程式碼管理工具-Git基礎介紹及常用技巧

北冥蝦發表於2022-04-27

前言：本文主要介紹git的原理、使用和一些技巧，目的在於使讀者對git的瞭解不僅僅侷限於簡單的使用push、pull命令，而要做到知其然且知其所以然。當然，本文並不會深入去探討諸如git的實現原理之類的深層次東西，畢竟它只是一個程式碼管理工具罷了，作為使用者，我們只要達到真正熟練使用的地步就夠了，至於更深層次的東西，諸位有興趣的可以自行學習研究。

另外，本文分支相關圖片取自learngitbranching,這是個用遊戲的方式，圖文結合學習git分支的網站，相當nice，推薦大家去完整過一遍，相信對於git的理解會更上一層樓。

Git起源

git是由Linux的作者Linus花兩週時間寫出的分散式版本控制軟體。在這之前，Linux社群使用BitKeeper作為版本控制系統，但是由於社群中有人試圖破解BitKeeper的協議，這惹惱了BitKeeper的東家BitMover公司，於是BitMover決定收回linux社群的免費使用權。

在這樣的背景下，Linus花了兩週時間寫出了git，在一個月內替換了BitKeeper，作為Linux的版本控制工具，並在後面不斷完善，最終成為了現在程式碼版本控制的首選

基本概念

三種工作域：

git目錄(git direcdtory)：即倉庫(Repository)，儲存專案中所有版本和相關資訊，是git存放資料和資訊的地方
工作目錄(work directory): 是對應專案的某個版本的檔案集合，對應從 git 目錄中解壓出來的供使用者進行操作和修改的資料和資訊
暫存目錄(staging area):用於記錄下次commit時需要儲存的檔案列表

三種檔案狀態：

committed：已提交狀態，表示資料檔案已經被儲存至本地資料倉儲中。
modified：修改狀態，表示檔案已被修改，但是尚未被提交(儲存)。
staged：暫存狀態，表示是被標記了的被修改檔案，在下次提交時會將所有標記過的修改儲存。
另外新增的檔案為untracked file，未在git管理範圍內，需要先通過git add新增到暫存目錄，然後其狀態會變為staged

如圖所示，git分為遠端和本地。遠端遠端伺服器儲存了倉庫資訊，而本地則是三種工作域都有。

Branch、HEAD和Commit tree

本地提交程式碼到遠端的一般流程：

git add，將修改儲存到暫存區(stage area)
git commit，將暫存區中的檔案推送到本地分支，本地倉庫更新
git push，將本地倉庫的更改推送到遠端倉庫，遠端倉庫更新

可以看到，想要更新程式碼，commit是必不可少的。每次commit都會生成一個工作目錄的快照(前提是有修改)，在git中，這些commit的快照資料使用樹(tree)結構來管理，稱為提交樹(Commit Tree)或者工作樹(Work Tree)。

Git 的分支(Branch)，其實本質上僅僅是指向提交物件的可變指標。分支是git的核心所在，因為分支的存在，工作樹才是工作樹而不是工作"線"。可以將每個分支看作工作樹的分叉，專案可以在不同分支上並行開發，然後在合適的時機又可以合併在一起，這都是分支的作用。

HEAD表示當前所處提交位置。通常來說，HEAD是指向某個分支的，當然也可以手動切換將HEAD指向工作樹中的任意commit(這種情況稱為HEAD分離)。
Branch
圖中一共有c0-c4四個提交，main、bugFix和feature三個分支，三個分支分別指向C1、C3、C4三個提交，HEAD處於分離狀態，指向C2
瞭解了以上的基礎概念以後，讓我們來探討一下git分支相關內容。

Git分支

之前說了，分支的存在是為了並行開發，每一個分支都會指向一個具體的提交。需要多人協作的專案離不開對分支的操作。
通常來說，新建一個專案時預設分支為master，可以根據需要新建develop、release等分支。

下面介紹一些常見的git分支相關命令

git commit。以當前提交為父節點生成新的子提交節點，並且當前HEAD/Branch會指向新生成的節點
git branch。單獨使用時檢視所有分支，後面加一個branchName表示在當前節點建立名為branchName的新分支，git checkout -b branchName也能達到相同的效果，區別在於後者會將HEAD指向新建立的分支
git checkout BRANCH/COMMIT。切換到對應的分支或者提交節點，之前有提過，直接切換到提交節點就是HEAD分離狀態
git merge BRANCH/COMMIT。將當前提交節點和指定提交節點合併並生成新的提交節點，新生成的節點有兩個父節點。
git rebase BRANCH/COMMIT。將當前分支所在節點及之前的節點中有且在另一分支/節點中所沒有的節點全部按序複製一份到目標分支，然後將當前BRANCH/HEAD移到目標位置。
git reset COMMIT.撤銷commit到指定提交，與git branch -f CURRENT_COMMIT COMMIT效果是一樣的。但是這種更改只能在本地體現，是不能同步到遠端的
git revert COMMIT。要想撤銷能同步到遠端，就得用到git revert COMMIT。此命令會通過新生成提交節點的方式撤銷指定的提交節點
git cherry-pick COMMIT_1 COMMIT_2 ... 。選取指定的一些節點按序rebase到當前分支

git merge 和 git rebase 的區別和抉擇

git rebase：

優點：提交樹呈線性，乾淨簡單
缺點：修改了提交樹的歷史

git merge：

優點：提交記錄順序正確，不會造成迷惑
缺點：多分支時顯得看起來很複雜

兩者如何抉擇，該使用哪條命令來合併，這取決於使用者的習慣，如果對提交歷史順序的正確性有要求，就用git merge，否則使用git rebase

與遠端倉庫的互動

通常來說，開發的一般流程是在遠端建立一個倉庫，然後開發人員各自在本地clone倉庫，新建自己的分支進行開發，開發完成後再推送到遠端分支，再合併到主分支。
當我們clone遠端倉庫到本地時，會在本地複製一份倉庫資訊和工作目錄
Clone
注意，本地多了一個origin/main的分支，這個分支叫做遠端分支，它反映了你最近一次操作遠端倉庫的狀態。遠端分支比較特殊，不能像普通分支一樣通過checkout、branch等命令直接操控，必須通過pull、push、fetch等命令與遠端同步。

下面介紹一些常見的與遠端倉庫互動的命令：

git clone Repository。將遠端倉庫克隆到本地，可通過git clone -b branchName Repository命令指定克隆的分支。
git fetch，下載遠端分支的最新狀態到本地，只會更新本地的遠端分支，不會更改HEAD和本地分支遠端
有更新

使用 git fetch後
git pull。可以視作 git fetch + git merge 的縮寫。存在下列常見情況，遠端分支有人提交了更新，自己本地也提交了更新，這時候就需要先拉取最新的程式碼
使用git pull，第一步是下載最新分支更改，即git fetch
![git pull1](https://img2022.cnblogs.com/blog/1491971/202204/1491971-20220427100530923-1663855047.png
第二步合併當前分支與遠端分支，即git merge o/main
git push。將當前分支的本地更改推送到遠端分支。git push會更新本地的遠端分支，並且將修改同步到遠端對應的分支

使用git push推送