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マルチプラットフォーム同期の実装方法

1)マルチプラットフォーム同期とは何であり、なぜそれが必要なのか

マルチプラットフォーム同期は、モバイルアプリケーション(iOS/Android)、 ウェブ/PWA、デスクトップ、統合(ボット、ミニアプリケーション)など、さまざまなデバイスやクライアントで同じデータを一貫して更新することです。目的:
  • 「継続性」(Continuity)-どのデバイスでも同じ場所から続行します。
  • オフライン抵抗:ネットワークなしで動作し、サーバーを安全に「追いつく」ことができます。
  • プロダクト速度:行為と結果の出現の間の最低の遅れどこでも。

2)基本アーキテクチャ(スケルトン)

1.単一ドメインモデル:クリアエンティティ(ユーザー、ウォレット/バランス、トランザクション、設定、お気に入りなど)とその接続。

2.同期サーバー:APIゲートウェイ(REST/GraphQL)、バージョン管理レイヤー、イベントログ。

3.クライアント:ローカルデータベース(SQLite/Room/Core Data/Realm/IndexedDB)、静的リソースキャッシュ(App Shell)、オフライン操作のアウトボックス。

4.トランスポート:新しいバージョンの通知のためのリクエストの読み取り/書き込み+プッシュ障害チャンネル(WebSocket、 SSE、モバイルフラフ)。

5.識別とアクセス:OIDC/OAuth2+短命トークン(アクセス)とリフレッシュトークンの回転。

6.観測可能性:シンカログ、メトリック、アラート。


3)データモデルとバージョン管理

グローバルバージョン:各オブジェクトの'updated_at'/'version'。単調に成長します。

差分フィード:'GET/changes?=cursor'は変更のデルタを返します。

ETag/If-None-Match:変更されていないリソースのトラフィックを保存します。

Shadow state:クライアントは、比較とマージのための最後の既知のバージョンを格納します。


4)オフラインパターン: outbox+idempotency

任意の書き込みアクションは、一時的な'client_id'、時間、操作タイプ、およびリクエストボディでアウトボックスに分類されます。

エラー時に指数関数的なバックオフを使用してバッチを送信します。

Idempotency:ヘッダー/エンドポイント-操作キー('Idempotency-Key')。リプレイはテイクを作成しません。

Atomicity:アウトボックスとローカルアップデートへの追加-1つのデータベーストランザクションで。


5)競合と戦略の統合

LWW (Last Write Wins):シンプルで高速。編集の損失の危険性、設定/いいね/フラグに適しています。

バージョン管理/必須条件:サーバは廃止されたレコードを拒否します('412 Precondition Failed')→クライアントは差分を表示し、上書き/マージを提供します。

