什么是Git

Git是什么？

Git是一种分布式版本控制系统，它可以帮助团队协作开发，跟踪代码变更历史，管理和维护源代码。以下是对Git及其一些常用命令的详细介绍：

Git核心功能

Git的核心功能

1. 版本库（Repository）：Git用来存储代码的仓库，通常也称为Repo。它包含了所有文件的历史版本和元数据信息。
2. 提交（Commit）：Git允许用户提交代码到本地或远程版本库。提交是将更改存储在版本库中的过程。
3. 分支（Branch）：Git支持多个分支，开发者可以在不影响主线代码的情况下开发和测试新功能。
4. 合并（Merge）：Git可以将两个或多个分支的代码合并到一个分支中。合并后的代码在版本库中产生一次新的提交。
5. 标签（Tag）：Git支持为某一次提交打上标签，方便以后找到该版本。
6. 远程库（Remote）：Git支持在本地和远程库之间同步代码。远程库是在网络上的另一个代码仓库，例如GitHub、Gitcode、Codehub等。

Git的常用命令

• git init：在当前目录初始化一个新的Git仓库。
• git clone [url]：克隆远程仓库到本地。例如：git clone https://github.com/user/repo.git。
• git add：将文件添加到Git的暂存区，准备提交。例如，git add . 将当前目录的所有文件添加到暂存区。
• git commit -m “message”：提交暂存区中的文件到Git仓库，并添加提交信息。例如：git commit -m “Initial commit”。
• git status：查看Git仓库的状态，显示新增、修改和删除的文件。
• git diff：比较文件在Git仓库和本地工作区的差异。
• git log：查看提交历史记录。
• git branch：创建、切换和删除分支。例如，git branch new_branch 创建一个新分支，git checkout new_branch 切换到新分支，git branch -d branch_name 删除指定分支。
• git checkout：切换到指定的分支或恢复工作区文件。例如，git checkout new_branch 切换到新分支，git checkout . 恢复工作区文件。
• git merge：将指定分支的修改合并到当前分支。例如，git merge new_branch 将new_branch分支的修改合并到当前分支。
• git remote：管理远程仓库地址。例如，git remote add origin https://github.com/user/repo.git 添加远程仓库地址。
• git pull：从远程仓库拉取最新的代码并合并到当前分支。
• git push：将本地提交推送到远程仓库。例如，git push origin master 将当前分支的修改推送到远程仓库的master分支。
• git stash：保存当前工作区的修改，恢复到最近一次提交的状态。例如，在需要切换到其他任务时，可以使用该命令保存当前修改，完成任务后再通过git stash pop恢复修改。
• git revert：撤销指定提交。通过git revert commit_id可以撤销指定提交并生成新的提交。
• git reset：重置HEAD指针。通过git reset --hard commit_id可以将HEAD指针重置为指定提交，但会丢失重置点之后的提交历史。
• git cherry-pick：选择性地应用提交。通过git cherry-pick commit_id可以将指定提交应用到当前分支。

Git原理

对象存储

Git使用一种称为“对象”的数据结构来存储版本控制信息。这些对象可以是文件、目录、提交信息等，每个对象都有一个唯一的哈希值来标识它。Git使用SHA-1算法对对象进行哈希，以确保对象的完整性。这些对象都存储在.git/objects目录（也叫做对象库）中。Git中的对象类型主要包括以下几种：

Blob对象

Blob（Binary Large Object，二进制大对象）是Git中的一种对象类型，用来指代某些可以包含任意数据的变量或文件。它是Git对文件内容的一种抽象表示。每个文件在Git仓库中都被表示为一个独立的Blob对象，Blob对象保存了文件的原始二进制数据。无论文件是文本文件还是二进制文件，Git都以Blob对象的形式存储它们。当在Git仓库中添加、修改或删除某个文件时，Git会创建一个新的Blob对象来存储这个文件的内容，从而可以跟踪文件的变化历史，并且可以在需要时恢复到特定的文件版本。

Tree对象

Tree对象是Git中的一种对象类型，用于表示文件和目录的组织结构。每当向Git仓库中添加一个目录时，Git会创建一个新的Tree对象来表示该目录的结构。Tree对象包含了目录中的文件和子目录的元数据，以及它们对应的Blob或Tree对象的哈希值。
Commit对象：Commit对象记录本次提交的所有信息，包括提交人、提交时间、本次提交包含的Tree及Blob等。

分支管理

Git将版本控制的历史记录表示为一棵有向无环图（DAG），其中每个节点表示一个提交（commit）。Git使用分支来管理这些提交，每个分支都指向一棵DAG的某个节点。Git使用指针（指向某个提交的引用）来管理分支。分支在Git中是非常轻量级的，仅仅是一个指向某个提交的指针（或者说是引用）。创建、合并和删除分支在Git中都是非常快速和简单的操作。

版本合并

Git可以自动将多个分支合并成一个新的分支。Git使用三方合并（three-way merge）算法来确定合并后的版本，这个算法将两个分支和它们的共同祖先合并在一起。如果合并冲突，Git会让用户手动解决冲突。三方合并算法是Git版本合并的核心，它能够处理复杂的合并情况，并尽可能地保留用户的更改。

Git的工作流程

• 工作区（Working Directory）：这是用户平时编写和修改代码的地方。
• 暂存区（Stage/Index）：暂存区是提交文本文件到本地仓库的来源地。用户需要将工作区的文件添加至暂存区，然后才可以提交至本地仓库。
• 本地仓库（Repository）：本地仓库保存了每次文件更新的记录，包括提交人、提交时间、提交的内容等详细信息，方便追溯历史版本。
• 远程仓库（Remote Repository）：远程仓库是本地仓库的一个副本，主要是方便合作伙伴之间的仓库文件同步。

Git的底层操作

在底层实现上，Git将所有对象存储在一个名为“.git”的目录下，包括版本历史记录、分支和标签信息、索引、对象库等。Git使用命令行工具和一些图形界面工具来提供用户接口，用户可以使用这些工具来对Git仓库进行操作。例如，使用git cat-file -t 命令可以查看对象的类型，使用git cat-file -p 命令可以查看对象的内容。

总的来说，Git是一个功能强大的版本控制系统，通过熟练掌握这些常用命令，开发者可以更加高效地进行代码管理和团队协作。我们作为一个合格的开发者都应该掌握基本的git的使用。