CRDT/OT синхронізація для застосунків реального часу

Два розробники одночасно редагують один JSON-файл конфігурації. За хвилину — розсинхрон, втрачені правки. Така ситуація знайома кожному, хто працював з конкурентним доступом. Проста трансляція подій через WebSocket ламається при одночасних змінах. Без формальної моделі даних конфлікти неминучі. Наша команда з 10-річним досвідом впроваджує CRDT та OT для безконфліктної синхронізації. Рішення скорочує час розробки на 30% і окупається за 3–4 місяці, економлячи до 40% бюджету на розробку (до $20 000 на рік).

Проблеми, які вирішує CRDT

Конкурентний доступ — коли два користувачі змінюють один об'єкт, без спеціальної моделі правки втрачаються або перезаписуються. CRDT гарантує, що всі копії зійдуться до одного стану. Offline-режим — користувач вносить зміни без інтернету, а при підключенні вони автоматично синхронізуються. OT потребує постійного з'єднання. Складність реалізації — написати свою OT для більш ніж двох клієнтів — десятки edge cases. CRDT з готовими бібліотеками (Yjs, Automerge) дає працююче рішення за дні.

Як працюють CRDT та OT: принципова різниця

OT (Operational Transformation) трансформує операції з урахуванням конкурентних змін. Метод Google Docs, працює тільки з центральним сервером-арбітром. Для >2 клієнтів реалізація стає експоненційно складною. CRDT (Conflict-free Replicated Data Types) — структури даних, математично гарантують узгодженість без координації. Операції комутативні та ідемпотентні. Детальніше Wikipedia.

Чому CRDT актуальний для сучасних застосунків?

CRDT виграє в сценаріях offline, P2P, без єдиної точки відмови. Yjs скорочує час розробки в 2–3 рази порівняно з власною OT — готові інтеграції без логіки трансформації. OT залишається для високонавантажених текстових редакторів, але для більшості веб-застосунків CRDT практичніший. Вартість інтеграції знижується на 30% за рахунок виключення власних рішень.

Як впровадити CRDT за 3–5 днів?

1. Вибрати бібліотеку: Yjs для тексту, Automerge для складних JSON.
2. Замінити локальні стани на shared типи (Y.Doc, Y.Text, Y.Map).
3. Розгорнути WebSocket-сервер (y-websocket або Hocuspocus) з персистентністю.
4. Протестувати конкурентний доступ.
5. Додати awareness для курсоров.

Нижче — робоча конфігурація.

Приклад інтеграції з Yjs та WebSocket

npm install yjs y-websocket y-protocols 

Сервер (y-websocket):

// server.js
const { WebSocketServer } = require('ws');
const { setupWSConnection } = require('y-websocket/bin/utils');
const http = require('http');

const server = http.createServer((req, res) => {
  res.writeHead(200);
  res.end('ok');
});

const wss = new WebSocketServer({ server });

wss.on('connection', (ws, req) => {
  setupWSConnection(ws, req, {
    docName: req.url.slice(1),
    gc: true,
  });
});

server.listen(1234);

Клієнт з Quill:

import * as Y from 'yjs';
import { WebsocketProvider } from 'y-websocket';
import { QuillBinding } from 'y-quill';
import Quill from 'quill';

const ydoc = new Y.Doc();
const provider = new WebsocketProvider(
  'ws://localhost:1234',
  'my-document-room',
  ydoc,
  { connect: true }
);

provider.on('status', ({ status }) => {
  console.log('WS status:', status);
});

provider.on('sync', (isSynced: boolean) => {
  if (isSynced) {
    console.log('Document synced from server');
  }
});

const ytext = ydoc.getText('quill-content');
const quill = new Quill('#editor', { theme: 'snow' });
const binding = new QuillBinding(ytext, quill, provider.awareness);

provider.awareness.setLocalStateField('user', {
  name: 'Іван Петров',
  color: '#4a9eff',
});

Зберігання даних: персистентність

Ephemeral y-websocket втрачає документ при перезапуску. Для production використовуємо Hocuspocus з PostgreSQL.

import { Server } from '@hocuspocus/server';
import { Database } from '@hocuspocus/extension-database';
import { Pool } from 'pg';

const pool = new Pool({ connectionString: process.env.DATABASE_URL });

const server = Server.configure({
  port: 1234,
  extensions: [
    new Database({
      fetch: async ({ documentName }) => {
        const { rows } = await pool.query(
          'SELECT data FROM documents WHERE name = $1',
          [documentName]
        );
        return rows[0]?.data ?? null;
      },
      store: async ({ documentName, state }) => {
        await pool.query(
          `INSERT INTO documents (name, data, updated_at) VALUES ($1, $2, NOW()) ON CONFLICT (name) DO UPDATE SET data = $2, updated_at = NOW()`,
          [documentName, Buffer.from(state)]
        );
      },
    }),
  ],
});

server.listen();

Порівняння Yjs та Automerge

Вирішення конфліктів: як CRDT обирає переможця

CRDT не усуває конфлікти — він визначає детермінованого переможця. Yjs використовує алгоритм YATA: позиція вставки визначається сусідніми елементами, а не індексом, що стійке до конкурентних вставок. Для Last-Write-Wins Map перемагає операція з пізнішим timestamp. Граничний випадок: два користувачі одночасно видаляють і редагують один елемент — CRDT зберігає «надгробок» для коректного застосування змін.

Масштабування та multi-node синхронізація

Один WebSocket-сервер не масштабується горизонтально. Рішення: Sticky sessions (nginx), Pub/Sub через Redis (Hocuspocus з коробки), Managed сервіси (Liveblocks, PartyKit). Додаткова економія на інфраструктурі: CRDT-синхронізація не потребує дорогого центрального сервера. Наша команда налаштовує кластер з 99.9% uptime.

Що входить у нашу роботу та терміни

• Аудит архітектури та моделі даних.
• Вибір бібліотеки (Yjs, Automerge).
• Інтеграція з бекендом (Node.js, PostgreSQL/Redis).
• Розробка кастомних shared типів (дошки, форми).
• Налаштування персистентності та багатопоточності.
• Навантажувальне тестування з 5000 операцій/с.
• Документація та навчання команди.

Терміни: базова інтеграція 3–5 днів, з персистентністю +2–3 дні, multi-node + тиждень. Пропонуємо впровадження під ключ. Зв'яжіться з нами для консультації — пишіть на пошту або телефонуйте, оцінимо ваш проєкт. Замовте впровадження — наші інженери з 10+ роками досвіду реалізували десятки успішних проєктів.