Git基础学习_p1

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一、前言

Git相信大部分从事软件工作的人都听说过，甚至用过。
它是一款版本控制软件，用于管理项目迭代更新。
但大部分时候，你可能只是用过。就我个人而言，能想起来并知道其用途的，就下面几个简单命令，

git init
git pull
git add 
git commit
git push

还有git remote、git branch等命令会偶尔用一下，但使用时都得上网查询。
虽然大部分情况下，这已经够了。
但偶尔会出现一些特殊情况，可能是操作时序有误导致的冲突，可能是项目真的有损坏。

当然本文并不需要解决这些问题，只是想通过文档学习，对git流程、git基础有个更全面的了解。

我打算从git介绍、git简单命令、git文档教程入手，对git进行进一步学习。

二、Git手册学习

git，是一个傻瓜式的内容跟踪器（Linux内核的首席架构师，也是Git的主要开发者Linus Torvalds是这么说的）。

使用简介如下：

git [-v | --version] [-h | --help] [-C <path>] [-c <name>=<value>]
    [--exec-path[=<path>]] [--html-path] [--man-path] [--info-path]
    [-p|--paginate|-P|--no-pager] [--no-replace-objects] [--bare]
    [--git-dir=<path>] [--work-tree=<path>] [--namespace=<name>]
    [--config-env=<name>=<envvar>] <command> [<args>]

这一长串的命令选项，可以看出其功能之强大，虽然这也不是给一般人用的。不过也别被吓到，根据八二定理，大部分情况下你只需要用到几条简单命令即可，而且现在有许多带GUI的git，图形化操作相对简单许多（即使如此，你还是需要了解Git基本流程）。

2.1 Git介绍&前置知识

Git是一个快速、可扩展、分布式版本控制系统，具有异常丰富的命令集，提供高级操作以及对内部的完全访问。

文档建议从 gittutorial 开始学习，不过在这之前，还有一个非常重要的前置知识，那就是Git的二区一库。
二区是指，

• 工作区：Wokespace，即受Git管控的项目目录/文件夹。
  

• 暂存区：英文是 index 或 stage，也叫索引。一般存放在 .git 目录下的 index 文件中。
  

一库指，

• 版本库：在工作区有一个隐藏目录 .git ，这个不算工作区，而是Git的版本库。
  

三者的简要关系如下，

可以看到Git的版本库（也就是Git初始化后，项目目录下多出来的那个.git文件夹）里有许多东西，其中最重要的就是暂存区stage（或者叫index），还有Git为我们自动创建的第一个分支master，以及指向master的指针叫HEAD。

有了以上简单认识，接下来正式进入Git教程。

注意
本小节内容是后来补的，故与后文可能没那么连贯。
但其内容对了解后文部分操作相当有用。

2.2 Git教程

gittutorial，这是文档中的章节名，顾名思义，它是git的教程介绍。
本节介绍如何将新项目导入git，对其修改，并将更改共享给其他开发人员。

首先，可以通过git log --graph等命令获取文档：

$ man git-log

或

$ git help log

后者会使用手册浏览器；（我装了的是某种GUI Git，在命令行中输入前者并不起作用，后者则会弹出说明文档）

$ 符号
$: (读法和dollar一样),
命令行中的 $ 符号是Linux系统下的用户提示符，表示当前用户是普通用户。
你在windows系统下安装git时，通常会装上vim命令行编辑器，也会看到该符号。

在进行操作前，最好向Git说明你的姓名和电子邮件地址。最简单的方法是：

$ git config --global user.name "Your Name Comes Here"
$ git config --global user.email "You@yourdomain.example.com"

2.2.1 导入新项目

假设你一开始有一个tarball（Linux下的打包工具） project.tar.gz 包。你可以把它放在Git版本控制路径之下（能用Git访问到），如下操作：

$ tar xzf project.tar.gz
$ cd project
$ git init

在windows下前两行通常可以省略，因为可以用图形化的解压工具（winrar/7zip等），解压完直接在解压出的文件夹里右键打开命令行工具（称为bash）并输入 git init 即可。

Git会回应：

Initialized empty Git repository in .git/

现在Git已经初始化了该文件夹，此时你可以看到该目录下多了一个名为 .git 的新文件夹。

接下来，告诉Git对当前目录下的所有文件进行快照（take a snapshot），用 git add命令（ . 表示当前目录）：

$ git add .

