Google Docs 如何处理编辑冲突?

How does Google Docs deal with editing collisions?

我一直在尝试编写自己的 Javascript 编辑器,其功能类似于 Google Docs(允许多人同时使用)。有一件事我不明白:

假设您让用户 A 和用户 B 直接相互连接,网络延迟为 10 毫秒。我假设编辑器使用差异系统(据我了解 Docs 所做的),其中编辑表示为 "insert 'text' at index 3," 并且差异带有时间戳并强制所有客户端按时间顺序应用。

让我们从包含文本的文档开始:"xyz123"

用户 A 在时间戳 001 毫秒处在文档开头键入 "abc",而用户 B 在时间戳 005 毫秒处在 "xyz" 和“123”之间键入 "hello"。

两个用户都希望结果是:"abcxyzhello123," 然而,考虑到网络延迟:

当然,“abchelloxyz123”与“abcxyzhello[=45=”是不一样的]123

除了字面上为每个角色分配自己唯一的 ID 之外,我无法想象 Google 将如何有效地解决这个问题。

我想到的一些可能性:

  • 跟踪插入点而不是发送带有差异的索引是可行的,但如果用户 B 在编辑前将其插入点移动 1 毫秒,您将遇到完全相同的问题。
  • 您可以让用户 B 发送一些带有他的差异的信息,例如 "inserting after 'xyz'",以便用户 A 可以智能地识别发生了这种情况,但是如果用户 A 插入文本 "xyz?"[=42 会怎样=]
  • 用户 B 可以识别出发生了这种情况(当它收到用户 A 的差异并发现这是冲突时),然后发送一个差异以撤消用户 B 的编辑并发送一个新的差异以插入用户 B 的 "hello" "abc".length index 更右。这样做的问题是 (1) 用户 A 会在文本中看到 "jump" 并且 (2) 如果用户 A 继续编辑,那么用户 B 将不得不不断修复其差异 - 即使是 "fixer" 差异也会关闭并需要修复,以指数方式增加复杂性。
  • 用户 B 可以连同它的差异一起发送 属性 它收到的最后一个带时间戳的差异是 -005 毫秒或类似的东西,然后 A 可以认识到 B 不知道它的变化(因为 A 的差异是在 001 毫秒)然后进行冲突解决。问题是 (1) 所有用户的时间戳都会稍微偏离,考虑到大多数计算机时钟不精确到 ms 和 (2) 如果有第三个用户 C 与用户 A 有 25 毫秒的滞后,但与用户 B 有 2 毫秒的滞后,并且用户 C 在 -003ms 在 "x" 和 "y" 之间添加一些文本,然后用户 B 将使用用户 C 的编辑作为参考点,但用户 A 不知道用户 C 的编辑(因此用户B 的参考点)直到 22ms。我相信如果您使用公共服务器为所有编辑添加时间戳,这可以解决,但这似乎相当复杂。
  • 你可以给每个角色一个唯一的 ID,然后处理这些 ID 而不是索引,但这似乎有点过分了......

我正在通读 http://www.waveprotocol.org/whitepapers/operational-transform,但很想听听解决此问题的所有方法。

根据场景的拓扑结构和不同的权衡,实现副本的并发更改有不同的可能性。

使用中央服务器

最常见的场景是所有客户端都必须与之通信的中央服务器。

服务器可以跟踪每个参与者的文档的外观。然后 A 和 B 都将包含更改的差异发送到服务器。然后服务器会将更改应用于相应的跟踪文档。然后它将执行三向合并并将更改应用到主文档。然后它将主文档和跟踪文档之间的差异发送给各自的客户。这叫做differential synchronization.

另一种方法称为 operation(al) 转换,类似于传统版本控制系统中的 rebase。它不需要中央服务器,但如果您有超过 2 名参与者(请参阅 OT FAQ),拥有中央服务器会使事情变得容易得多。要点是您转换一次编辑中的更改,以便该编辑假定另一次编辑的更改已经发生。例如。 A 将根据 B 的编辑 insert(3, hello) 对其编辑 insert(0, abc) 进行转换,结果为 insert(6, hello).

变基和 OT 之间的区别在于,如果您以不同的顺序应用编辑,则变基不能保证一致性(例如,如果 B 将 A 的编辑与他们的编辑进行变基,这可能会导致文档状态不同) .另一方面,如果您进行正确的转换,OT 的承诺是允许任何顺序。

没有中央服务器

存在可以处理点对点场景的 OT 算法(需要权衡控制层实现复杂性的增加和内存使用量的增加)。代替简单的时间戳,Version vector 可用于跟踪编辑所基于的状态。然后(取决于你的 OT 算法的能力,特别是 transform 属性 2),传入的编辑可以被转换以适应它们被接收的顺序,或者版本向量可以用于对编辑施加部分顺序——在这种情况下,历史需要 "rewritten",通过撤消和转换编辑,以便它们遵守版本向量施加的顺序。

最后,有一组基于 CRDT 的算法,称为 WOOT、Treedoc 或 Logoot,它们试图用允许操作交换的特殊设计的数据类型来解决问题,因此顺序它们的应用无关紧要(这类似于您对每个角色的 ID 的想法)。这里的权衡是内存消耗和操作构造的开销。