git基础概念和操作

一、分布式版本控制器和集中式

Git、SVN 和 CVS 都是常用的版本控制系统，以下是它们的相关介绍及对比：

1.基本概念

• Git：是一种分布式版本控制系统，它允许每个开发者在自己的本地机器上拥有完整的版本库，包括所有的提交历史和文件版本。开发者可以在本地进行提交、分支管理等操作，然后再将本地的更改推送到远程服务器或与其他开发者共享。
• SVN：即Subversion，是一种集中式版本控制系统。它有一个中央服务器，所有的版本信息都存储在服务器上，开发者通过网络连接到服务器进行提交、更新等操作，本地只保留最新版本的文件和一些临时工作目录。
• CVS：即 Concurrent Versions System，是最早的广泛使用的版本控制系统之一，也是集中式的。它以类似的方式工作，有一个中心服务器来存储版本数据，开发人员从服务器获取和提交更改。

2.主要特点

• Git
  • 分布式：每个**开发者的本地环境都是一个完整的版本库**，这使得开发者可以在没有网络的情况下进行开发、提交等操作，之后再与远程仓库同步。
  • 高效的分支管理：创建、切换和合并分支非常快速和高效，使得开发人员可以轻松地进行并行开发，例如同时进行新功能开发、bug 修复等不同任务，互不干扰。
  • 数据安全：采用哈希算法对数据进行校验和存储，确保数据的完整性和一致性。如果数据在传输或存储过程中发生损坏，Git 能够检测到并提示错误。
• SVN
  • 集中式管理：所有版本数据集中存储在服务器上，便于统一管理和维护，管理员可以方便地控制用户的访问权限，确保代码的安全性和规范性。
  • 简单易用：对于小型团队或简单项目，SVN 的操作相对简单，容易上手。开发人员只需要关注与服务器之间的交互，进行提交和更新操作即可。
  • 支持原子提交：可以将多个文件的修改作为一个原子操作提交到服务器，要么全部成功，要么全部失败，保证了版本库的一致性。
• CVS
  • 历史悠久：具有很长的发展历史，有大量的开源项目使用 CVS 进行版本控制，积累了丰富的使用经验和相关工具。
  • 基本功能完备：提供了版本控制的基本功能，如提交、更新、查看历史记录等，能够满足一般项目的版本管理需求。
  • 广泛的系统支持：可以在多种操作系统上运行，包括 UNIX、Windows 等，具有较好的跨平台性。

3.使用场景

• Git：适用于大型分布式开发项目，尤其是**开源项目和需要频繁进行分支和合并的项目**。像 Linux 内核开发、GitHub 上的众多项目等都使用 Git 进行版本控制。
• SVN：适合团队规模较小、对权限管理要求较高、工作流程相对简单的项目。例如一些企业内部的小型项目，开发人员需要严格按照规定的权限和流程进行代码管理。
• CVS：对于一些历史遗留项目或者对版本控制功能要求不高、追求简单实用的项目，CVS 仍然可以发挥作用。一些传统的科研项目、小型软件公司的老项目可能还在使用 CVS。

4.操作命令示例

• Git
  • 克隆仓库：git clone <repository_url>
  • 提交更改：git add <file> 然后 git commit -m "Commit message"
  • 推送更改：git push origin <branch_name>
• SVN
  • 克隆仓库：svn checkout <repository_url>
  • 提交更改：svn add <file> 然后 svn commit -m "Commit message"
  • 更新文件：svn update
• CVS
  • 检出模块：cvs checkout <module_name>
  • 提交更改：cvs commit -m "Commit message"
  • 更新文件：cvs update

二、git基本概念

Git 是一个分布式版本控制系统，以下为你详细介绍其一些基本概念：

1.仓库（Repository）

• 定义：仓库是存储项目所有文件和版本历史的地方。它包含了项目从创建以来的所有提交记录、分支信息等。
• 分类
  • 本地仓库：存在于开发者本地计算机上的仓库，开发者可以在本地仓库进行各种版本控制操作，如提交、分支管理等，无需网络连接。
  • 远程仓库：存储在远程服务器上的仓库，通常用于团队协作开发，多个开发者可以通过网络与远程仓库进行交互，共享代码和版本信息。
• 创建仓库
  • 创建本地仓库：使用 git init 命令可以将一个普通的本地目录初始化为一个 Git 仓库。
  • 克隆远程仓库：使用 git clone <repository_url> 命令可以将远程仓库复制到本地。

