本文由葡萄城技術(shù)團(tuán)隊(duì)原創(chuàng)并首發(fā)

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Excel是我們辦公中常用的工具 ，它幾乎能為我們處理大部分?jǐn)?shù)據(jù)，友好的交互界面、豐富的公式函數(shù)和易于上手的圖表為我們?cè)跀?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方面提供了不小的幫助，但經(jīng)過一段時(shí)期運(yùn)行，就會(huì)出現(xiàn)下面的情況：

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這樣多分枝的混亂狀況就會(huì)難以保證文檔的安全性及權(quán)威性。

于是聰明的小伙伴想到了一個(gè)解決方案，共享出一份Excel文檔，根據(jù)人員的職級(jí)不同，設(shè)置僅可只讀和編輯的權(quán)限，同時(shí)根據(jù)為不同人制定不同規(guī)則，例如：張某每天十點(diǎn)編輯，王某每天十一點(diǎn)編輯的方式來解決沖突的問題。這種方式很聰明，從流程上解決了多副本的問題，但不能同時(shí)編輯的問題依然沒有被解決，如果一個(gè)部門的人足夠多，這樣分時(shí)的策略可能需要花一天時(shí)間才能完成一份Excel的編輯。

所以多人協(xié)作在線文檔的需求也變得越發(fā)變得強(qiáng)烈，因?yàn)樵谌粘９ぷ髦?#xff0c;與團(tuán)隊(duì)的其他人進(jìn)行文檔協(xié)作是一種再常見不過的工作方式。由于工作分工、工作進(jìn)展的不同，團(tuán)隊(duì)內(nèi)部的信息往往需要及時(shí)同步，然而伴隨著團(tuán)隊(duì)經(jīng)營規(guī)模的不斷擴(kuò)大，在線協(xié)同、多人協(xié)作，以及軟件項(xiàng)目管理等問題將會(huì)接踵而至，成為制約企業(yè)高效發(fā)展的瓶頸。

而這些問題，通常表現(xiàn)為：

跨部門、地區(qū)溝通協(xié)作的不便

過度依賴文件、文件夾共享的形式，不能確保文檔的安全性

沒法紀(jì)錄和體現(xiàn)職工對(duì)文本文檔的意見和評(píng)價(jià)

文檔記錄發(fā)生變更時(shí)，無法及時(shí)通知到相關(guān)部門和員工

文檔無法在線協(xié)同編輯，缺失必要的流程管控

多人共同編輯一個(gè)文檔，無法留存修改記錄和歷史版本

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針對(duì)上述問題，現(xiàn)在在市面上，已經(jīng)有了很多這類多人協(xié)作的工具，例如：國外的Google Docs、Office365，及國內(nèi)的騰訊文檔、石墨文檔、有道云協(xié)作等。

因?yàn)檫@篇文章我們的目的是想向大家從企業(yè)IT管理者的角度出發(fā)深入研究協(xié)同辦公系統(tǒng)的形式、基礎(chǔ)和難點(diǎn)等實(shí)現(xiàn)原理，所以成品軟件我們?cè)谶@不做過多贅述。那我們正式開始吧。

多人協(xié)作的形式：歷史與發(fā)展

多人協(xié)作的歷史十分悠久，起源于靜態(tài)的多人協(xié)作模式，即每個(gè)人先完成自己的工作，然后再進(jìn)行匯總。

多人協(xié)作的初期：靜態(tài)協(xié)作

• 遞增式協(xié)作
  • 郵件：你來我往
  • 論壇：跟帖回復(fù)
• 獨(dú)占式協(xié)作
  • 文檔傳遞
  • 微軟VSS
• 合并式協(xié)作
  • SVN
  • Git
  • diff，patch，merge指令

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常見的靜態(tài)多人協(xié)作方式

多人協(xié)作的發(fā)展期：從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)

• 靜態(tài)協(xié)作的比喻
  • 拼接畫
  • 積木
• 靜態(tài)協(xié)作的特點(diǎn)
  • 多版本
  • 塊操作
  • 有協(xié)作動(dòng)作
• 靜態(tài)協(xié)作的缺點(diǎn)
  • 版本碎片化
  • 缺乏時(shí)效性
  • 協(xié)作動(dòng)作成本高

