最近碰到一块业务:在系统中可以存在多个用户同时对某个项目信息进行编辑,这种多人协作的场景挺有意思的,不过在我们的业务中,并不需要实时协作,只需要保证不会出错就行,话虽如此,但也可以探索一下实时协作的实现方案,防止老年痴呆。

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先来看看第一个方案 —— CRDT(Conflict-free Replicated Data Type,无冲突可复制数据类型)是一类数据结构,它保证了在分布式节点(或多客户端)上进行离线/并发更新后,无需中心协调、也无需人工干预,通过“合并策略”就能得到一致的最终状态。

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先来看看第一个方案 —— CRDT(Conflict-free Replicated Data Type,无冲突可复制数据类型)是一类数据结构,它保证了在分布式节点(或多客户端)上进行离线/并发更新后,无需中心协调、也无需人工干预,通过“合并策略”就能得到一致的最终状态。

核心思想是:所有并发操作都是幂等(idempotent)、可交换(commutative)的。

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常见类型有:
一、G-Counter(只能增计数器)
二、PN-Counter(可增可减计数器)
三、LWW-Register(最后写入胜出)
四、结合 JSON 的树型 CRDT(如 Automerge / Yjs)

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更多原理可参考 Decipad 博客“Collaborative and Offline Editing Using CRDTs”[^1]。

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常见类型有:
+一、G-Counter(只能增计数器)
+二、PN-Counter(可增可减计数器)
+三、LWW-Register(最后写入胜出)
+四、结合 JSON 的树型 CRDT(如 Automerge / Yjs)

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更多原理可参考 Decipad 博客“Collaborative and Offline Editing Using CRDTs”[1]。

有一个挺有趣的 Rust 项目 Loro: Make your JSON data collaborative and version-controlled with CRDTs

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假设我的项目信息编辑页面允许多人实时/离线修改某个研究项目的“名称”、“描述”字段,前端用 SvelteKit + GraphQL 获取和提交变更:

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假设我的项目信息编辑页面允许多人实时/离线修改某个研究项目的“名称”、“描述”字段,前端用 SvelteKit + GraphQL 获取和提交变更:

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2
┌── 用户 A 离线修改了 “description” 的若干段文本  
└── 用户 B 同时在线修改了同一字段的其他段落
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如果后端使用 CRDT(比如把 description 用 JSON-CRDT 存储),两次修改只要在任意顺序合并都能得到完整的内容:

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首先,A 客户端本地 apply 操作并缓存,恢复网络后推给服务器;
然后,服务器用 CRDT merge(A.delta, B.delta),得到一致文档
最后,服务器广播新文档到所有客户端,A/B 均得到相同结果

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首先,A 客户端本地 apply 操作并缓存,恢复网络后推给服务器;
+然后,服务器用 CRDT merge(A.delta, B.delta),得到一致文档
+最后,服务器广播新文档到所有客户端,A/B 均得到相同结果


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好了说点实际符合业务场景的方案,首先想到的是悲观锁(Pessimistic Locking) ,思路是:用户打开编辑界面时,向后端申请“锁” → 其它用户尝试编辑时被拒绝 → 编辑完成后释放锁/超时自动释放。

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好了说点实际符合业务场景的方案,首先想到的是悲观锁(Pessimistic Locking) ,思路是:用户打开编辑界面时,向后端申请“锁” → 其它用户尝试编辑时被拒绝 → 编辑完成后释放锁/超时自动释放。

假如有一个这样的锁表:

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CREATE TABLE project_lock (
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CREATE TABLE project_lock (
     project_id UUID PRIMARY KEY,
     locked_by  UUID NOT NULL,
     expires_at TIMESTAMPTZ NOT NULL
 );
 

可以在事务内申请它:

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const now = new Date();
+
const now = new Date();
 const expires = new Date(now.getTime() + 5*60*1000); // 5 分钟后过期
 await prisma.$transaction(async tx => {
     const existing = await tx.project_lock.findUnique({ where:{ project_id } });
         
     if (existing && existing.expires_at > now) {
-        throw new Error('项目正被人编辑');
-    }
+	    throw new Error('项目正被人编辑');
+	}
         
     await tx.project_lock.upsert({
         where: { project_id },
@@ -232,14 +237,16 @@ await prisma.$transaction(async tx => {
 });
 

释放锁就直接从锁表里删掉对应的数据即可:

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await prisma.project_lock.delete({ where:{ project_id } });
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await prisma.project_lock.delete({ where:{ project_id } });
 

前端的话,大概就是:

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在进入编辑前请求一下 /api/project/:id/lock 之类的 API,失败则提示“被占用”;
在 onbeforeunload 时执行 /unlock;
超时后后端自动允许新锁。

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在进入编辑前请求一下 /api/project/:id/lock 之类的 API,失败则提示“被占用”;
+在 onbeforeunload 时执行 /unlock;
+超时后后端自动允许新锁。


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第二个方案是乐观并发控制(Optimistic Concurrency) :记录资源的版本号或时间戳;客户端提交更新时带上自己的版本号,后端检查版本是否一致,不一致则认为冲突,返回 409,由客户端告知用户“数据已过期,请刷新后合并”。

