这是我在面试一个后端 node.js 工程师的时候遇到的一个场景题目（公司是做 AI 知识库的，可能遇到这些问题）。

我当时回答了如下内容：

  1. 每一篇文档有 id, 作者，内容，版本号, 状态(编辑中，已发布)
  2. 用户在进入页面的时候，会从 DB 中拉取最新的版本，编辑的时候会向服务器发送一个请求，这个时候服务器将状态改变为编辑中，同时将版本号加一，通知其他所有客户端。将这个改动记录到日志中，便于回档。
  3. 其他用户收到消息的时候重新渲染页面。

这个结果的正确性应该是可以保证的，可以通过乐观锁的机制来保证旧版本不会覆盖新版本数据。问题是每次更新都是全量的，多客户端修改频繁，网络 IO, 频繁的 DB 修改都是问题。

抛开性能问题不谈？上面的方案有个核心问题：其他用户怎么看到当前用户的鼠标位置？

优化的一个方案就是只做增量修改，这方面可以联想到 rsync 的增量同步， git 中的 diff 算法。

下面搜索答案，其实业界有现成的算法

OT (Operational Transformation)

广泛应用在 Goole Docs 等早期在线文档工具中。

核心思想：

  1. 用户的每次操作(例如插入、删除)都会被转化为一个操作 (operation)。
  2. 操作在传输到服务器和其他客户端的时候，会根据其他用户的操作进行转换(transformation)，确保最终状态一致。

优点：

  1. 保证最终一致性（所有用户看到的内容相同）
  2. 支持高并发编辑

缺点：

  1. 实现复杂，尤其是处理冲突时需要复杂的转换逻辑
  2. 对服务器依赖非常大

CRDTs (Conflict-free Replicated Data Types)

CRDT 是一种分布式数据结构，近年来被广泛应用于实时协同编辑。

核心思想:

  1. 每个用户的操作是独立的，并且可以通过数学规则合并，无需转换
  2. 所有操作都是可交换、可结合和幂等的，最终状态会自动收敛

优点：

  1. 去中心化，适合分布式系统
  2. 无需复杂的冲突解决逻辑

缺点：

  1. 内存占用高（需要存储所有操作的历史）
  2. 实现复杂度高

版本控制和冲突解决

  • 版本号：每个操作附带一个版本号，用于确定操作的顺序
  • 冲突检测：多个用户同时编辑同一部分内容的时候，系统会检测冲突并解决（如通过 OT 转换或者 CRDT 合并）
  • 用户光标同步：显示其他用户的光标位置和编辑状态，避免冲突

前端优化

  • 增量更新：只更新文档中发生变化的部分，而不是重新渲染整个文档。
  • 协同光标：实时显示其他用户的光标和选择范围。
  • 离线支持：允许用户在离线时继续编辑，并在重新连接时同步更改。

典型工作流程

  1. 用户 A 在文档中插入一段文字，操作被发送到服务器。
  2. 服务器将操作广播给其他在线用户（B、C）。
  3. 用户 B 和 C 的客户端根据 OT 或 CRDT 规则将操作应用到本地文档。
  4. 如果用户 B 和 C 同时编辑同一部分内容，系统会检测冲突并解决。
  5. 所有用户的文档状态最终保持一致。

多人实时在线文档的核心算法包括 Operational Transformation (OT) 和 Conflict-free Replicated Data Types (CRDTs)，结合实时通信技术、版本控制和分布式架构，确保高效、一致和安全的协同编辑体验。

参考