靜態(tài)多人協(xié)作的成本，會(huì)隨著加入人數(shù)和項(xiàng)目的復(fù)雜度呈幾何級(jí)數(shù)的增長。因此，對(duì)于企業(yè)來說，急需一種無協(xié)作動(dòng)作、唯一版本、版本可控的無協(xié)作成本模式，即動(dòng)態(tài)多人協(xié)作模式。

多人協(xié)作的蓬勃期：動(dòng)態(tài)

• 動(dòng)態(tài)協(xié)作的比喻
  • 一起畫黑板
• 動(dòng)態(tài)協(xié)作的特點(diǎn)
  • 唯一版本
  • 原子操作
  • 無協(xié)作動(dòng)作
• 動(dòng)態(tài)協(xié)作的優(yōu)點(diǎn)
  • 版本可控
  • 實(shí)時(shí)
  • 無協(xié)作成本
• 典型產(chǎn)品
  • Office Online
  • 石墨
  • OnlyOffice

多人協(xié)作的基礎(chǔ)：原理與架構(gòu)

任何信息，無論其是什么展現(xiàn)形式，如果要做到多人實(shí)時(shí)編輯與展現(xiàn)，只需要實(shí)現(xiàn)以下三步而已：

操作化

可傳輸

可還原

舉例說明多人協(xié)作的實(shí)現(xiàn)方式

操作化

操作化，指任何信息都可以轉(zhuǎn)換為一組操作的集合。很容易理解，但它仍有不少值得思考的點(diǎn)：

• 分割與組合
  • 如何保證：信息的所有變化都可以分解為操作的集合？反之，操作如何覆蓋出信息的所有變化？
  • 分割的顆粒度如何決定？
    • 粗一點(diǎn)？
    • 細(xì)一點(diǎn)？
    • 如何兼顧解釋性與擴(kuò)展性？
• 絕對(duì)操作與相對(duì)操作
  • 絕對(duì)操作
    • 針孔打印機(jī)的完美世界
    • 打印機(jī)時(shí)代的編輯噩夢(mèng)
  • 相對(duì)操作
    • 4K電視不是夢(mèng)
    • 為什么數(shù)字電視穩(wěn)定性不如模擬電視

• 絕對(duì)操作與相對(duì)操作比喻：時(shí)間與空間的互換

可傳輸

可傳輸，就是指操作有辦法通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給其他終端。實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)多人協(xié)作，需要考慮以下幾點(diǎn)：

• 傳輸內(nèi)容
  • 原始文本
    • 清晰
    • 冗余
  • 壓縮技術(shù)
    • 邏輯壓縮
    • 協(xié)議壓縮
    • 手動(dòng)壓縮
• 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
  • Socket
    • TCP
    • UDP
  • HTTP
  • WebSocket
• QoS（Quality of Service，服務(wù)質(zhì)量）

  • 快速失敗

  • 自動(dòng)回滾

  • 自動(dòng)重連

  • 自動(dòng)恢復(fù)

可還原

可還原，就是指接收到來自網(wǎng)絡(luò)的操作消息后，可以在本地完全一致地再次執(zhí)行該操作。可還原包括了：

絕對(duì)操作的還原

• 控制體積
• 合理的提示

相對(duì)操作的還原

• 嚴(yán)格的順序性
• 從源頭保障順序性
• 順序性的補(bǔ)救

本地操作的還原

• 過濾收到的操作集合
• 從源頭細(xì)化操作顆粒
• 本地保存本地執(zhí)行

無入侵的還原

• 定義入侵
• 排除入侵
• 千人千面

多人協(xié)作的難點(diǎn)：亂序與沖突

亂序

亂序的表現(xiàn)形式如下圖，小明在客戶端執(zhí)行了一系列操作，傳遞到服務(wù)器時(shí)發(fā)生亂序，導(dǎo)致小花看到了截然不同的信息：

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為了解決亂序問題，可以嘗試以下方法：

1. 用性能換取順序正確——基于協(xié)議

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2.?用性能換取順序正確——基于回執(zhí)

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兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)

基于協(xié)議

• 優(yōu)點(diǎn)
  • 可靠，歷經(jīng)考驗(yàn)
  • 簡單，無需開發(fā)
• 缺點(diǎn)
  • 資源開銷高
  • 必須整套使用
• 優(yōu)點(diǎn)
  • 自主可控，按需開發(fā)
  • 資源開銷可控
• 缺點(diǎn)
  • 需要自己投入開發(fā)
  • 應(yīng)用層邏輯控制使得網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度向外蔓延
  • 復(fù)雜度帶來維護(hù)成本

