பிரன்டென்ட் நிகழ்நேர கூட்டு எடிட்டிங்: ஆபரேஷனல் டிரான்ஸ்ஃபர்மேஷன் (OT) பற்றிய ஒரு ஆழமான பார்வை

நிகழ்நேர கூட்டு எடிட்டிங், குழுக்கள் இணைந்து வேலை செய்வதற்கும், கற்றுக்கொள்வதற்கும், உருவாக்குவதற்கும் ஒரு புரட்சியை ஏற்படுத்தியுள்ளது. கூகிள் டாக்ஸ் முதல் ஃபிக்மா வரை, பல பயனர்கள் ஒரே நேரத்தில் ஒரு பகிரப்பட்ட ஆவணம் அல்லது வடிவமைப்பைத் திருத்தும் திறன் ஒரு நிலையான எதிர்பார்ப்பாக மாறியுள்ளது. இந்த தடையற்ற அனுபவங்களின் மையத்தில் ஆபரேஷனல் டிரான்ஸ்ஃபர்மேஷன் (OT) என்ற சக்திவாய்ந்த அல்காரிதம் உள்ளது. இந்த வலைப்பதிவு இடுகை, பிரன்டென்ட் மேம்பாட்டில் அதன் செயலாக்கத்தில் கவனம் செலுத்தி, OT பற்றிய விரிவான ஆய்வை வழங்குகிறது.

ஆபரேஷனல் டிரான்ஸ்ஃபர்மேஷன் (OT) என்றால் என்ன?

ஆலிஸ் மற்றும் பாப் என்ற இரண்டு பயனர்கள் ஒரே ஆவணத்தை ஒரே நேரத்தில் திருத்துவதாக கற்பனை செய்து பாருங்கள். ஆலிஸ் ஆரம்பத்தில் "hello" என்ற வார்த்தையைச் செருகுகிறார், அதே நேரத்தில் பாப் முதல் வார்த்தையை நீக்குகிறார். இந்த செயல்பாடுகள் எந்த ஒருங்கிணைப்பும் இல்லாமல் வரிசையாகப் பயன்படுத்தப்பட்டால், முடிவுகள் சீரற்றதாக இருக்கும். OT இந்த சிக்கலை, ஏற்கனவே செயல்படுத்தப்பட்ட செயல்பாடுகளின் அடிப்படையில் செயல்பாடுகளை மாற்றுவதன் மூலம் தீர்க்கிறது. சாராம்சத்தில், அனைத்து கிளையண்டுகளிலும் ஒரே நேரத்தில் நடக்கும் செயல்பாடுகள் ஒரு சீரான மற்றும் கணிக்கக்கூடிய முறையில் பயன்படுத்தப்படுவதை உறுதி செய்வதற்கான ஒரு வழிமுறையை OT வழங்குகிறது.

OT என்பது பல்வேறு அல்காரிதம்கள் மற்றும் அணுகுமுறைகளைக் கொண்ட ஒரு சிக்கலான துறையாகும். இந்த இடுகை முக்கிய கருத்துக்களை விளக்குவதற்கு ஒரு எளிமையான எடுத்துக்காட்டில் கவனம் செலுத்துகிறது. மேம்பட்ட செயலாக்கங்கள் செழுமையான உரை வடிவங்கள் மற்றும் மிகவும் சிக்கலான சூழ்நிலைகளைக் கையாளுகின்றன.

ஆபரேஷனல் டிரான்ஸ்ஃபர்மேஷனை ஏன் பயன்படுத்த வேண்டும்?

கூட்டு எடிட்டிங்கிற்கு கான்ஃப்ளிக்ட்-ஃப்ரீ ரெப்ளிகேட்டட் டேட்டா டைப்ஸ் (CRDTs) போன்ற பிற அணுகுமுறைகள் இருந்தாலும், OT குறிப்பிட்ட நன்மைகளை வழங்குகிறது:

