ElectricSQL 流式同步中的 up-to-date 控制消息优化

在分布式数据库同步系统中，确保多个数据流之间的对齐和一致性是一个关键挑战。ElectricSQL 项目最近针对其流式同步机制中的 up-to-date 控制消息进行了重要优化，增加了 last-lsn 头部信息，显著提升了多流同步场景下的可靠性。

背景与挑战

在 ElectricSQL 的流式同步架构中，up-to-date 控制消息用于指示某个数据流已经处理完所有当前可用的变更。然而，在原有实现中，这条消息缺少一个关键信息——它没有明确指出流同步已经完成到哪个具体的事务日志序列号(LSN)。

这种设计缺陷导致了一个实际问题：当开发者需要协调多个同步流时，无法准确判断这些流是否已经对齐到相同的事务状态。虽然可以通过一些间接方法(如中断长轮询并重新连接)来推测同步状态，但这种方法既不高效也不可靠。

技术实现方案

为了解决这个问题，开发团队设计了一个轻量级的 LSN 记录机制。该方案的核心思想是：

1. 维护一个全局的最后观察到的 LSN 记录
2. 在发送 up-to-date 消息时包含这个 LSN 值
3. 确保该机制不会对正常的事务处理流程造成性能影响

由于 ElectricSQL 当前采用锁步(lock-step)事务处理模型，所有形状(shape)的处理都是同步进行的，这使得实现一个全局的 LSN 跟踪成为可能。开发团队特别考虑了以下两个关键因素：

• 避免为每个形状处理更新 LSN 带来的性能开销
• 防止因某些形状处理延迟而导致全局 LSN 信息不准确

架构影响与优势

这项改进为 ElectricSQL 的同步机制带来了几个重要优势：

1. 精确的同步状态判断：客户端现在可以确切知道流同步已经处理到哪个事务点
2. 多流协调能力：开发者可以可靠地协调多个同步流，确保它们达到一致状态
3. 简化客户端逻辑：不再需要复杂的启发式方法来判断同步状态

未来演进方向

虽然当前实现利用了锁步处理的特性，但开发团队已经考虑到未来可能支持异步形状处理的情况。届时可能需要更复杂的 LSN 跟踪机制，能够处理不同形状之间处理速度的差异。

这项改进体现了 ElectricSQL 对数据一致性和开发者体验的持续关注，为构建可靠的分布式应用提供了更强大的基础能力。