近年来，在线协作表格因不受使用设备、地理位置限制以及团队之间能实时共享数据的优势被广泛使用。在线协作表格最大的缺点就是：编辑好的数据很容易被他人随意改动，多人同时编辑同一表格，部分敏感信息也很容易被泄露。所以，在线表格中的权限管理显得尤为重要。

在日常生活中，经常需要使用到在线表格来收集信息，如学校中的新生报名登记、学籍登记等，而收集这些信息，都需要学生或家长填写身份证、住址、联系方式等，这些信息都涉及到个人隐私，且经过多人填写后，难以控制个人信息是否被泄露。

在日常的工作中，即便是同一个公司管理的表格，各部门之间能查看、编辑表格的权限都是不同的。如在门店管理中，针对进销存管理类型的表格，只需要让店长看到成本价，而店员却不能，那么，有没有一款软件既可以实现团队之间的在线协作，又能针对不同的部门、不同的人员进行权限设置呢？

电子表格的权限管理在表格软件中非常重要，尤其是有些公司已经利用表格软件实现了业务表格化。表格中是权限的优化和细分，公司里则是更加明确的职权分配，善用表格系统工作将会更简单。

多人协作在线文档的概念，最早由 Google Docs 带入中国。但实际上，在日常工作中，与团队的其他人进行协作是一种在常见不过的工作方式。

由于工作分工、工作进展的不同，团队内部的信息往往需要及时同步，然而伴随着团队经营规模的不断扩大，在线协同、多人协作，以及软件项目管理等问题将会接踵而至，成为制约企业高效发展的瓶颈。

这些问题，通常表现为：

1. 跨部门、地区协作不便

2. 过度依赖文件夹共享的形式，不能确保文档的安全性

3. 没法纪录和体现职工对文本文档的意见和评价

4. 文档记录发生变更时，无法及时通知到相关部门和员工

5. 文档无法在线协同编辑，缺失必要的流程管控

6. 多人共同编辑一个文档，无法留存修改记录和历史版本

针对上述问题，目前最佳的解决方案是：使用一款可多人在线协同办公的软件或工具。市面上，这类软件有很多，比如国外的 Google Docs、Office365，以及国内的腾讯文档、石墨文档、有道云协作等。

本文将不再过多赘述这类成品软件，而是深入协同办公系统的实现原理，从企业 IT 管理者的角度出发，深入研究多人协作的形式、基础和难点，分析一款开发工具应具备怎样的特点，才是实现多人协作“在线 excel”系统的关键。

以下内容，节选自葡萄城公开课《如何实现可多人协作的“在线 excel”系统？》，欢迎大家提前预约，届时观看：https://live.vhall.com/483759540

多人协作的形式：历史与发展

多人协作的历史十分悠久，起源于静态的多人协作模式，即每个人先完成自己的工作，然后再进行汇总。

静态的多人协作模式

• 递增式协作

• 邮件：你来我往

• 论坛：跟帖回复

• 独占式协作

• 文档传递

• 微软 VSS

• 合并式协作

  

• SVN

• Git

• diff，patch，merge 指令

从静态到动态

• 静态协作的比喻

• 拼接画

• 积木

• 静态协作的特点

• 多版本

• 块操作

• 有协作动作

• 静态协作的缺点

• 版本碎片化

• 缺乏时效性

• 协作动作成本高

静态多人协作的成本，会随着加入人数和项目的复杂度呈几何级数的增长。因此，对于企业来说，急需一种无协作动作、唯一版本、版本可控的无协作成本模式，即动态多人协作模式。