• முதிர்ந்த தொழில்நுட்பம்: OT, CRDT-களை விட நீண்ட காலமாக இருந்து வருகிறது மற்றும் பல்வேறு பயன்பாடுகளில் சோதிக்கப்பட்டுள்ளது.
• நுட்பமான கட்டுப்பாடு: OT செயல்பாடுகளின் பயன்பாட்டின் மீது அதிக கட்டுப்பாட்டை அனுமதிக்கிறது, இது சில சூழ்நிலைகளில் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
• வரிசைமுறை வரலாறு: OT செயல்பாடுகளின் வரிசைமுறை வரலாற்றைப் பராமரிக்கிறது, இது செயல்தவிர்/மீண்டும் செய் (undo/redo) போன்ற அம்சங்களுக்குப் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

ஆபரேஷனல் டிரான்ஸ்ஃபர்மேஷனின் முக்கிய கருத்துக்கள்

OT-ஐ செயல்படுத்துவதற்கு பின்வரும் கருத்துக்களைப் புரிந்துகொள்வது முக்கியம்:

1. செயல்பாடுகள் (Operations)

ஒரு செயல்பாடு (operation) என்பது ஒரு பயனரால் செய்யப்படும் ஒற்றைத் திருத்தச் செயலாகும். பொதுவான செயல்பாடுகள் பின்வருமாறு:

• செருகு (Insert): ஒரு குறிப்பிட்ட இடத்தில் உரையைச் செருகுகிறது.
• நீக்கு (Delete): ஒரு குறிப்பிட்ட இடத்தில் உரையை நீக்குகிறது.
• தக்கவை (Retain): குறிப்பிட்ட எண்ணிக்கையிலான எழுத்துக்களைத் தவிர்க்கிறது. இது உரையை மாற்றாமல் கர்சரை நகர்த்தப் பயன்படுகிறது.

உதாரணமாக, நிலை 0-ல் "hello" என்று செருகுவதை, `Insert` செயல்பாடாக `position: 0` மற்றும் `text: "hello"` உடன் குறிப்பிடலாம்.

2. உருமாற்ற செயல்பாடுகள் (Transformation Functions)

OT-ன் இதயம் அதன் உருமாற்ற செயல்பாடுகளில் உள்ளது. இந்தச் செயல்பாடுகள், நிலைத்தன்மையைப் பராமரிக்க இரண்டு ஒரே நேரத்தில் நடக்கும் செயல்பாடுகள் எவ்வாறு மாற்றப்பட வேண்டும் என்பதை வரையறுக்கின்றன. இரண்டு முக்கிய உருமாற்ற செயல்பாடுகள் உள்ளன:

• `transform(op1, op2)`: `op1`-ஐ `op2`-க்கு எதிராக உருமாற்றுகிறது. இதன் பொருள், `op2` செய்த மாற்றங்களைக் கணக்கில் கொண்டு `op1` சரிசெய்யப்படுகிறது. இந்தச் செயல்பாடு `op1`-ன் புதிய, உருமாற்றப்பட்ட பதிப்பைத் தரும்.
• `transform(op2, op1)`: `op2`-ஐ `op1`-க்கு எதிராக உருமாற்றுகிறது. இது `op2`-ன் உருமாற்றப்பட்ட பதிப்பைத் தரும். செயல்பாட்டின் கையொப்பம் ஒரே மாதிரியாக இருந்தாலும், அல்காரிதம் OT பண்புகளை பூர்த்தி செய்வதை உறுதிசெய்ய செயலாக்கம் வேறுபட்டிருக்கலாம்.

இந்தச் செயல்பாடுகள் பொதுவாக ஒரு அணி போன்ற கட்டமைப்பைப் பயன்படுத்தி செயல்படுத்தப்படுகின்றன, அங்கு ஒவ்வொரு செல்லும் இரண்டு குறிப்பிட்ட வகை செயல்பாடுகள் ஒன்றுக்கொன்று எதிராக எவ்வாறு மாற்றப்பட வேண்டும் என்பதை வரையறுக்கிறது.

3. செயல்பாட்டு சூழல் (Operational Context)

செயல்பாட்டு சூழல், செயல்பாடுகளை சரியாகப் பயன்படுத்தத் தேவையான அனைத்து தகவல்களையும் கொண்டுள்ளது, அவை:

• ஆவணத்தின் நிலை: ஆவணத்தின் தற்போதைய நிலை.
• செயல்பாட்டு வரலாறு: ஆவணத்தில் பயன்படுத்தப்பட்ட செயல்பாடுகளின் வரிசை.
• பதிப்பு எண்கள்: செயல்பாடுகளின் வரிசையைக் கண்காணிக்க ஒரு வழிமுறை.

