Git 看这一篇就够了

今天,我们简单讲下 Git 的实现原理,知其所以然才能知其然;并且梳理了日常最常用的 12 个命令,分为三大类分享给你。

本文的结构如下:

  1. 作者和开发原由
  2. Git 的数据模型
  3. 常用命令
  4. 资源推荐

作者和开发原由

Talk is cheap. Show me the code.

这句话就出自 Linux 和 Git 的作者
Linus Torvalds

原本 Linux 内核的版本控制系统是用的 BitKeeper,然而 2005 年,BitMover 公司不再让 Linux 开发团队免费使用了。。

Linus 一听,不给用了?老子自己写!

于是,大佬十天之内完成了 Git 的第一个版本。

所以 Git 是一个免费的、开源的版本控制系统。

版本控制系统

版本控制其实每个人都用过,那些年修改过的简历:

简历 2012 版
简历 2013 版
简历 2014 版
简历 2015 版
简历 2016 版
简历 2017 版
简历 2018 版
简历 2019 版

还有那些年打死都不再改的毕业论文:

毕业论文最终版
毕业论文最最终版
毕业论文最最最终版
毕业论文最最最最终版
毕业论文最终不改版
毕业论文最终真不改版
毕业论文最终真真不改版
毕业论文最终打死不改版
毕业论文最终打死不改版 2

没错,这就是本地版本控制系统。

很明显,好处是简单,但是只能一个人在这改,无法和他人完成合作。那么以下两种主流的版本控制系统应运而生。

1. 集中化版本控制系统

Centralized Version Control Systems (CVCS)

比如:CVS, Subversion, Perforce, etc.

这种版本控制系统有一个单一的集中管理的服务器,保存所有文件的最新版本,大家可以通过连接到这台服务器上来获取或者提交文件。

这种模式相对本地版本控制系统是有所改进的,但是缺点也很明显,如果服务器宕机,那么轻则耽误工作、重则数据丢失。于是分布式版本控制系统应运而生。

2. 分布式版本控制系统

Distributed Version Control Systems (DVCS)

比如:Git, Mercurial, Bazaar, etc.

分布式的版本控制系统会把代码仓库完整地镜像下来,这样任何一个服务器发生故障,都可以用其他的仓库来修复。

更进一步,这种模式可以更方便的和不同公司的人进行同一项目的开发,因为两个远程代码仓库可以交互,这在之前的集中式系统中是无法做到的。

那么什么叫“把代码仓库完整地镜像下来”呢?

CVCS 每个版本存放的是当前版本与前一个版本的差异,因此也被称作基于差异的版本控制 (delta-based);

Git 存储的是所有文件的一个快照 (snapshot),如果有的文件没有修改,那就只保留一个 reference 指向之前存储的文件。

不是很好理解?那接着看吧~

Git 的数据模型

1. 什么是快照 (snapshot) 呢?

首先我们来学两个 Git 中的术语:

  • blob, 就是单个的文件;
  • tree, 就是一个文件夹。

快照则是被追踪的最顶层的树。

比如我的“公众号”文件夹的这么一个结构:

那么一个快照就是追踪的“公众号”这颗树。

2. 本地库的数据模型

Git 记录了每个快照的 parent,也就是当前这个文件夹的上一个版本。

那么快照的迭代更新的过程就可以表示为一个有向无环图

每个快照其实都对应了一次 commit,我们用代码来表示一下:

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

这就是 Git 的数据模型。

blob, tree, snapshot 其实都一样,它们在 Git 中都是对象,都可以被引用或者被搜索,会基于它们的 SHA-1 hash 进行寻址。

git cat-file -t: 查看每个 SHA-1 的类型;
git cat-file -p: 查看每个对象的内容和简单的数据结构。

但是通过这个哈希值来搜索也太不方便了,毕竟这是一串 40 位的十六进制字符,就是第二部分 git log 里输出的那个编码

因此,Git 还给了一个引用 reference

比如,我们常见的 HEAD 就是一个特殊的引用。

本地库就是由 对象 和 引用 构成的,或者叫 Repositories.

在硬盘上,Git 只存储 对象 和 引用,所有的 Git 命令都对应提交一个快照。

那有哪些常用命令呢?

