Collaboration over the Internet is becoming more important these days. Especially due to mobile devices and online university courses more people want to and have to edit data shared between them concurrently. Operational Transformation (OT) is a group of algorithms, which received a lot of attention in the area of collaboration. The direct application of local changes hides latencies from the users. Still, after exchanging the operations, a consistent result is eventually reached. Most of the applications based on OT were limited to multiple users editing a text document because of the missing theoretical foundations for other data structures. A recent proof published by Jungnickel and Herb extends the theory of OT to n-ary trees. A following publication expanded the thought to JSON objects by suggesting that they can be represented as trees and the tree transformations could be applied to them. This thesis continues this chain of thought by first summarizing the current theoretical base of OT and then formalizing OT for JSON objects. Based on these findings a library was developed that enables OT for three data structures, namely linear ones, trees and JSON objects. The development of the library was done in an iterative manner and described in detail. Supporting the collaborative editing of JSON objects is a distinguishing trait of the library because all software that supported this so far lacked the theoretical foundation. Lastly, the library’s performance was compared to the one of some competitors. The library developed with this thesis is the first one that has a theoretical foundation for collaborative JSON editing. The tests showed that all requirements were fulfilled, a consistent state was eventually reached and that it has a competitive performance. Therefore, the library can enable collaborative features for software, which stores its data as JSON objects.
최근 들어 인터넷을 통한 협업(collaboration)은 다양한 분야에서 점점 중요한 기술이 되어가고 있다. 특히 모바일 기기를 이용한 온라인 강좌 등을 이용하는 사용자가 많아지면서, 그들 간에 공유되는 데이터를 협업을 통해 동시에 수정해야 하는 상황이 발생한다. 작업 변환(Operational Transformation, OT)은 이러한 협업을 가능하게 하는 알고리즘들의 그룹으로써, 높은 관심을 받고 있는 온라인 협업 지원 기술 분야이다. OT는 한 사용자의 지역적 변화가 직접 적용되는 부분의 대기 시간(latency)을 사용자로부터 숨기는 한편, 작업의 교환이 이루어진 후 최종적으로 늘 일관성 있는 결과가 출력될 수 있도록 한다. 하지만 OT에 기반한 대부분의 어플리케이션들은 다양한 데이터 구조를 기술하기 위한 이론적 근거가 부족하여 여러 사용자들 간 텍스트 문서를 편집할 수 있는 수준에 그치고 있다. 최근 Jungnickel과 Herb의 연구 증명을 통해 OT의 이론을 n-ary tree로 표현할 수 있도록 확장하였으며, 연구에서는 JSON 객체를 통해 tree transformation의 실질적 표현 및 적용이 가능하다는 것을 확인했다. 본 논문은 위의 연구를 확장하여, 현재 연구되고 있는 OT의 이론적 근거를 정리하고 JSON 객체로 표현하기 위해 OT를 형식화(formalize)하고자 한다. 본 연구의 발견에 따라 세 가지 데이터 구조에 대해 OT를 가능하게 하는 라이브러리(library)를 개발하였으며, 개발된 라이브러리는 선형 객체(linear objects), 트리(tree), JSON 객체 표현을 지원할 수 있다. 현재 존재하는 기존 도구들은 모두 이론적 기반이 부족했지만, 본 연구를 통해 개발된 라이브러리는 JSON 객체를 이용한 협업 편집을 지원한다는 점이 특징적이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 개발된 라이브러리의 성능을 기존 기법과 비교 분석하였는데, 그 결과 본 라이브러리는 JSON 협업 편집을 위한 이론적 기반에 근거한 최초의 기술임을 확인했다. 마지막으로 라이브러리에 대한 테스트를 통해, OT를 위한 모든 요구사항이 라이브러리를 통해 만족됨을 보였을 뿐만 아니라 우수한 성능으로 일관성 있는 상태(state)에 도달이 가능하다는 것을 확인했다. 결론적으로, 본 연구의 라이브러리를 통해 소프트웨어의 데이터를 JSON 객체로 저장함으로써 협업 기능을 가능하게 하는 효과적인 기술을 구현했다고 말할 수 있다.
