/ten_labs/test-clock-window-lab/test_service.py /root/work/test-clock-window-lab/test_service.py
cd /root/work/test-clock-window-lab

bool 是 int 的子类型。NaN 和无穷大也必须单独拒绝。不要修改实现文件。用 pytest.raises 确认预期的异常，对正常结果则断言具体的预期值。

保存后用 bash /opt/lab/checks/test-clock-window-lab/01-contract.sh 确认。

排除窗口的左边界——测试

在 /root/work/test-clock-window-lab/test_service.py 中测试所提供 service.py 的下列公开契约：active(history, now, window) 只返回大于 now-window 的时刻，并以原有顺序组成新列表。history 是已排序的非递减时刻。在正确实现上应当通过，而在违反该契约的实现上，必须由测试本体的实际失败将其检出。保留前面步骤的测试，并添加 test_ 函数。

确认把刚好过期的时刻保留下来的 >= 与 > 之间的差别。不要修改实现文件。用 pytest.raises 确认预期的异常，对正常结果则断言具体的预期值。

保存后用 bash /opt/lab/checks/test-clock-window-lab/02-contract.sh 确认。

对等待时间向上取整——测试

在 /root/work/test-clock-window-lab/test_service.py 中测试所提供 service.py 的下列公开契约：retry_after(history, now, window) 对已清理过的非空 history，返回“第一个时刻+window-now 的 ceil 值”与 0 中较大的整数。空列表返回 0。在正确实现上应当通过，而在违反该契约的实现上，必须由测试本体的实际失败将其检出。保留前面步骤的测试，并添加 test_ 函数。

如果还剩 0.2 秒却把 Retry-After 设为 0，客户端会立即重新请求。不要修改实现文件。用 pytest.raises 确认预期的异常，对正常结果则断言具体的预期值。

保存后用 bash /opt/lab/checks/test-clock-window-lab/03-contract.sh 确认。

按键分开记录——测试

在 /root/work/test-clock-window-lab/test_service.py 中测试所提供 service.py 的下列公开契约：history_for(state, key) 在键不存在时返回空列表，存在时返回该记录的副本。仅仅查询不会修改 state。在正确实现上应当通过，而在违反该契约的实现上，必须由测试本体的实际失败将其检出。保留前面步骤的测试，并添加 test_ 函数。

如果返回共享列表，一个请求的清理就可能改掉另一个请求的记录。不要修改实现文件。用 pytest.raises 确认预期的异常，对正常结果则断言具体的预期值。

保存后用 bash /opt/lab/checks/test-clock-window-lab/04-contract.sh 确认。

只记录被允许的请求——测试

在 /root/work/test-clock-window-lab/test_service.py 中测试所提供 service.py 的下列公开契约：admit(state, key, now, limit, window) 在验证配置之后，清理该键已过期的记录。有余量就追加 now 并返回 (True,0)，已满则不追加并返回 (False,retry_after)。在正确实现上应当通过，而在违反该契约的实现上，必须由测试本体的实际失败将其检出。保留前面步骤的测试，并添加 test_ 函数。

如果把被拒绝的请求也追加进去，每次重试都会把过期时刻往后推。不要修改实现文件。用 pytest.raises 确认预期的异常，对正常结果则断言具体的预期值。

保存后用 bash /opt/lab/checks/test-clock-window-lab/05-contract.sh 确认。

验证客户端键——测试

在 /root/work/test-clock-window-lab/test_service.py 中测试所提供 service.py 的下列公开契约：client_key(value) 对由 1–40 个 ASCII 字母、数字、连字符组成的字符串原样返回，其余抛出 ValueError。在正确实现上应当通过，而在违反该契约的实现上，必须由测试本体的实际失败将其检出。保留前面步骤的测试，并添加 test_ 函数。

限制输入的范围，避免无限制的键大小挤占状态内存。不要修改实现文件。用 pytest.raises 确认预期的异常，对正常结果则断言具体的预期值。

保存后用 bash /opt/lab/checks/test-clock-window-lab/06-contract.sh 确认。

构造拒绝响应——测试

在 /root/work/test-clock-window-lab/test_service.py 中测试所提供 service.py 的下列公开契约：limited_response(wait) 返回一个 JSONResponse：状态 429，正文 {error:'rate_limited'}，Retry-After 请求头为把 wait 转成字符串后的值。在正确实现上应当通过，而在违反该契约的实现上，必须由测试本体的实际失败将其检出。保留前面步骤的测试，并添加 test_ 函数。

同时发送状态和请求头，让客户端知道重试的时间。不要修改实现文件。用 pytest.raises 确认预期的异常，对正常结果则断言具体的预期值。

保存后用 bash /opt/lab/checks/test-clock-window-lab/07-contract.sh 确认。

用虚拟时间走完请求流程——测试

在 /root/work/test-clock-window-lab/test_service.py 中测试所提供 service.py 的下列公开契约：create_app(clock, limit=2, window=10) 在 GET /work 上检查 X-Client-ID：无效的键返回 400 {error:'invalid_client'}，允许时返回 200 {ok:True}，超出时返回 limited_response。state 按应用分开。在正确实现上应当通过，而在违反该契约的实现上，必须由测试本体的实际失败将其检出。保留前面步骤的测试，并添加 test_ 函数。

不要真的 sleep，而是把放进列表的当前时刻通过 clock 函数传入。不要修改实现文件。用 pytest.raises 确认预期的异常，对正常结果则断言具体的预期值。

保存后用 bash /opt/lab/checks/test-clock-window-lab/08-contract.sh 确认。