2.提交（Commit）

• 定义：提交是将本地工作目录中的更改保存到本地仓库的操作。每次提交都会生成一个唯一的哈希值（如 SHA - 1）来标识该提交，同时包含提交的作者、提交时间、提交说明等元数据。
• 操作流程 :
  • 首先使用 git add <file> 命令将工作目录中修改的文件添加到暂存区。
  • 然后使用 git commit -m "commit message" 命令将暂存区的文件更改提交到本地仓库，其中 "commit message" 是对本次提交的简要描述。

3.暂存区（Staging Area）

• 定义：暂存区也称为索引（Index），它是工作目录和本地仓库之间的一个中间区域。开发者可以选择将工作目录中的部分或全部更改添加到暂存区，然后再将暂存区的更改一次性提交到本地仓库。
• 作用：暂存区提供了一种灵活的方式来组织和管理提交内容，允许开发者将不同类型的更改分别提交，使提交记录更加清晰和有意义。
• 操作命令
  • git add <file>：将指定文件的更改添加到暂存区。
  • git add .：将当前工作目录下所有更改的文件添加到暂存区。
  • git reset <file>：将指定文件从暂存区移除，但不影响工作目录中的文件。

4.分支（Branch）

• 定义：分支是 Git 中非常重要的概念，它允许开发者在不影响主分支的情况下，独立地进行新功能开发、bug 修复等工作。每个分支都有自己独立的提交历史，可以在需要时将分支合并到其他分支。
• 主分支：通常情况下，每个仓库都有一个默认的主分支，命名为 master 或 main，它代表项目的稳定版本。
• 操作命令
  • git branch：查看本地分支列表。
  • git branch <branch_name>：创建一个新的分支。
  • git checkout <branch_name>：切换到指定的分支。
  • git checkout -b <branch_name>：创建并切换到一个新的分支。
  • git merge <branch_name>：将指定分支合并到当前分支。

5.标签（Tag）

• 定义：标签是对某个特定提交的一个固定引用，通常用于标记项目的重要版本，如发布版本、里程碑等。标签类似于分支，但它是静态的，不会随着新的提交而移动。
• 操作命令
  • git tag：查看所有标签。
  • git tag <tag_name>：为当前提交创建一个轻量级标签。
  • git tag -a <tag_name> -m "tag message"：为当前提交创建一个带注释的标签。
  • git push origin <tag_name>：将本地标签推送到远程仓库。

6.远程（Remote）

• 定义：远程是指远程仓库的别名，通过远程可以方便地与远程仓库进行交互。默认情况下，克隆远程仓库时会自动创建一个名为 origin 的远程。
• 操作命令
  • git remote -v：查看当前仓库的远程信息。
  • git remote add <remote_name> <repository_url>：添加一个新的远程仓库。
  • git push <remote_name> <branch_name>：将本地分支的更改推送到远程仓库。
  • git pull <remote_name> <branch_name>：从远程仓库拉取并合并更改到本地分支。

7.HEAD

• 定义：HEAD 是一个特殊的引用，它指向当前所在的分支或提交。当切换分支时，HEAD 会随之移动到新的分支或提交上。
• 作用：HEAD 用于标识当前工作的位置，在进行提交、合并等操作时，Git 会根据 HEAD 的指向来确定操作的目标。

三、git优缺点

1.Git 的优点

分布式特性

• 离线工作：每个开发者的本地环境都有完整的版本库，包含所有提交历史和文件版本。这意味着开发者可以在没有网络连接的情况下进行日常开发工作，如提交代码、创建分支、查看历史记录等。例如，在飞机上、偏远地区等没有网络的环境中，开发者依然能够继续手中的项目开发，等网络恢复后再将本地的修改同步到远程仓库。
• 数据安全：由于每个开发者的本地都有完整的版本库副本，即使远程仓库出现故障（如服务器硬件损坏、网络攻击等），也可以从多个开发者的本地仓库中恢复数据。而且，Git 使用哈希算法对数据进行校验和存储，能有效防止数据在传输或存储过程中发生损坏。
• 高效协作：分布式的架构使得多个开发者可以并行地进行开发工作，各自在本地仓库进行修改和提交，然后再将本地的更改推送到远程仓库进行合并。这种方式大大提高了开发效率，减少了开发者之间的等待时间。

