Git 的基本概念和使用方式（附有思维导图）

一、Git 简介

Git 是一个开源的分布式版本控制系统，由 Linus Torvalds 在 2005 年为帮助管理 Linux 内核开发版本而开发 。与集中式版本控制系统（如 SVN）不同，在分布式系统中，每个开发者的本地机器都拥有一个完整的 Git 仓库副本，包括代码和版本信息，这使得开发者在没有网络连接的情况下也能进行提交等操作，后续再同步到远程仓库。而集中式版本控制系统中，开发者的本地只保存工作副本，版本历史记录等都存储在中央服务器上，离开服务器很多操作无法进行。

二、Git 基本概念

（一）仓库（Repository）

仓库是 Git 存储项目所有文件和版本历史记录的地方，可以看作是项目的文件夹。它分为本地仓库和远程仓库：

• 本地仓库：在开发者本地计算机上的仓库，通过git init命令可以在现有项目目录中初始化一个新的本地仓库，初始化后会在该目录下生成一个隐藏的.git文件夹，里面包含了所有必要的仓库文件。
• 远程仓库：存储在云端或其他计算机上的仓库，如 GitHub、GitLab 等平台都提供远程仓库托管服务。远程仓库用于团队成员之间共享代码、协作开发，以及备份代码。每个远程仓库都有一个唯一的 URL，方便开发者克隆到本地或与之进行数据交互。

（二）提交（Commit）

提交是将文件的变化记录到 Git 仓库中的操作。每次提交都会创建一个包含唯一标识符（commit id，通常是一个很长的哈希值）的快照，这个快照记录了提交时项目中所有文件的状态。提交时还需要添加提交信息，用于简要描述本次提交所做的更改，方便后续查看历史记录时理解更改内容。

（三）分支（Branch）

分支是仓库中不同版本的副本，它允许开发者在不影响主分支（如 master）的情况下，独立地进行开发工作。例如，在开发新功能时，可以创建一个新分支，在该分支上编写、测试代码，完成后再合并到主分支。这样可以有效地管理多个开发任务，防止不同功能开发过程中的代码冲突。默认情况下，新创建的仓库有一个名为master的主分支。可以使用git branch命令查看当前仓库的分支情况，git branch <分支名>命令创建新分支。

（四）主分支（Master）

主分支是 Git 中默认的分支，通常用于存储生产环境中的稳定代码。在很多项目中，主分支上的代码是经过严格测试和验证的，可直接用于发布上线。不过现在也有很多项目使用main分支作为主分支。

（五）克隆（Clone）

克隆是从远程仓库中复制整个仓库到本地的操作。通过git clone <远程仓库URL>命令，开发者可以将远程仓库完整地下载到本地计算机，包括所有的文件、分支以及版本历史记录。克隆后，本地就有了一个可以独立进行开发的副本。

（六）拉取（Pull）

拉取是从远程仓库获取最新代码，并将其合并到本地仓库当前分支的操作。当团队中其他成员对远程仓库进行了修改，本地开发者可以使用git pull命令将这些修改拉取到本地，保持本地代码与远程仓库同步。git pull命令相当于先执行git fetch（从远程仓库获取最新的提交对象到本地仓库，但不自动合并），再执行git merge（将获取到的分支合并到当前分支）。

（七）推送（Push）

推送是将本地仓库中已提交的更改上传到远程仓库的操作。开发者在本地完成代码修改、提交后，通过git push命令将本地分支的更改推送到远程仓库，这样其他团队成员才能看到这些修改。推送时需要注意权限设置，以及本地分支和远程分支的对应关系。

（八）合并（Merge）

合并是将一个分支的修改整合到另一个分支的操作。当在一个分支上完成新功能开发或代码修复后，通常需要将该分支合并到主分支或其他目标分支。例如，在功能分支上开发完新功能后，切换到主分支，然后使用git merge <功能分支名>命令将功能分支的更改合并到主分支。如果合并过程中出现冲突（即不同分支对同一文件的同一部分进行了不同的修改），则需要手动解决冲突后再继续合并操作。

（九）冲突（Conflict）

当 Git 无法自动合并两个不同分支的修改时，就会产生冲突。例如，两个开发者同时修改了同一个文件的同一行内容，在合并分支时 Git 就无法确定应该保留哪个版本，这时就需要开发者手动编辑冲突文件，选择保留哪些更改，删除哪些冲突标记，然后再提交以完成合并。

（十）标签（Tag）

标签是对某个特定版本的引用，通常用于标记项目的发布版本，如v1.0、v2.0等。通过标签可以方便地查看和切换到项目的某个历史版本。创建标签的命令是git tag <标签名>，还可以添加-a参数创建带附注的标签，并使用-m参数添加标签说明。