ஒரு எளிமையான எடுத்துக்காட்டு: செருகுதல் செயல்பாடுகளை உருமாற்றுதல்

`Insert` செயல்பாடுகளை மட்டுமே கொண்ட ஒரு எளிமையான எடுத்துக்காட்டைக் கருத்தில் கொள்வோம். பின்வரும் சூழ்நிலை இருப்பதாகக் கொள்வோம்:

• ஆரம்ப நிலை: "" (வெற்றுச் சரம்)
• ஆலிஸ்: நிலை 0-ல் "hello" எனச் செருகுகிறார். செயல்பாடு: `insert_A = { type: 'insert', position: 0, text: 'hello' }`
• பாப்: நிலை 0-ல் "world" எனச் செருகுகிறார். செயல்பாடு: `insert_B = { type: 'insert', position: 0, text: 'world' }`

OT இல்லாமல், ஆலிஸின் செயல்பாடு முதலில் பயன்படுத்தப்பட்டு, அதைத் தொடர்ந்து பாபின் செயல்பாடு பயன்படுத்தப்பட்டால், விளைவு "worldhello" என்று இருக்கும். இது தவறானது. ஆலிஸின் செருகலைக் கணக்கில் கொள்ள பாபின் செயல்பாட்டை நாம் உருமாற்ற வேண்டும்.

`transform(insert_B, insert_A)` என்ற உருமாற்றச் செயல்பாடு, ஆலிஸ் செருகிய உரையின் நீளத்தைக் கணக்கில் கொண்டு பாபின் நிலையை சரிசெய்யும். இந்த நிலையில், உருமாற்றப்பட்ட செயல்பாடு இதுவாக இருக்கும்:

`insert_B_transformed = { type: 'insert', position: 5, text: 'world' }`

இப்போது, ஆலிஸின் செயல்பாடும், உருமாற்றப்பட்ட பாபின் செயல்பாடும் பயன்படுத்தப்பட்டால், விளைவு "helloworld" என்று இருக்கும், இதுவே சரியான விளைவாகும்.

பிரன்டென்டில் ஆபரேஷனல் டிரான்ஸ்ஃபர்மேஷனை செயல்படுத்துதல்

பிரன்டென்டில் OT-ஐ செயல்படுத்துவதில் பல முக்கிய படிகள் உள்ளன:

1. செயல்பாட்டுக் குறியீடு

செயல்பாடுகளைக் குறிக்க ஒரு தெளிவான மற்றும் சீரான வடிவத்தை வரையறுக்கவும். இந்த வடிவம் செயல்பாட்டின் வகை (செருகு, நீக்கு, தக்கவை), நிலை மற்றும் தொடர்புடைய தரவு (உதாரணமாக, செருக அல்லது நீக்க வேண்டிய உரை) ஆகியவற்றைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். ஜாவாஸ்கிரிப்ட் ஆப்ஜெக்ட்களைப் பயன்படுத்தி ஒரு எடுத்துக்காட்டு:

            
{
  type: 'insert', // or 'delete', or 'retain'
  position: 5,    // Index where the operation takes place
  text: 'example' // Text to insert (for insert operations)
}

            

              
                Copy
              
            
          

2. உருமாற்ற செயல்பாடுகள்

ஆதரிக்கப்படும் அனைத்து செயல்பாட்டு வகைகளுக்கும் உருமாற்ற செயல்பாடுகளைச் செயல்படுத்தவும். இதுதான் செயலாக்கத்தின் மிகவும் சிக்கலான பகுதியாகும், ஏனெனில் இது சாத்தியமான அனைத்து சூழ்நிலைகளையும் கவனமாகப் பரிசீலிக்க வேண்டும். எடுத்துக்காட்டு (செருகு/நீக்கு செயல்பாடுகளுக்கு எளிமைப்படுத்தப்பட்டது):