强大的分支管理

• 快速创建和切换：Git 创建和切换分支的操作非常快速，几乎是瞬间完成。这使得开发者可以轻松地在不同的功能开发、bug 修复等任务之间进行切换，而不会影响其他工作。例如，当开发者正在进行一个新功能的开发时，突然发现一个紧急的 bug 需要修复，此时可以快速切换到一个新的分支进行 bug 修复，修复完成后再切换回原来的功能开发分支继续工作。
• 并行开发：多个开发者可以在不同的分支上同时进行开发，互不干扰。每个分支都有自己独立的提交历史，开发完成后可以将这些分支合并到主分支上。这种并行开发的方式极大地提高了团队的开发效率，尤其适用于大型项目的开发。

灵活的工作流程

• 多种工作流支持：Git 支持多种不同的工作流程，如 GitFlow、GitHub Flow、GitLab Flow 等。团队可以根据项目的特点和需求选择适合的工作流程。例如，GitFlow 适用于有明确发布周期的项目，它定义了主分支（master）、开发分支（develop）、功能分支（feature）、发布分支（release）和热修复分支（hotfix）等不同类型的分支，每个分支都有特定的职责和使用规则；而 GitHub Flow 则更简单轻量级，适用于快速迭代的项目，强调快速将功能合并到主分支。
• 自定义工作流：除了上述常见的工作流程，Git 还允许团队根据自身的实际情况自定义工作流程，以满足特定的开发需求。

社区支持和生态系统

• 广泛使用：Git 是目前最流行的版本控制系统，被广泛应用于各种开源项目和商业项目中。大量的开发者使用 Git 进行项目开发，这意味着在遇到问题时可以很容易地在社区中找到解决方案。
• 丰富的工具和服务：围绕 Git 形成了丰富的生态系统，有许多优秀的工具和服务可供选择。例如，GitHub、GitLab、Bitbucket 等代码托管平台，提供了代码托管、协作开发、问题跟踪、持续集成等一系列功能；还有许多可视化的 Git 客户端工具，如 SourceTree、GitKraken 等，方便开发者进行操作。

2.Git 的缺点

学习曲线较陡

• 概念复杂：Git 有许多复杂的概念，如仓库、提交、暂存区、分支、标签、远程等，对于初学者来说，理解这些概念并掌握它们之间的关系需要花费一定的时间和精力。例如，暂存区的概念可能会让初学者感到困惑，不清楚为什么需要将文件添加到暂存区再进行提交。
• 命令繁多：Git 的命令非常多，而且有些命令的使用方式和参数比较复杂。例如，git rebase 命令可以用于整理提交历史，但使用不当可能会导致数据丢失或冲突难以解决。对于初学者来说，记住这些命令并正确使用它们是一个挑战。

冲突解决复杂

• 冲突频繁：由于 Git 支持并行开发，多个开发者在不同的分支上进行修改，当合并分支时，很容易出现冲突。尤其是在多人同时修改同一文件的同一部分时，冲突的解决会比较麻烦。
• 解决难度大：解决冲突需要开发者对代码有深入的理解，并且要手动合并冲突的部分。在一些复杂的项目中，冲突可能涉及多个文件和多个提交，解决起来非常耗时且容易出错。

占用磁盘空间大

• 完整副本存储：由于每个开发者的本地都有完整的版本库副本，包含了项目的所有历史记录和文件版本，这会占用大量的磁盘空间。对于一些大型项目，版本库可能会达到几百兆甚至几个吉字节，这对于磁盘空间有限的开发者来说可能是一个问题。
• 数据冗余：在分布式环境中，多个开发者的本地仓库可能会存在大量的数据冗余，进一步增加了磁盘空间的占用。