三、Git 使用方式

（一）安装与配置

1. 安装：根据操作系统下载对应的 Git 安装包，然后按照安装向导进行安装。例如，在 Windows 系统上，可以从 Git 官方网站（Git）下载安装包；在 Linux 系统上，可以使用包管理器进行安装，如在 Ubuntu 系统上使用sudo apt-get install git命令安装。
2. 配置：安装完成后，需要配置用户信息，以便在提交代码时标识身份。打开命令行工具，执行以下命令：

git config --global user.name "Your Name"
git config --global user.email "your.email@example.com"

--global参数表示对当前用户的所有仓库都生效，如果只想对某个特定仓库进行配置，则去掉该参数，在该仓库目录下执行配置命令。

（二）基本操作流程

以一个新建项目为例，以下是使用 Git 进行版本控制的基本操作步骤：

1. 初始化仓库：在项目目录下，打开命令行工具，执行git init命令，将当前目录初始化为一个 Git 仓库。此时会在项目目录下生成一个隐藏的.git文件夹。
2. 添加文件到暂存区：将项目中的文件添加到暂存区，暂存区是一个临时区域，用于暂存即将提交的文件更改。可以使用git add <文件名>命令添加单个文件，或使用git add.命令添加当前目录下的所有文件。例如，项目中有一个main.cpp文件，要将其添加到暂存区，执行git add main.cpp。
3. 提交更改：将暂存区的文件更改提交到本地仓库，执行git commit -m "提交信息"命令，其中-m后面的双引号内填写本次提交的简要说明，如 “初始化项目，添加 main.cpp 文件”。
4. 连接远程仓库：如果需要与远程仓库进行协作，需要先将远程仓库添加到本地仓库的配置中。假设远程仓库的 URL 为https://github.com/user/repo.git，执行git remote add origin https://github.com/user/repo.git命令，将远程仓库命名为origin（这是一个常用的默认名称）。
5. 推送更改到远程仓库：执行git push -u origin master（如果主分支是main，则为git push -u origin main）命令，将本地仓库的master（或main）分支推送到远程仓库的master（或main）分支。-u参数会将本地分支与远程分支建立追踪关系，后续推送时可以直接使用git push。

（三）分支管理操作

1. 查看分支：执行git branch命令，列出当前仓库的所有分支，当前所在分支前面会有一个星号*标识。
2. 创建新分支：执行git branch <分支名>命令创建一个新分支，例如git branch feature-1创建一个名为feature-1的新分支。
3. 切换分支：可以使用git checkout <分支名>命令切换到指定分支，例如git checkout feature-1切换到feature-1分支；从 Git 2.23 + 版本开始，也可以使用git switch <分支名>命令进行切换。
4. 合并分支：假设在feature-1分支上完成了功能开发，要将其合并到main分支，先切换到main分支，即git checkout main（或git switch main），然后执行git merge feature-1命令将feature-1分支的更改合并到main分支。

（四）解决冲突

当合并分支出现冲突时，Git 会在冲突文件中标记出冲突的部分，格式如下：

plaintext

<<<<<<< HEAD
// 主分支上的代码内容
=======
// 待合并分支上的代码内容
>>>>>>> feature-1

开发者需要手动编辑文件，删除冲突标记<<<<<<< HEAD、=======、>>>>>>> feature-1，并选择保留合适的代码内容，然后保存文件。接着，再次执行git add <冲突文件名>将文件重新添加到暂存区，最后执行git commit -m "解决冲突并完成合并"完成合并操作。

（五）查看历史记录

使用git log命令可以查看提交历史记录，默认会显示每次提交的详细信息，包括提交的哈希值、作者、日期、提交信息等。如果希望输出更加简洁，每行只显示一个提交的简短信息，可以使用git log --oneline命令。

（六）撤销更改

1. 撤销暂存区的更改：如果只是想取消暂存区中文件的更改，将其恢复到工作区的状态，可以使用git reset <文件名>命令；如果要取消暂存区中所有文件的更改，则使用git reset.命令。
2. 撤销已提交的更改：如果想要撤销最近的一次提交，可以使用git reset HEAD~1命令，这会将 HEAD 指针回退到上一次提交，同时工作区和暂存区的内容也会相应改变。如果希望保留工作区的更改，只撤销提交，可以使用git revert <commit id>命令，该命令会创建一个新的提交来撤销指定提交的更改。

四、Git 可视化工具

除了命令行操作，也有许多可视化工具可以帮助使用 Git，它们提供了图形界面，使操作更加直观：

• GitKraken：功能强大，支持跨平台（Windows、Mac、Linux），界面简洁美观，方便进行分支管理、合并、解决冲突等操作，还能直观地查看提交历史和文件差异。
• SourceTree：由 Atlassian 开发，同样支持多平台，它简化了 Git 的操作流程，提供了丰富的可视化功能，如可视化的提交历史、分支图等，适合初学者快速上手 Git 操作。

五、思维导图示例

若看不清晰，请私信我；