            
function transform(op1, op2) {
  if (op1.type === 'insert' && op2.type === 'insert') {
    if (op1.position <= op2.position) {
      return { ...op1, position: op1.position }; // No change needed
    } else {
      return { ...op1, position: op1.position + op2.text.length }; // Adjust position
    }
  } else if (op1.type === 'delete' && op2.type === 'insert') {
    if (op1.position <= op2.position) {
      return { ...op1, position: op1.position }; // No change needed
    } else {
      return { ...op1, position: op1.position + op2.text.length }; // Adjust position
    }
  } else if (op1.type === 'insert' && op2.type === 'delete') {
    if (op1.position <= op2.position) {
      return { ...op1, position: op1.position }; // No change needed
    } else if (op1.position >= op2.position + op2.text.length) {
      return { ...op1, position: op1.position - op2.text.length }; // Adjust position
    } else {
      // The insertion happens within the deleted range, it could be split or discarded depending on the use case
      return null; // Operation is invalid
    }
  } else if (op1.type === 'delete' && op2.type === 'delete') {
    if (op1.position <= op2.position) {
      return { ...op1, position: op1.position };
    } else if (op1.position >= op2.position + op2.text.length) {
      return { ...op1, position: op1.position - op2.text.length };
    } else {
      // The deletion happens within the deleted range, it could be split or discarded depending on the use case
      return null; // Operation is invalid
    }
  } else {
    // Handle retain operations (not shown for brevity)
    return op1;
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

முக்கியம்: இது விளக்க நோக்கங்களுக்காக மிகவும் எளிமைப்படுத்தப்பட்ட உருமாற்றச் செயல்பாடு ஆகும். ஒரு தயாரிப்புக்குத் தயாரான செயலாக்கம் பரந்த அளவிலான நிகழ்வுகளையும் விளிம்பு நிலைகளையும் கையாள வேண்டும்.

3. கிளையண்ட்-சர்வர் தொடர்பு

பிரன்டென்ட் கிளையண்டிற்கும் பின்தள சேவையகத்திற்கும் இடையில் ஒரு தொடர்பு சேனலை நிறுவவும். நிகழ்நேரத் தகவல்தொடர்புக்கு வெப்சாக்கெட்டுகள் (WebSockets) ஒரு பொதுவான தேர்வாகும். இந்தச் சேனல் கிளையண்டுகளுக்கு இடையில் செயல்பாடுகளை அனுப்பப் பயன்படுத்தப்படும்.

4. செயல்பாட்டு ஒத்திசைவு

கிளையண்டுகளுக்கு இடையில் செயல்பாடுகளை ஒத்திசைக்க ஒரு வழிமுறையைச் செயல்படுத்தவும். இது பொதுவாக ஒரு மத்தியஸ்தராக செயல்படும் ஒரு மைய சேவையகத்தை உள்ளடக்கியது. இந்த செயல்முறை பொதுவாக பின்வருமாறு செயல்படுகிறது:

1. ஒரு கிளையண்ட் ஒரு செயல்பாட்டை உருவாக்குகிறது.
2. கிளையண்ட் அந்தச் செயல்பாட்டை சேவையகத்திற்கு அனுப்புகிறது.
3. ஆவணத்தில் ஏற்கனவே பயன்படுத்தப்பட்டு, ஆனால் கிளையண்டால் இன்னும் ஒப்புக்கொள்ளப்படாத எந்தவொரு செயல்பாடுகளுக்கும் எதிராக சேவையகம் அந்தச் செயல்பாட்டை உருமாற்றுகிறது.
4. சேவையகம் உருமாற்றப்பட்ட செயல்பாட்டை அதன் உள்ளூர் ஆவண நகலில் பயன்படுத்துகிறது.
5. சேவையகம் உருமாற்றப்பட்ட செயல்பாட்டை மற்ற எல்லா கிளையண்டுகளுக்கும் ஒளிபரப்புகிறது.
6. ஒவ்வொரு கிளையண்ட்டும் பெறப்பட்ட செயல்பாட்டை, அது ஏற்கனவே சேவையகத்திற்கு அனுப்பிய ஆனால் இன்னும் ஒப்புக்கொள்ளப்படாத எந்தவொரு செயல்பாடுகளுக்கும் எதிராக உருமாற்றுகிறது.
7. ஒவ்வொரு கிளையண்ட்டும் உருமாற்றப்பட்ட செயல்பாட்டை அதன் உள்ளூர் ஆவண நகலில் பயன்படுத்துகிறது.