该快照现在存储在Git中称为 索引（index） 的暂存区域中。你可以用 git commit将索引的内容持久化到仓库（即版本库）中。
（索引相当于一个缓存区，所做修改先添加到索引中，然后再提交最终版。就像考试一样，你先在试卷和草稿纸上写写算算，然后在答题卡上填上答案，最后再提交；而不是试卷上写一个字提交一个字。从整个Git系统来看，这个比喻可能不那么恰当）

$ git commit

这会提示你输入提交信息（即对此次提交进行简要说明）。输入完后保存退出，就已将项目的第一个版本存储在Git中了（Vim中是这样的，GUI中则是点相应确认按钮）。

2.2.2 做更改

修改一些文件，然后将它们的更新内容添加到索引中：

$ git add file1 file2 file3

现在已经准备好了提交。
你可以使用 git diff 带 --cached 选项来查看将要提交的内容。

$ git diff --cached

(若没有 –cached 选项， git diff 将显示你已经做出但尚未添加到索引中的更改)。你也可以使用 git status 来得到Git状态的简况：

–cached就是缓存，即查看索引的变化（确切讲是索引与上一次提交的不同）；
不加就是查看工作区的变化，工作区相对于于索引的不同。

$ git status
On branch master
Changes to be commited:
	(use "git restore --staged<file>..." to unstage)
		modified: file1
		modified: file2
		modified: file3

若你需要进一步做更改，请立即进行，然后将新更改的内容添加到索引中。最后，用以下命令进行提交：

$ git commit

这将再次提示你输入描述更改的信息。然后记录项目的新版本。
或者，你可以使用以下命令，而不是预先运行 git add

$ git commit -a

它会自动关注任何修改过的（但非新的）文件，将它们添加到索引中，然后提交，所有这一切都在一步中完成。（顾名思义，它不会追踪新文件，只会追踪更改过的老文件）

提交消息的注释：虽然不是必须的，但最好以一个简短的（不超过50个字符）行来总结更改，然后空一行，进行更全面的描述，以开始提交消息。
提交消息中第一个空行之前的文本被视为提交标题，并且该标题在整个Git中使用。
例如， git-format-patch 将提交转换为电子邮件，并使用主题行上的标题和正文中的提交的其余部分。

2.2.3 Git追踪内容而非文件

许多版本控制系统提供了 add 命令，该命令会告诉系统开始跟踪新文件的更改。

Git的 add 命令功能更单一且更强大：

git add 作用于新建文件和新更改的文件，这两种情况下，它都会拍摄/记录给定文件的快照并将内容暂存在索引中，准备好包含在下一次提交中。（即新建一个文件也能被追踪到，并非只记录老文件的修改）

2.2.4 查看项目历史

你可以随时使用以下命令查看更改的历史记录：

$ git log

若你想要看每一步完整的差异，使用：

$ git log -p

通常，每次更改的概述对了解每一步很有用：

$ git log --stat --summary

2.2.5 管理分支

单个Git仓库可以维护多个开发分支。
使用以下命令可以创建一个名为 experimental 的新分支：

$ git branch experimental

若你此时运行

$ git branch

你会得到一份表示现有的分支列表：

  experimental
* master

experimental 分支是你刚刚创建的分支， master 分支是默认分支。 * 标记了你当前所在的分支；输入：

$ git switch experimental

以切换至 experimental 分支。现在编辑文件，提交更改，然后切换回主分支。

(edit file)
$ git commit -a
$ git switch master

检查你刚刚所做的更改是否不再可见，因为它是在 experimental 分支上进行的，且你现在回到了主分支上。

题外话
以前用过部署在远端的git仓库，觉得切换分支后，内容发生变化是一件稀松平常的事。
但这次在本地试验后，还是觉得很震撼，就在一个文件夹下，我敲一条切换分支的命令，这个文件夹下的文件就变了（惊叹的不是这样的功能实现，而是功能设计）。

