探秘Google Wave技术架构

Google Wave是一个工具，也是一个平台、还是一个协议。其架构的核心是操作转换（Operational Transformation，OT），这是一个支持并发控制的理论型框架。

首先需要看看Google Wave的定义：

Google Wave是基于托管型XML文档（称为Wave）的新型沟通、协作平台，支持并发修改和低延迟更新。

工具

Google Wave是一个兼备电子邮件、即时通讯、协作文档共享和编辑的工具。在Chrome、Firefox、Safari等浏览器里运行的客户端中（包括移动平台iPhone和Android），Wave使用JavaScript和HTML5，Wave在服务器端则结合使用Java和Python，但服务器端可以用用户希望的任何方式来实现。该工具用GWT构建，并使用Google Gears处理HTML 5中尚未包含的拖拽。该工具需要专门的服务器来处理并发通讯，大型团队尤其需要这样的服务器。服务器可以放在企业外的云里，也可以放置在私有企业内部，或者只是放在某人的家里。

Google Wave上周在Google I/O大会期间进行了展示。

平台

Google Wave带有一个公共的API，Google公司承诺在产品正式上线之前会开源整个平台。作为平台，Wave允许开发人员修改基础代码、使用Gadgets和Robots对其进行扩展。Gadgets是运行在Wave中的小程序，而Robots则是“自动的Wave参与者”。Wave还可以嵌到博客等其它媒体当中。

协议

数据模型

Google Wave数据模型的主要元素有：

Wave――每个Wave都有一个全局唯一的Wave ID，并包含一组Wavelet。

Wavelet――Wavelet在其所属的Wave中有一个唯一ID，Wavelet由一个参与者列表和一组文档组成。Wavelet是并发控制/操作转换请求的实体。

参与者――参与者由Wave地址确定，Wave地址是文本字符串，格式与电子邮件地址相同（local-part@domain）。参与者可以是用户，也可以是组，或者是Robot。每个参与者在参与者列表中最多可出现一次。

文档――文档在其所属的Wave中有一个唯一ID，由一个XML文档和一组“分离”注解组成。分离注解指向XML文档，不依赖于XML文档的结构。它们用来表示文本格式、拼写建议和超链接。文档在Wavelet中构成一棵树。

Wave视图――Wave视图是特定用户在一个Wave中访问的Wavelet子集。用户只要是Wavelet的参与者，或者是参与者组的成员（组可以嵌套），都可以访问Wavelet。

操作转换

这是Wave技术的重要组成部分。Google Wave广泛使用了在服务器端执行的操作转换（OT）。 当用户编辑多个用户同时打开的协作文档时，客户端程序会提供一个Optimistic UI，立即显示用户输入的内容，同时将编辑操作发送给服务器，希望该操作能被服务器接收。客户端等待服务器评估该操作，在服务器应答之前会缓存其它所有的操作。服务器应答之后，所有被缓存的操作会从客户端批量发送到服务器。服务器考虑从其它客户端接收到的操作，相应地转换操作，并将该转换通知给所有的客户端，客户端相应地更新其UI。操作被发送至服务器，并由特性规则根据特性传播到各个客户端，除非该操作是批量操作。服务器是文档及其版本的管理者，其中版本被认为是“正确的”版本。最后，各个客户端会根据从服务器接收到的最终版本进行更新，该最终版本可能是很多操作转换的结果。还有很多针对通讯失败或服务器/客户端崩溃而提供的恢复措施。为了迅速地识别误传，在客户端和服务器间交换的所有XML文档只带一个总和校验码。

客户端-服务器协议

操作。Wave的基本组成部分Wavelet经过一系列被称为操作转换的改变。这些改变需要传播并应用到每个客户端，否则客户端就不能同步。

操作队列。所有对Wavelet的操作都按照严格的顺序发送。服务器对一个操作做出响应之后，下一个操作才会被发送。服务器基于版本号给操作排序。每个客户端都要按照合适的顺序应用操作。

打开Wavelet。要开始与Wavelet通讯，客户端要给服务器发送一个Open请求，里面包含Wave ID和Wavelet ID。服务器响应是一个快照――Wavelet的序列化状态，或者是相应版本的历史散列。

服务器到客户端的通讯。服务器发送到客户端的内容是Delta（一或多个操作的序列）、版本号和历史散列之一。

客户端到服务器的通讯。客户端发送的内容是Delta或版本号。

恢复。通讯失败时，客户端通过发送先前从服务器接收到的散列历史重新打开Servlet。