OT (Operational Transform):テキスト/共同編集用。

CRDT(競合のない複製データ型):リスト、カウンタ、セット;競合のない自動マージ。

フィールドポリシー:お金/残高のための「サーバーの真実」;クライアントはローカルラベルに対してtrueです。

競合の場合のUX:「ソリューションが必要」バッジ、バージョン比較、「残す/マージ/再起動」選択。


6)輸送と変更を提供する方法

Pull:定期的なリクエストの変更?since=cursor'(安価でシンプル)。

Push-invalidate: WebSocket/SSEは新しい変更に関するヒントを送信します→クライアントはクイックプルを行います。

Webhooks:サーバーはサードパーティのサービス/ボットを通知します。顧客のため-よりよいpush+pull。

GraphQL Subscriptions:ローカルカーソルを保存しながら、リアルタイムスクリプトの場合。


7)バックグラウンドタスクとプラットフォームの制限

iOS:コンテンツ利用可能なバックグラウンドタスク/プッシュ;時間とエネルギーの制約。

アンドロイド:必要性のためのWorkManager/Foregroundサービス(電池の金庫)。

PWA:バックグラウンド同期/定期同期(iOSではnuanced)、キャッシュとオフラインのService Worker。

再試行ポリシー:バックオフ、リミット、ローバッテリ/ローミングで停止(設定可能)。


8)セキュリティとプライバシー

認証:OIDC/OAuth2、パブリッククライアントのPKCE。

トランジット中の暗号化:TLS 1。2/1.3の厳密なciphersuite、 HSTS;可能であれば-モバイルでピン留め証明書。

デバイス上の暗号化:キー/トークン-キーチェーン/キーストア;機密データ-AES-GCM。

環境の分離:異なるキーを持つdev/stage/prod、 prod外の「戦闘」データセットは禁止されています。

オブジェクトへの承認:リンク内の各エンティティへの権利のサーバーサイド検証(クライアントを信頼しない)。

監査ログ:who changed what and when;金融/規制のケースに必要です。


9)性能および交通節約

フルボディのオブジェクトの代わりにデルタ(patch/JSON Patch、 GraphQL@defer/@ stream)。

圧縮:Brotli/Gzip;チャット/テレメトリー用のバイナリプロトコル(MessagePack/Protobuf)。

カーソルとページネーション:'limit/next_cursor'、重い「all all at only」。

Event Coalescence:送信前に頻繁に小さな変更(デバウンス)を組み合わせます。

キャッシュ制御:不変のリソースのための合理的なTTLとETag。


10)観測可能性と同期メトリック

同期成功率:成功した副鼻腔サイクルの割合。

Time To Consistency (TTC)-変更がすべてのアクティブなデバイスで表示される平均時間。

コンフリクトレートビデオ時間を解決します。

Outbox DepthとMiddle Age要素。

ペイロードサイズ/セッションリトライ数。

電池の影響(移動式)、データ使用法。

SLO:例えば、変更の95%はオンライン3秒≤一貫しています。


11)テストとカオスシナリオ

ネットワークシェーピング:2G/3G、高いRTT、損失1-10%、フラッピングWi-Fi。

キル&再開:あざの時にプロセスを終了します。

Dedloki/competition:異なるアカウント/ロールの下の2つのデバイスからの並列編集。

一括スキーママイグレーション-ローカルDBマイグレーションエラーのロールバック/やり直し。

セキュリティ:トークンスプーフィング、MITMテスト、idempotentキーを再利用しようとします。


12)スキーママイグレーションと下位互換性

スキーマバージョン:クライアントデータベースの'schema_version';マイグレーションはインクリメンタルでロールバックセーフです。

Forward/Backward APIの互換性:非破壊的にフィールドを追加します。古いクライアントは未知を無視します。

Feature flags-新しいデータ/イベントタイプを段階的に含める。

サーバ移行時のデュアル書き込み+整合性検証。


13)頻繁なエラー-および迅速な修正

「私たちはすぐにネットワークに書き込み、次にオフライン→」アウトボックスパターンとidempotencyから始めます。

カーソル/デルタ→トラフィックと時間が爆発していません。'changesを入力しますか?「以来」

重要な財務データのためのLWW→サーバー上で厳密な不変量、トランザクション、およびビジネスルールを使用します。

隠しコンフリクト→カスタム差分/ソルバーを追加します。

制限のないバックグラウンドタスク→バッテリーを着陸させる。OSポリシーを尊重します。

明確なテキストで秘密を保つ→キーチェーン/キーストア+暗号化。

メトリックの欠如→"フローの場所を理解することは不可能です。"PIIサニタイザーでテレメトリー/トレースをオンにします。


14)実装チェックリスト(90日)

1.モデルとデータマップの仕様(ERD)、エンティティ別のマージ戦略の選択。

2.Delta API: '/changes?'、カーソル、ETag、ページネーション。

3.クライアントのアウトボックス:トランザクション、idempotentキー、バックオフ。

4.プッシュ無効化:WebSocket/SSEまたはcontent-available→fast pullでプッシュします。

5.ローカルデータベース+マイグレーション(Room/Core Data/Realm/IndexedDB)

6.セキュリティ:OIDC、 TLS、ピン留め、デバイス上の暗号化、サーバー上のRBAC。

7.メトリクスとログ:TTC、競合率、アウトボックスの深さ、再試行、バッテリー/データの使用。

8.カオステスト:ネットワークの不良、kill-resume、競合、移行。

9.UX信号:オンライン/オフライン/シンクステータス、競合差分、繰り返し/キャンセル。

10.段階的なロールアウト:フラグ、カナリア、地域別フィルター。


15) ミニFAQ

プルまたはプッシュ?

より良いハイブリッド:push-invalidateレポート「there is new」、そしてカーソルの上に軽いプル。

CRDTまたはLWW?

CRDTは実装にはコストがかかりますが、共有編集/リストには適しています。ほとんどの設定/フラグでは、LWWで十分です。

電池に合う方法か?

バッチ、バックオフ、グループ送信、「静かなウィンドウ」、ローミング/低充電で攻撃的なレトレイを無効にします。

オフラインのプライベートデータをどうすればいいですか?

キーチェーン/キーストアにのみキーを最小化、暗号化、保存します。自動クリーニングを提供して下さい。

GraphQLが必要ですか?

サンプルおよびデルタのために便利;しかし、カーソルとETagのRESTも素晴らしい動作します。主なことは、バージョンとデルタの規律です。


マルチプラットフォーム同期は、1つの「魔法の」技術ではなく、システムです。単一のデータモデルとバージョン管理、オフラインキューと特異性、合理的なマージ戦略、プッシュ/プルハイブリッド、バッテリ、厳格なセキュリティ、透明な指標を考慮したバックグラウンドタスクです。これらのレイヤーを順番に実装し、カオスシナリオでテストすることで、データの損失やユーザーの神経を損なうことなく、すべてのプラットフォームで予測可能で迅速かつ安全な同期を得ることができます。

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