现在你可以在 master 分支上做一些不同的更改：

(edit file)
$ git commit -a

此时，两个分支已经有所不同了，每个分支都做了不同的更改。若要合并 experimental 中的更改，请运行：

git merge experimental

如果更改没有冲突，就合并完成。若存在冲突，则在有问题的文件中留下标记，以显示冲突。
git diff 会显示冲突内容。若你编辑文件，解决完了冲突。
可用 git commit -a 提交合并结果。
最后，用 gitk 会出现一个友好的图形界面来显示历史记录。

此时，你可以使用以下命令来删除 experimental 分支：

$ git branch -d experimental

该命令要确保 experimental 分支的更改已经完全在当前分支中了。

若你在一条名为 crazy-idea 的分支上开发了一阵子，但又不想要这条分支了，你也可以随时用以下命令删除分支：

$ git branch -D crazy-idea

分支很容易获取到，所以在分支上开发新功能是尝试新事物的好方法（即fork新的分支，在新分支上开发功能，开发完毕后合并以扩展主分支）。

🔺2.2.6 用Git来协同工作

假设 Alice 已在 /home/alice/project 中用Git仓库开启了一个新项目，且在同一台机器上的Bob也想给该项目贡献代码。

Bob可以用以下命令：

bob$ git clone /home/alice/project myrepo

这会创建一个新目录 myrepo ，其中包含 Alice仓库的一份克隆。克隆体与原始项目是平等的，拥有自己的原始项目历史记录副本（即Git也会对该克隆体管理，对更改做历史记录）。

接着，Bob会做一些更改，并提交：

(edit files)
bob$ git commit -a
(repeat as necessary)

当他准备好后，他会告诉 Alice 从 /home/bob/myrepo 拉取（pull）仓库的更改。Alice 需要这样做：

alice$ cd /home/alice/project
alice$ git pull /home/bob/myrepo master

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👆 basic
这之前的内容应该属于常用且基础的，这之后的内容算是进阶。
👇 advanced

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这样就将Bob master 分支的更改合并到 Alice的当前分支。若Alice在此期间也做了一些自己的变更，那么她可能需要手动解决冲突。（简单讲就是Alice和Bob都对某些文件做了更改，Alice合并Bob的分支后这部分代码就会冲突，就需要人工判断确定最终改动）。

因此， pull 命令执行了两个操作：从远程分支获取更改（fetch），然后将它们合并到当前分支中（merge）。

一般来讲，Alice会在启动 pull 前，提交她的本地更改。
但若在Bob克隆分支后，Bob的工作与Alice所做的内容冲突，Alice将使用她的 工作树 和索引来解决冲突，且已有的本地更改会干扰冲突解决过程（Git仍将执行获取，但会拒绝合并）——Alice将不得不以某种方式摆脱本地更改的干扰，并在该操作后再次 pull 。

Alice可以使用 fetch 命令先窥视Bob所作的事情而不首先合并。这允许Alice使用特殊标记 FETCH_HEAD 检查Bob所做的事情，以确定Bob的分支上是否有值得拉取的东西，就像这样：

alice$ git fetch /home/bob/myrepo master
alice$ git log -p HEAD..FETCH_HEAD

HEAD 与 FETCH_HEAD
1 HEAD
如果你和我一样，在这之前没有系统地学习过Git。
那看到HEAD和FETCH_HEAD应该会很头疼，所以这里我对这两者做简单介绍。
HEAD是Git中非常重要的概念，你可以将它理解为指针或引用（就像C/C++中的指针一样，数据结构中的头指针），它可以指向任意一个节点，并且指向的节点始终为当前工作目录。换句话说，当前工作目录就是HEAD指向的节点，即它是对当前 Commit-ID 的引用。
为了更好地理解HEAD及相关操作，再介绍一下什么情况下会影响HEAD。

• 使用 git commit 时，HEAD会跟着移动，并指向当前分支的最新 Commit-ID。
• 使用 git checkout 时，HEAD会跟着移动，并指向对应分支的最新 Commit-ID。
• 使用 git reset 时，HEAD会跟着移动，并指向对应分支的指定 Commit-ID。