动态的多人协作

• 动态协作的比喻

• 一起画黑板

• 动态协作的特点

• 唯一版本

• 原子操作

• 无协作动作

• 动态协作的优点

• 版本可控

• 实时

• 无协作成本

• 典型产品

• Office Online

• 石墨

• OnlyOffice

多人协作的基础：原理与架构

任何信息，无论其是什么展现形式，如果要做到多人实时编辑与展现，只需要实现以下三步而已：

1. 操作化

2. 可传输

3. 可还原

操作化

操作化，指任何信息都可以转换为一组操作的集合。很容易理解，但它仍有不少值得思考的点：

1. 分割与组合

• 如何保证：信息的所有变化都可以分解为操作的集合？反之，操作如何覆盖出信息的所有变化？

• 分割的颗粒度如何决定？

• 粗一点？

• 细一点？

• 如何兼顾解释性与扩展性？

2. 绝对操作与相对操作

• 绝对操作

• 针孔打印机的完美世界

• 打印机时代的编辑噩梦

• 相对操作

• 4K 电视不是梦

• 为什么数字电视稳定性不如模拟电视

• 绝对操作与相对操作比喻：时间与空间的互换

3. 使用一款开发工具：SpreadJS，实现操作化的优势：

• 好用的指令集，保证覆盖信息的全部变化与操作的集合

• 经过实践验证的颗粒度，完美兼顾解释性与扩展性平衡

可传输

可传输，就是指操作有办法通过网络传输给其他终端。实现动态多人协作，需要考虑以下几点：

1. 传输内容

• 原始文本

• 清晰

• 冗余

• 压缩技术

• 逻辑压缩

• 协议压缩

• 手动压缩

2. 网络协议

• Socket

• TCP

• UDP

• HTTP

• WebSocket

3. QoS（Quality of Service，服务质量）

• 快速失败

• 自动回滚

• 自动重连

• 自动恢复

可还原

可还原，就是指接收到来自网络的操作消息后，可以在本地完全一致地再次执行该操作。可还原包括了：

1. 绝对操作的还原

• 控制体积

• 合理的提示

2. 相对操作的还原

• 严格的顺序性

• 从源头保障顺序性

• 顺序性的补救

3. 本地操作的还原

• 过滤收到的操作集合

• 从源头细化操作颗粒

• 本地保存本地执行

4. 无入侵的还原

• 定义入侵

• 排除入侵

• 千人千面

多人协作的难点：乱序与冲突

乱序

乱序的表现形式如下图，小明在客户端执行了一系列操作，传递到服务器时发生乱序，导致小花看到了截然不同的信息： 

为了解决乱序问题，可以尝试以下方法：

1. 用性能换取顺序正确——基于协议 

2. 用性能换取顺序正确——基于回执 

两种方法的优缺点

1. 基于协议

• 优点

• 可靠，历经考验

• 简单，无需开发

• 缺点

• 资源开销高

• 必须整套使用

2. 基于回执

• 优点

• 自主可控，按需开发

• 资源开销可控

• 缺点

• 需要自己投入开发

• 应用层逻辑控制使得网络复杂度向外蔓延

• 复杂度带来维护成本

基于乱序处理方法的总结

网络不是绝对可靠的，为了实现相对可靠，需要付出一定的代价，企业需要考虑的是：如何衡量所付出的代价与产出成正比。

冲突

比乱序更高级的一种表现形式，存在多向、多维度等问题。 

如何避免错误的蔓延？

原则：任何一次不一致，都会导致后续的操作基于错误的信息进行，从而不断扩大错误，造成无法收拾的结果。因此，不一致是不能被容忍的。 解决办法：

1. 严格一致性：独占

2. 最终一致性：检查与修复

3. 非技术手段：设计与提示

严格的一致性

独占就是同一时间同一范围只能由一人操作。

1. 范围（以 SpreadJS 为例）

• 整个表格，类似 VSS

• 工作表

• 单元格范围

2. 排他性

• 独占冲突时，必有一方被弹开

• 直到占有者解开，不然无法占用

• 占用前无法操作

• 原理和锁基本一致

3. 优点

• 可以确保严格一致性，不会产生多版本的错误累积

• 比起修复恢复这类弥补手段，一开始就不出错的成本最低

• 逻辑清楚简单，开发维护成本低

4. 缺点

• 静态协作的味道

• 独占动作严重影响体验

• 大幅降低协作效率

5. SpreadJS 提供的支持

• 锁定工作表

• 锁定单元格

最终一致性

基于唯一正确顺序，察觉客户端的错误，撤销错误操作后重新执行正确的操作。

1. 唯一正确

• 服务器到达顺序

• 协作边界分流

• P2P+选举算法

2. 察觉错误

• 服务器回执 id

• 服务器回执操作，MS

3. 撤销错误

• 撤销到错误发生前的一步操作的结果

• 利用 SpreadJS 的撤销功能

• 利用操作版本快照

4. 重新执行

• 操作队列需保存

• 区分好无感知执行与显式执行

非技术手段

技术手段追求错误 0 发生，而非技术手段则可以降低错误发生的可能性。

1. 选中框

• 非常重要但不显眼

• 人性化的独占

• 操作的预期

• 协作感

• SpreadJS 提供高度可自定义的边框

2. 协作设计

• 设计协作区域与合并手段

• 设置权限

• SpreadJS 提供几乎 Excel 的所有公式

• SpreadJS 提供了工作表和单元格锁定功能

3. 单向协作

• 区分单向与双向协作的场景

• 对单向协作尽量放开

• 对双向协作严谨设计

针对多人协作难点的总结

首先，可以明确一点：SpreadJS 完全可以用作多人协作系统开发的组件。原因在于：

• SpreadJS 的产品质量是毋庸置疑的

• SpreadJS 在设计之初，便考虑到了多人协作的可能，而除此之外，绝大多数的前端产品都不是为了多人协作而设计的

• 多人协作需要中心系统的支持，SpreadJS 基于纯前端的体系架构可以很容易的嵌入系统开发，而无需过多考虑与原生系统的兼容性，这是常规组件是无法做到的

• 要实现多人协作，需要投入一定的开发成本，SpreadJS 作为一款开发工具，可以有效帮助开发人员减轻代码量

多人协作表格的本质：

• Server – Clients 中心系统，类似数值敏感的小型网游

• 任何这类系统都是在体验和正确性中寻求平衡

多人协作表格的特点：

• 表格的数值敏感性高于网游，数据操作和存储的挑战更大

• 表格的计算复杂度更高，尤其涉及复杂公式嵌套与全量统计筛选

• Web 存在天花板，所以复杂的页游并不多见，端游较多

对 SpreadJS 这类开发工具/组件的展望与期待

1. SpreadJS 已经可以很好地支持多人协作的最终一致性。如果能支持多人多撤销队列，或者撤销重做自定义，那么就可以给用户提供更加易用且多样化的体验效果，从此丝般顺滑不是梦。

2. SpreadJS 的绝大部分功能是支持命令的，这使得操作化变得更简单。如果 SpreadJS 能开放命令自定义，便可以让自主控制颗粒度成为可能，用户可以针对具体的业务逻辑做出更加精细化的操作转换，大幅提高协作效率。

3. SpreadJS 不仅在数据录入、数据填报等方面表现出强大的功能，其各类统计分析与图形化手段也是一个不少，一旦明年的透视表功能上线，使用 SpreadJS 开发在线协同系统的数据商业价值将更易体现，用户将体验到“表格”无限的魅力与威力。

4. 表格在多人协作中的数据量增长速度比单人使用时快得多，希望 SpreadJS 可以支持更大的数据量，尤其是在大数据量情况下仍旧保持操作的性能与体验。