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第二个方案是乐观并发控制(Optimistic Concurrency) :记录资源的版本号或时间戳;客户端提交更新时带上自己的版本号,后端检查版本是否一致,不一致则认为冲突,返回 409,由客户端告知用户“数据已过期,请刷新后合并”。

具体实现中,可以尝试在 project 表加上 version INT NOT NULL DEFAULT 1, updated_at TIMESTAMPTZ ,然后更新项目时:

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async updateProject(parent, { id, version, input }, ctx) {
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async updateProject(parent, { id, version, input }, ctx) {
     const result = await prisma.$executeRaw`
     UPDATE project
         SET name        = ${input.name},
@@ -247,38 +254,51 @@ await prisma.$transaction(async tx => {
             version     = version + 1,
             updated_at  = now()
     WHERE id = ${id} AND version = ${version}
-    `;
+	`;
     if (result === 0) {
-        throw new ConflictException('版本冲突,请刷新后重试');
+	    throw new ConflictException('版本冲突,请刷新后重试');
     }
     return prisma.project.findUnique({ where:{ id } });
 }
 
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前端捕获到冲突错误可以用一个弹窗提示“另有用户已更新此项目,是否合并/重新加载?” 之类的玩意儿。

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前端捕获到冲突错误可以用一个弹窗提示“另有用户已更新此项目,是否合并/重新加载?” 之类的玩意儿。


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第三个方案是:操作转化(Operational Transformation,OT)

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也就是记录用户每次的“操作”(insert/delete at position),服务器根据历史操作序列对并发操作做转化(transform),确保先到达的操作调整后再应用后到达的。

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有一些实现案例:
一、ShareDB(Node.js)
二、Google Docs 中的同步算法

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具体实现的话,可能要现在前端逐字符/块地包装成操作并 WebSocket 推送,服务器再维护一个“操作历史队列”,每来一个 op 就 transform 并 broadcast,而客户端收到广播后,按顺序 replay 保证视图一致。

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第三个方案是:操作转化(Operational Transformation,OT)

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也就是记录用户每次的“操作”(insert/delete at position),服务器根据历史操作序列对并发操作做转化(transform),确保先到达的操作调整后再应用后到达的。

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有一些实现案例:
+一、ShareDB(Node.js)
+二、Google Docs 中的同步算法

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具体实现的话,可能要现在前端逐字符/块地包装成操作并 WebSocket 推送,服务器再维护一个“操作历史队列”,每来一个 op 就 transform 并 broadcast,而客户端收到广播后,按顺序 replay 保证视图一致。


最后可能还可以用事件溯源(Event Sourcing)+ 场景命令模式来实现:

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不直接存状态,而是存所有“命令 / 事件”(Event),回放事件得到当前状态。冲突通过合并策略或补偿事件(Compensating Events)解决。

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例如:
在每次更新时推送 ProjectUpdated { projectId, fieldsChanged, userId, timestamp } ,
然后写入事件存储(如 Kafka / EventStoreDB),
读端 Consumer 按顺序重建最新状态或按领域聚合 ,
最后在并发时如果两个事件都修改了同一字段,可在写端做校验/补偿,或在读端做最后写入胜出等策略 。

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不直接存状态,而是存所有“命令 / 事件”(Event),回放事件得到当前状态。冲突通过合并策略或补偿事件(Compensating Events)解决。

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例如:
+在每次更新时推送 ProjectUpdated { projectId, fieldsChanged, userId, timestamp } ,
+然后写入事件存储(如 Kafka / EventStoreDB),
+读端 Consumer 按顺序重建最新状态或按领域聚合 ,
+最后在并发时如果两个事件都修改了同一字段,可在写端做校验/补偿,或在读端做最后写入胜出等策略 。


总结来说,

    -
  • CRDT 最擅长 去中心化、离线编辑、自动合并;
  • -
  • 若不引入 CRDT,可根据业务侧重点选用:
      -
    1. 悲观锁 → 强制串行编辑,简单粗暴;
    2. -
    3. 乐观并发 → 适合大多数业务场景,成本低;
    4. -
    5. OT → 适合富文本或实时协同场景,复杂度中等;
    6. +
    7. CRDT 最擅长 去中心化、离线编辑、自动合并;
    8. +
    9. 若不引入 CRDT,可根据业务侧重点选用: +
        +
      1. 悲观锁 → 强制串行编辑,简单粗暴;
      2. +
      3. 乐观并发 → 适合大多数业务场景,成本低;
      4. +
      5. OT → 适合富文本或实时协同场景,复杂度中等;
      6. 事件溯源 → 适合需要全历史审计、可回放的场景。

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[^1]: Decipad 博客 “Collaborative and Offline Editing Using CRDTs”
https://www.decipad.com/blog/decipads-innovative-method-collaborative-and-offline-editing-using-crdts

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[^2]: Hacker News 讨论(CRDT 相关线程)
https://news.ycombinator.com/item?id=38289327

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  1. Decipad 博客 “Collaborative and Offline Editing Using CRDTs”
    +https://www.decipad.com/blog/decipads-innovative-method-collaborative-and-offline-editing-using-crdts ↩︎

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