5. பதிப்புக் கட்டுப்பாடு

செயல்பாடுகள் சரியான வரிசையில் பயன்படுத்தப்படுவதை உறுதிசெய்ய ஒவ்வொரு செயல்பாட்டிற்கும் பதிப்பு எண்களைப் பராமரிக்கவும். இது மோதல்களைத் தடுக்க உதவுகிறது மற்றும் அனைத்து கிளையண்டுகளிலும் நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்கிறது.

6. மோதல் தீர்வு

OT-ன் சிறந்த முயற்சிகள் இருந்தபோதிலும், குறிப்பாக சிக்கலான சூழ்நிலைகளில் மோதல்கள் ஏற்படலாம். இந்தச் சூழ்நிலைகளைக் கையாள ஒரு மோதல் தீர்வு உத்தியைச் செயல்படுத்தவும். இது முந்தைய பதிப்பிற்குத் திரும்புவது, மோதல் மாற்றங்களை ஒன்றிணைப்பது அல்லது மோதலை கைமுறையாகத் தீர்க்க பயனரைத் தூண்டுவது போன்றவற்றை உள்ளடக்கியிருக்கலாம்.

எடுத்துக்காட்டு பிரன்டென்ட் குறியீடு துணுக்கு (கருத்தியல்)

இது ஜாவாஸ்கிரிப்ட் மற்றும் வெப்சாக்கெட்டுகளைப் பயன்படுத்தி முக்கிய கருத்துக்களை விளக்கும் ஒரு எளிமையான எடுத்துக்காட்டு. இது ஒரு முழுமையான அல்லது தயாரிப்புக்குத் தயாரான செயலாக்கம் அல்ல என்பதை நினைவில் கொள்ளவும்.

            
// Client-side JavaScript

const socket = new WebSocket('ws://example.com/ws');
let documentText = '';
let localOperations = []; // Operations sent but not yet acknowledged
let serverVersion = 0;

socket.onmessage = (event) => {
  const operation = JSON.parse(event.data);
  // Transform received operation against local operations
  let transformedOperation = operation;
  localOperations.forEach(localOp => {
    transformedOperation = transform(transformedOperation, localOp);
  });

  // Apply the transformed operation
  if (transformedOperation) {
    documentText = applyOperation(documentText, transformedOperation);
    serverVersion++;
    updateUI(documentText); // Function to update the UI
  }
};

function sendOperation(operation) {
  localOperations.push(operation);
  socket.send(JSON.stringify(operation));
}

function handleUserInput(userInput) {
  const operation = createOperation(userInput, documentText.length); // Function to create operation from user input
  sendOperation(operation);
}

//Helper functions (example implementations)
function applyOperation(text, op){
    if (op.type === 'insert') {
        return text.substring(0, op.position) + op.text + text.substring(op.position);
    } else if (op.type === 'delete') {
        return text.substring(0, op.position) + text.substring(op.position + op.text.length);
    }
    return text; //For retain, we do nothing
}

            

              
                Copy
              
            
          

சவால்கள் மற்றும் கருத்தாய்வுகள்

OT-ஐ செயல்படுத்துவது அதன் உள்ளார்ந்த சிக்கலான தன்மை காரணமாக சவாலானதாக இருக்கும். இங்கே சில முக்கிய கருத்தாய்வுகள்:

