Git 看這一篇就夠了

小齊本齊發表於2020-10-14
Git

上一篇講 Git 的文章發出來沒想到效果特別好，很多讀者都要求繼續深入的寫。

那今天齊姐簡單講下 Git 的實現原理，知其所以然才能知其然；並且梳理了日常最常用的 12 個命令，分為三大類分享給你。

本文的結構如下：

  1. 作者和開發原由
  2. Git 的資料模型
  3. 常用命令
  4. 資源推薦

作者和開發原由

Talk is cheap. Show me the code.

這句話就出自 Linux 和 Git 的作者
Linus Torvalds。

原本 Linux 核心的版本控制系統是用的 BitKeeper，然而 2005 年，BitMover 公司不再讓 Linux 開發團隊免費使用了。。

Linus 一聽，不給用了？老子自己寫！

於是，大佬十天之內完成了 Git 的第一個版本。

所以 Git 是一個免費的、開源的版本控制系統。

版本控制系統

版本控制其實每個人都用過，那些年修改過的簡歷：

小齊簡歷 2012 版
小齊簡歷 2013 版
小齊簡歷 2014 版
小齊簡歷 2015 版
小齊簡歷 2016 版
小齊簡歷 2017 版
小齊簡歷 2018 版
小齊簡歷 2019 版
...

還有那些年打死都不再改的畢業論文：

畢業論文最終版
畢業論文最最終版
畢業論文最最最終版
畢業論文最最最最終版
畢業論文最終不改版
畢業論文最終真不改版
畢業論文最終真真不改版
畢業論文最終打死不改版
畢業論文最終打死不改版 2
...

沒錯，這就是本地版本控制系統。

很明顯，好處是簡單，但是隻能一個人在這改，無法和他人完成合作。那麼以下兩種主流的版本控制系統應運而生。

1. 集中化版本控制系統

Centralized Version Control Systems (CVCS)

比如：CVS, Subversion, Perforce, etc.

這種版本控制系統有一個單一的集中管理的伺服器，儲存所有檔案的最新版本，大家可以通過連線到這臺伺服器上來獲取或者提交檔案。

這種模式相對本地版本控制系統是有所改進的，但是缺點也很明顯，如果伺服器當機，那麼輕則耽誤工作、重則資料丟失。於是分散式版本控制系統應運而生。

2. 分散式版本控制系統

Distributed Version Control Systems (DVCS)

比如：Git, Mercurial, Bazaar, etc.

分散式的版本控制系統會把程式碼倉庫完整地映象下來，這樣任何一個伺服器發生故障，都可以用其他的倉庫來修復。

更進一步，這種模式可以更方便的和不同公司的人進行同一專案的開發，因為兩個遠端程式碼倉庫可以互動，這在之前的集中式系統中是無法做到的。

那麼什麼叫“把程式碼倉庫完整地映象下來”呢？

CVCS 每個版本存放的是當前版本與前一個版本的差異，因此也被稱作基於差異的版本控制 (delta-based)；

Git 儲存的是所有檔案的一個快照 (snapshot)，如果有的檔案沒有修改，那就只保留一個 reference 指向之前儲存的檔案。

不是很好理解？那接著看吧～

Git 的資料模型

1. 什麼是快照 (snapshot) 呢？

首先我們來學兩個 Git 中的術語：

  • blob, 就是單個的檔案；
  • tree, 就是一個資料夾。

快照則是被追蹤的最頂層的樹。

比如我的“公眾號”資料夾的這麼一個結構：

那麼一個快照就是追蹤的“公眾號”這顆樹。

2. 本地庫的資料模型

Git 記錄了每個快照的 parent，也就是當前這個資料夾的上一個版本。

那麼快照的迭代更新的過程就可以表示為一個有向無環圖，是不是很熟悉？我們在「拓撲」那篇文章裡講過，忘了的小夥伴快去公眾號內回覆「拓撲」獲取拓撲的入門文章吧～

每個快照其實都對應了一次 commit，我們用程式碼來表示一下：

class commit {
  array<commit> parents
  String author
  String message
  Tree snapshot
}

這就是 Git 的資料模型。

blob, tree, snapshot 其實都一樣，它們在 Git 中都是物件，都可以被引用或者被搜尋，會基於它們的 SHA-1 hash 進行定址。

git cat-file -t: 檢視每個 SHA-1 的型別;
git cat-file -p: 檢視每個物件的內容和簡單的資料結構。

但是通過這個雜湊值來搜尋也太不方便了，畢竟這是一串 40 位的十六進位制字元，就是第二部分 git log 裡輸出的那個編碼。

因此，Git 還給了一個引用 reference。

比如，我們常見的 HEAD 就是一個特殊的引用。

本地庫就是由 物件 和 引用 構成的，或者叫 Repositories.

在硬碟上，Git 只儲存 物件 和 引用，所有的 Git 命令都對應提交一個快照。

那有哪些常用命令呢？

常用命令

本章分三大部分介紹日常常用命令：

  • 本地操作
  • 和遠端庫的互動
  • 團隊協作 - 分支

本地操作

在學習常用命令之前，你首先需要知道的 Git 的「三個分割槽」和對應的檔案的「三種狀態」：

  • 工作區：就是你本地實際寫程式碼的地方，無論你是用 vim 直接改也好，還是在 IDE 裡寫，都無所謂。

    • 對應的檔案狀態是：modified，已修改，但還沒儲存到資料庫中。

  • 暫存區：就是臨時存放的地方。

    • 對應的檔案狀態是：staged，Git 已經對該檔案做了標記，下次提交知道要包含它。

  • 本地庫：存放本地歷史版本資訊。

    • 對應的檔案狀態是：committed，檔案已經安全的儲存在本地資料庫中。

1. $ git add

工作區改完了程式碼，就用 git add 提交到暫存區。

這裡如果檔案改動的比較多，但又不是每個都需要提交，我會設定 git ignore file，就表示這些檔案不要提交，比如在 build project 的時候會自動生成的那些檔案等等。