基于回執(zhí)

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基于亂序處理方法的總結(jié)

網(wǎng)絡(luò)不是絕對(duì)可靠的，為了實(shí)現(xiàn)相對(duì)可靠，需要付出一定的代價(jià)，企業(yè)需要考慮的是：如何衡量所付出的代價(jià)與產(chǎn)出成正比。

沖突

比亂序更高級(jí)的一種表現(xiàn)形式，存在多向、多維度等問題。

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如何避免錯(cuò)誤的蔓延？

原則：任何一次不一致，都會(huì)導(dǎo)致后續(xù)的操作基于錯(cuò)誤的信息進(jìn)行，從而不斷擴(kuò)大錯(cuò)誤，造成無法收拾的結(jié)果。因此，不一致是不能被容忍的。

解決辦法：

嚴(yán)格一致性：獨(dú)占

最終一致性：檢查與修復(fù)

非技術(shù)手段：設(shè)計(jì)與提示

嚴(yán)格的一致性

獨(dú)占就是同一時(shí)間同一范圍只能由一人操作。

范圍

整個(gè)表格，類似VSS

工作表

單元格范圍

排他性

獨(dú)占沖突時(shí)，必有一方被彈開

直到占有者解開，不然無法占用

占用前無法操作

原理和鎖基本一致

優(yōu)點(diǎn)

可以確保嚴(yán)格一致性，不會(huì)產(chǎn)生多版本的錯(cuò)誤累積

比起修復(fù)恢復(fù)這類彌補(bǔ)手段，一開始就不出錯(cuò)的成本最低

邏輯清楚簡單，開發(fā)維護(hù)成本低

缺點(diǎn)

靜態(tài)協(xié)作的味道

獨(dú)占動(dòng)作嚴(yán)重影響體驗(yàn)

大幅降低協(xié)作效率

需對(duì)表格實(shí)現(xiàn)的 功能

鎖定工作表

鎖定單元格

最終一致性

基于唯一正確順序，察覺客戶端的錯(cuò)誤，撤銷錯(cuò)誤操作后重新執(zhí)行正確的操作。

唯一正確

服務(wù)器到達(dá)順序

協(xié)作邊界分流

P2P+選舉算法

察覺錯(cuò)誤

服務(wù)器回執(zhí)id

服務(wù)器回執(zhí)操作，MS

撤銷錯(cuò)誤

撤銷到錯(cuò)誤發(fā)生前的一步操作的結(jié)果

保存副本實(shí)現(xiàn)撤銷功能

利用操作版本快照

重新執(zhí)行

操作隊(duì)列需保存

區(qū)分好無感知執(zhí)行與顯式執(zhí)行

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針對(duì)多人協(xié)作難點(diǎn)的總結(jié)

如何實(shí)現(xiàn)Excel相關(guān)功能是需要開發(fā)人員需要花時(shí)間去研究的，另外為了滿足需求，適配多設(shè)備和平臺(tái)的兼容性也非常重要。

另外，多人協(xié)作表格的本質(zhì)還具有如下本質(zhì)和特點(diǎn)：

• ?Server – Clients 中心系統(tǒng)，類似數(shù)值敏感的小型網(wǎng)游
• 任何這類系統(tǒng)都是在體驗(yàn)和正確性中尋求平衡
• 表格的數(shù)值敏感性高于網(wǎng)游，數(shù)據(jù)操作和存儲(chǔ)的挑戰(zhàn)更大
• 表格的計(jì)算復(fù)雜度更高，尤其涉及復(fù)雜公式嵌套與全量統(tǒng)計(jì)篩選
• Web存在天花板，所以復(fù)雜的頁游并不多見，端游較多

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最后，假如您想了解更多如何實(shí)現(xiàn)多人協(xié)作平臺(tái)相關(guān)的內(nèi)容，歡迎參加2019年12月18日（周三） 14點(diǎn)由上海佳軟CTO帶來的一場線上直播：https://live.vhall.com/483759540，相信屆時(shí)我們都會(huì)受益良多的。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的想实现多人协作的“在线Excel”？真没那么简单的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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