CRDT（Conflict-free Replicated Data Type，无冲突复制数据类型）是构建分布式协同应用的核心数据结构。近日，前 Recurse Center 工程师 Jake Lazaroff 撰写了 一篇交互式入门教程，以图灵机为比喻，帮助开发者直观理解 CRDT 的工作原理。

CRDT 是什么

CRDT 是一种可以在不同计算机（对等节点）上存储的数据结构。其核心特性是：每个节点可以即时更新本地状态，无需网络请求，最终保证所有节点收敛到一致状态。

用作者的话来说："CRDT 的概念并不复杂，只是名字很长。"其关键在于 merge 函数必须满足三个数学性质：交换律、结合律、幂等性。这意味着无论合并顺序如何、重复合并多少次，最终状态都保持一致。

以图灵机理解 CRDT

Lazaroff 提出了一个独特的理解方式：将 CRDT 看作一台图灵机——它只有一个状态，但可以通过 merge 操作与另一台图灵机的"纸带"合并。

CRDT 的接口可以这样定义：value 是当前值，state 是内部状态，merge则将另一个状态合并到当前状态。

两种 CRDT：状态型与操作型

教程主要聚焦状态型 CRDT（LWW-Register 和 LWW-Map）。LWW（Last-Write-Wins）基于时间戳，后写入的数据胜出。LWW-Map 由多个 LWW Register 组成，支持添加、更新和删除。

值得注意的是删除的处理方式：不是真正移除键，而是将寄存器值设为 null。这种"墓碑"机制可以区分"该键已删除"和"该键从未存在"两种状态。

应用场景与局限

CRDT 被广泛应用于协作工具（如 Figma、Google Docs）、消息系统和分布式数据库。其关键限制是：CRDT 是单调递增的数据结构，只能添加信息不能删除，因此会产生存储开销。

参考来源：An Interactive Intro to CRDTs - Jake Lazaroff（https://jakelazaroff.com/words/an-interactive-intro-to-crdts/）