2. &dollar; git commit -m "comment"

從暫存區提交到本地庫，就需要用 commit。

一般後面都會跟個 -m 加句 comment，簡單說下改動的內容或者原因，我們公司大家預設也會把 Jira連結附上，這樣就知道這個改動對應哪個任務。

那如果想再改，再重新 git add 即可，但是 commit 這句需要改成

$ git commit --amend

這樣就還是一條 git log 資訊。

3. &dollar; git log

git log 可以檢視到提交過的資訊，從近到遠顯示每次 commit 的 comment 還有作者、日期等資訊，比如大概長這個樣子：

commit 5abcd17dggs9s0a7a91nfsagd8ay76875afs7d6
Author: Xiaoqi<xiaoqi@163.com>
Date: xxx xxx xxx
改了 Test 檔案

commit 後面的這個編號，是每次歷史記錄的一個索引。比如如果需要對版本進行前進或者後退的時候，就需要用到它。

這樣列印的 log 太多，更簡潔的列印方式是：

$ git log --oneline

就一行列印出來了。

或者：

$ git reflog

更常用一些。

4. &dollar; git reset

那我們剛剛說過，如果需要前進或退回到某個版本，就用

$ git reset --hard <編號>

這樣就直接跳到了這個編號對應的那個版本。

那麼這個 hard 是什麼意思呢？

這裡有 3 個引數：hard, soft, mixed，我們一一來說一下。

回到我們最重要的這張圖上來：

我們剛剛說的前進或後退到某一版本，是對本地庫進行的操作。

那有個問題：
本地庫的程式碼跳到那個版本之後，工作區和暫存區的程式碼就和本地庫的不同步了呀！

那這些引數就是用來控制這些是否同步的。

&dollar; git reset --hard xxx

三個區都同步，都跳到這個 xxx 的版本上。

&dollar; git reset --soft xxx

前面兩個區不同步，就只有本地庫跳到這個版本。

&dollar; git reset --mixed xxx

暫存區同步，工作區不動。

所以呢，用的多的就是 hard.

遠端互動

和遠端庫的互動主要是推、拉，也就是寫入和讀取。

5. $ git push

小齊寫完了程式碼，要提交到公司的程式碼庫裡，這個過程要用 git push.

當然了，這麼用會被打的。。畢竟還要 cr 呢。

5. $ git clone

新來的實習生首先要 clone 整個專案到本地來，然後才能增刪改查。

當然了實際工作中也沒人這麼用。。因為每家公司都會有自己包裝的工具。不過如果是做 Github 上的開源專案，就用得上了。

6. $ git pull

小齊提交了新的程式碼之後，領導要審查呀，所以用 git pull 把最新的程式碼拉取下來瞅瞅。

實際上呢，

git pull = fetch + merge

7. $ git fetch

git fetch 這個操作是將遠端庫的資料下載到本地庫，但是工作區中的檔案沒有更新。

而要談 get merge，我們還需要先講下分支。

merge 是 git pull 預設的選項，合併其實還有另外一種方法：rebase，中文叫做變基。

8. $ git rebase

rebase 的作用更多的是來整合分叉的歷史，可以將某個分支上的所有修改都移到另一分支上，就像是變了基底。

分支與合併

首先我們來看幾個關於分支的基本操作：

9. 檢視分支：

$ git branch

類似於ls，能夠列出當前所有分支。

git branch -v 能夠顯示更多資訊。

10. 建立分支：

$ git branch <branchName>

11. 切換分支：

$ git checkout <branchName>

有了分支之後必然會有合併：

12. 合併分支：

$ git merge <branchName>

而合併時就可能會有衝突，什麼時候會有衝突呢？：

在同一個檔案的同一個位置修改時。

因為 Git 會努力的把你們改動不同的地方合併在一起，但如果實在是在同一個地方改的，那它也沒辦法了，只能留給程式設計師去手動處理了。

當然了，每個命令延伸下去還有無限多個，本文不可能涵蓋全部，所以在此重磅推薦齊姐精心挑選的三大學習資源，大家可以自行享用～

學習資源

git help

其實我個人使用最多的是git help

真心方便又好用啊！

比如 git help pull:

先介紹了有哪些引數，然後 description 詳細解釋了它的工作原理，下面還有圖解，有木有太香！！

不過這種方式更像是 cheatsheet，當你已經知道了這個命令、只是忘了它的用法的時候去查。

如果你想系統的學習，那麼下面 ? 的更適合你。

Pro Git

這本書是強烈推薦了！！

Pro Git 這本書不僅講了 Git 的基礎用法、高階用法，以及最後還深入講解了 Git 的原理，非常細緻全面。

書的電子版也能在網站上直接下載。

英文版：

  • https://git-scm.com/book/en/v2

中文版：

  • https://git-scm.com/book/zh/v2

玩遊戲

Practice makes perfect!

推薦一個寶藏資源：玩遊戲來練 Git

專案：https://github.com/pcottle/learnGitBranching

網址：https://learngitbranching.js.org/

我熟悉很多工具都是通過小遊戲來練習的，比如 vim 的操作，還是蠻推薦這種方式的。就不劇透啦，大家自己去探索吧～

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我是小齊，紐約程式媛，終生學習者，每天晚上 9 點，雲自習室裡不見不散！

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