常用命令

本章分三大部分介绍日常常用命令:

  • 本地操作
  • 和远程库的交互
  • 团队协作 – 分支

本地操作

在学习常用命令之前,你首先需要知道的 Git 的「三个分区」和对应的文件的「三种状态」:

  • 工作区:就是你本地实际写代码的地方,无论你是用 vim 直接改也好,还是在 IDE 里写,都无所谓。
    • 对应的文件状态是:modified,已修改,但还没保存到数据库中。
  • 暂存区:就是临时存放的地方。
    • 对应的文件状态是:staged,Git 已经对该文件做了标记,下次提交知道要包含它。
  • 本地库:存放本地历史版本信息。
    • 对应的文件状态是:committed,文件已经安全的保存在本地数据库中。

1. $ git add

工作区改完了代码,就用 git add 提交到暂存区。

这里如果文件改动的比较多,但又不是每个都需要提交,我会设置 git ignore file,就表示这些文件不要提交,比如在 build project 的时候会自动生成的那些文件等等。

2. $ git commit -m “comment”

从暂存区提交到本地库,就需要用 commit。

一般后面都会跟个 -m 加句 comment,简单说下改动的内容或者原因,我们公司大家默认也会把 Jira链接附上,这样就知道这个改动对应哪个任务。

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

$ git commit --amend

这样就还是一条 git log 信息。

3. $ git log

git log 可以查看到提交过的信息,从近到远显示每次 commit 的 comment 还有作者、日期等信息,比如大概长这个样子:

commit 5abcd17dggs9s0a7a91nfsagd8ay76875afs7d6Author: Xiaoqi<xiaoqi@163.com>Date: xxx xxx xxx改了 Test 文件

commit 后面的这个编号,是每次历史记录的一个索引。比如如果需要对版本进行前进或者后退的时候,就需要用到它。

这样打印的 log 太多,更简洁的打印方式是:

$ git log --oneline

就一行打印出来了。

或者:

$ git reflog

更常用一些。

4. $ git reset

那我们刚刚说过,如果需要前进或退回到某个版本,就用

$ git reset --hard <编号>

这样就直接跳到了这个编号对应的那个版本。

那么这个 hard 是什么意思呢?

这里有 3 个参数:hardsoftmixed,我们一一来说一下。

回到我们最重要的这张图上来:

我们刚刚说的前进或后退到某一版本,是对本地库进行的操作。

那有个问题:
本地库的代码跳到那个版本之后,工作区和暂存区的代码就和本地库的不同步了呀!

那这些参数就是用来控制这些是否同步的。

$ git reset –hard xxx

三个区都同步,都跳到这个 xxx 的版本上。

$ git reset –soft xxx

前面两个区不同步,就只有本地库跳到这个版本。

$ git reset –mixed xxx

暂存区同步,工作区不动。

所以呢,用的多的就是 hard.

远程交互

和远程库的交互主要是,也就是写入和读取。

5. $ git push

我们写完了代码,要提交到公司的代码库里,这个过程要用 git push.

当然了,这么用会被打的。。毕竟还要 cr 呢。

5. $ git clone

新来的实习生首先要 clone 整个项目到本地来,然后才能增删改查。

当然了实际工作中也没人这么用。。因为每家公司都会有自己包装的工具。不过如果是做 Github 上的开源项目,就用得上了。

6. $ git pull

我们提交了新的代码之后,领导要审查呀,所以用 git pull 把最新的代码拉取下来瞅瞅。

实际上呢,

git pull = fetch + merge

7. $ git fetch

git fetch 这个操作是将远程库的数据下载到本地库,但是工作区中的文件没有更新。

而要谈 get merge,我们还需要先讲下分支

merge 是 git pull 默认的选项,合并其实还有另外一种方法:rebase,中文叫做变基

8. $ git rebase

rebase 的作用更多的是来整合分叉的历史,可以将某个分支上的所有修改都移到另一分支上,就像是变了基底。

分支与合并

首先我们来看几个关于分支的基本操作:

9. 查看分支:

$ git branch

类似于ls,能够列出当前所有分支。

git branch -v 能够显示更多信息。

10. 创建分支:

$ git branch <branchName>

11. 切换分支:

$ git checkout <branchName>

有了分支之后必然会有合并:

12. 合并分支:

$ git merge <branchName>

而合并时就可能会有冲突,什么时候会有冲突呢?:

在同一个文件的同一个位置修改时。

因为 Git 会努力的把你们改动不同的地方合并在一起,但如果实在是在同一个地方改的,那它也没办法了,只能留给程序员去手动处理了。

当然了,每个命令延伸下去还有无限多个,本文不可能涵盖全部,所以在此重磅推荐齐姐精心挑选的三大学习资源,大家可以自行享用~

学习资源

git help

其实我个人使用最多的是git help

真心方便又好用啊!

比如 git help pull:

先介绍了有哪些参数,然后 description 详细解释了它的工作原理,下面还有图解,有木有太香!!

不过这种方式更像是 cheatsheet,当你已经知道了这个命令、只是忘了它的用法的时候去查。

以上文章来源于码农田小齐 ,作者小齐本齐

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