网络带宽要求高

• 克隆和推送数据量大：当克隆一个远程仓库时，需要下载整个版本库的内容，包括所有的提交历史和文件版本，这会消耗大量的网络带宽。同样，当推送本地的更改到远程仓库时，如果更改的内容较多，也会占用较多的网络带宽。在网络带宽有限的情况下，克隆和推送操作可能会非常缓慢。

四、git常用指令

Git 有众多指令，下面按照不同的使用场景为你介绍常用指令：

仓库操作

1. 初始化仓库

git init

• 说明：在当前目录下初始化一个新的 Git 仓库，会在该目录下创建一个 .git 隐藏文件夹，用于存储版本控制相关的信息。

2. 克隆远程仓库

git clone <repository_url>

• 说明：将远程仓库（如 GitHub、GitLab 上的仓库）复制到本地。<repository_url> 是远程仓库的地址，可以是 HTTPS 或 SSH 格式。例如：

git clone https://github.com/user/repo.git

提交操作

1. 添加文件到暂存区

git add <file>

• 说明：将指定的文件添加到暂存区。如果要添加当前目录下的所有文件，可以使用：

git add .

2. 提交暂存区的文件到本地仓库

git commit -m "commit message"

• 说明：将暂存区的文件更改提交到本地仓库，-m 后面跟着本次提交的描述信息，用于说明本次提交做了哪些更改。

3. 一次完成添加和提交操作

git commit -am "commit message"

• 说明：此命令仅适用于已被 Git 跟踪的文件，它会将所有已跟踪文件的更改添加到暂存区并提交到本地仓库。

分支操作

1. 查看分支

git branch

• 说明：查看本地仓库的所有分支，当前所在分支会以绿色显示并带有 * 号。

2. 创建新分支

git branch <branch_name>

• 说明：创建一个名为 <branch_name> 的新分支，但不会切换到该分支。

3. 切换分支

git checkout <branch_name>

• 说明：切换到指定的分支。

4. 创建并切换到新分支

git checkout -b <branch_name>

• 说明：这是一个组合命令，相当于先执行 git branch <branch_name> 再执行 git checkout <branch_name>。

5. 合并分支

git merge <branch_name>

• 说明：将指定的 <branch_name> 分支合并到当前所在的分支。

6. 删除分支

git branch -d <branch_name>

• 说明：删除指定的本地分支，前提是该分支已经合并到其他分支。如果要强制删除未合并的分支，可以使用 -D 选项。

远程仓库操作

1. 查看远程仓库信息

git remote -v

• 说明：显示当前仓库配置的所有远程仓库的名称和对应的 URL。

2. 添加远程仓库

git remote add <remote_name> <repository_url>

• 说明：添加一个新的远程仓库，<remote_name> 是为远程仓库指定的别名，通常使用 origin 作为默认别名。

3. 从远程仓库拉取代码

git pull <remote_name> <branch_name>

• 说明：从指定的远程仓库的指定分支拉取代码，并将其合并到当前本地分支。如果不指定 <branch_name>，默认拉取当前分支对应的远程分支。

4. 将本地代码推送到远程仓库

git push <remote_name> <branch_name>

• 说明：将本地的指定分支推送到远程仓库的对应分支。如果是第一次推送该分支，可以使用 -u 选项，这样之后再推送该分支时就可以直接使用 git push 命令，例如：

git push -u origin <branch_name>

查看历史记录

1. 查看提交历史

git log

• 说明：显示当前分支的提交历史，包括提交的哈希值、作者、提交时间和提交说明等信息。

2. 简洁查看提交历史

git log --oneline

• 说明：以简洁的一行格式显示提交历史，只显示提交的哈希值前几位和提交说明。

撤销操作

1. 撤销暂存区的文件

git reset <file>

• 说明：将指定文件从暂存区移除，但不会改变工作目录中的文件内容。

2. 撤销工作目录的修改

git checkout -- <file>

• 说明：丢弃工作目录中指定文件的修改，使其恢复到上一次提交时的状态。

3. 回退到指定提交

git reset --hard <commit_hash>

• 说明：将本地仓库的 HEAD、分支指针和工作目录都回退到指定的提交，<commit_hash> 是提交的哈希值。使用 --hard 选项会彻底丢弃回退点之后的所有更改，请谨慎使用。