• சிக்கலான தன்மை: உருமாற்றச் செயல்பாடுகள், குறிப்பாக செழுமையான உரை வடிவங்கள் மற்றும் சிக்கலான செயல்பாடுகளைக் கையாளும்போது மிகவும் சிக்கலானதாக மாறும்.
• செயல்திறன்: செயல்பாடுகளை உருமாற்றுவதும் பயன்படுத்துவதும் கணினி ரீதியாக செலவு மிக்கதாக இருக்கும், குறிப்பாக பெரிய ஆவணங்கள் மற்றும் அதிக ஒருங்கமைவுடன். மேம்படுத்தல் முக்கியமானது.
• பிழை கையாளுதல்: தரவு இழப்பைத் தடுக்கவும் நிலைத்தன்மையை உறுதிப்படுத்தவும் வலுவான பிழை கையாளுதல் அவசியம்.
• சோதனை: OT செயலாக்கம் சரியானது மற்றும் சாத்தியமான அனைத்து சூழ்நிலைகளையும் கையாளுகிறது என்பதை உறுதிப்படுத்த முழுமையான சோதனை முக்கியமானது. பண்பு அடிப்படையிலான சோதனையைப் பயன்படுத்துவதைக் கருத்தில் கொள்ளவும்.
• பாதுகாப்பு: அங்கீகரிக்கப்படாத அணுகல் மற்றும் ஆவண மாற்றத்தைத் தடுக்க தொடர்பு சேனலைப் பாதுகாக்கவும்.

மாற்று அணுகுமுறைகள்: CRDTs

முன்னர் குறிப்பிட்டபடி, கான்ஃப்ளிக்ட்-ஃப்ரீ ரெப்ளிகேட்டட் டேட்டா டைப்ஸ் (CRDTs) கூட்டு எடிட்டிங்கிற்கு ஒரு மாற்று அணுகுமுறையை வழங்குகின்றன. CRDTs என்பவை எந்த ஒருங்கிணைப்பும் தேவையில்லாமல் ஒன்றிணைக்க வடிவமைக்கப்பட்ட தரவுக் கட்டமைப்புகள் ஆகும். இது நெட்வொர்க் தாமதம் மற்றும் நம்பகத்தன்மை ஒரு கவலையாக இருக்கும் பரவலாக்கப்பட்ட அமைப்புகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமானதாக ஆக்குகிறது.

CRDTs-க்கு அவற்றின் சொந்த பரிமாற்றங்கள் உள்ளன. அவை உருமாற்றச் செயல்பாடுகளின் தேவையை நீக்கும் அதே வேளையில், அவற்றைச் செயல்படுத்துவது மிகவும் சிக்கலானதாக இருக்கலாம் மற்றும் எல்லா வகையான தரவுகளுக்கும் ஏற்றதாக இருக்காது.

முடிவுரை

ஆபரேஷனல் டிரான்ஸ்ஃபர்மேஷன் என்பது பிரன்டென்டில் நிகழ்நேர கூட்டு எடிட்டிங்கை செயல்படுத்த ஒரு சக்திவாய்ந்த அல்காரிதம் ஆகும். இதைச் செயல்படுத்துவது சவாலானதாக இருந்தாலும், தடையற்ற, ஒரே நேரத்தில் திருத்தும் அனுபவங்களின் நன்மைகள் குறிப்பிடத்தக்கவை. OT-ன் முக்கிய கருத்துக்களைப் புரிந்துகொண்டு, சவால்களை கவனமாகக் கருத்தில் கொள்வதன் மூலம், டெவலப்பர்கள் பயனர்கள் தங்களது இருப்பிடம் அல்லது நேர மண்டலத்தைப் பொருட்படுத்தாமல் திறம்பட இணைந்து பணியாற்ற அதிகாரம் அளிக்கும் வலுவான மற்றும் அளவிடக்கூடிய கூட்டுப் பயன்பாடுகளை உருவாக்க முடியும். நீங்கள் ஒரு கூட்டு ஆவண எடிட்டர், ஒரு வடிவமைப்பு கருவி அல்லது வேறு எந்த வகையான கூட்டுப் பயன்பாட்டையும் உருவாக்கினாலும், OT உண்மையாகவே ஈடுபாடும் உற்பத்தித்திறனும் மிக்க பயனர் அனுபவங்களை உருவாக்குவதற்கு ஒரு உறுதியான அடித்தளத்தை வழங்குகிறது.

உங்கள் பயன்பாட்டின் குறிப்பிட்ட தேவைகளை கவனமாகக் கருத்தில் கொண்டு, உங்கள் தேவைகளின் அடிப்படையில் பொருத்தமான அல்காரிதமை (OT அல்லது CRDT) தேர்வு செய்ய நினைவில் கொள்ளுங்கள். உங்கள் சொந்த கூட்டு எடிட்டிங் அனுபவத்தை உருவாக்க வாழ்த்துக்கள்!