2 FETCH_HEAD
FETCH_HEAD 是一个版本链接，记录在本地的一个文件中，指向目前已经从远程仓库取下来的分支的末端版本。
而 git fetch 就会将远程仓库的最新版本获取到本地，但不会 merge 。

即使Alice未提交本地更改，该操作也是安全的。范围标记 HEAD…FETCH_HEAD 意思是显示从 FETCH_HEAD 可达的所有内容，但排除可从 HEAD 到达的内容（前不达后达）。

Alice已经知道导致她当前状态（ HEAD ）的所有内容，并使用该命令查看 Bob 在 Bob所在状态（即 FETCH_HEAD ）中她没有看到的内容。

若Alice想可视化Bob在历史分叉后做了什么，可用以下命令：

$ gitk HEAD..FETCH_HEAD

这使用了我们之前在 git log 中看到的两点范围表示法。Alice可能想查看两人分支后都做了什么，她可以使用三点的形式来代替两点：

$ gitk HEAD...FETCH_HEAD

这表示显示从任一者可访问的所有内容，但排除从两者均可访问的任何内容。

注意，该范围标记法也可以用在 gitk 和 git log 中。

在查看了 Bob 做了什么后，若没有紧急情况，Alice 也许会继续工作而不拉取 Bob的更改。若Bob的历史记录中确实有 Alice 立即需要的内容，那么Alice可以选择先藏匿/储备（stash）她正在进行的工作，进行一次 pull ，最后再将自己的工作内容在新产生的内容之上进行修改。

当你在一个紧密联系的小团队中工作时，反复与同一个仓库进行交互很正常。通过给远程仓库定义简写（shorthand，缩略名），可以使其更简洁：

alice$ git remote add bob /home/bob/myrepo

这样，Alice 可以使用 git fetch 命令单独执行 pull 操作的第一部分，而无需将它们与自己的分支合并：

alice$ git fetch bob

与普通写法不同，当 Alice 使用 git remote 设置的远程仓库简写从 Bob 处获取时，获取的内容将存储在远程跟踪分支（remote-tracking branch）中，在本例中为 bob/master 。所以在这之后：

alice$ git log -p master ..bob/master

显示 Bob 自 Alice 的 master 分支 fork 以来所作的所有更改的列表（显示bob/master可达的路径，排除master可达路径）。

检查这些更改后， Alice 可以将这些更改合并到她的 master 分支中：

alice$ git merge bob/master

该合并也可通过从她自己的远程跟踪分支中拉取来完成，就像这样：

alice$ git pull . remotes/bob/master

注意， git pull 总是合并到当前分支，无论命令行给出了什么。
之后，Bob 可以使用 Alice 的最新更改来更新他的仓库：

bob$ git pull

注意，他并不需要提供 Alice 仓库的路径；当 Bob 克隆 Alice 的存储库时， Git 将她的仓库位置存储在了仓库配置中，并且将该位置用于 pull 操作：

bob$ git config --get remote.origin.url
/home/alice/project

（使用 git config -l 可以看到 git clone 创建的完整配置，git config -l 手册解释了每个选项的含义）

Git还以 origin/master 名称保留了 Alice master 分支的原始副本：

bob$ git branch -r
	origin/master

如果 Bob 后来决定在不同的主机上工作，他仍然可以使用 ssh 协议执行 clone 和 pull ：

bob$ git clone alice.org:/home/alice/project myrepo

或者，Git 有本地协议，或者可以使用 http；详情参阅 git-pull(1) 。

Git也可以在类似 CVS 的模式下使用，具有一个中央仓库，各个用户都可以将更改推送到其中。详情参阅 git-push(1) 和 gitcvs-migration(7) 。

2.2.7 查看历史

Git 的历史记录表现为一系列相关联的提交。我们已经看到 git log 可以列出这些提交。请注意，每个 git log 项的第一行还给出了提交的名称（那串长长的英文字符与数字的组合字串）：

可以将该名称给到 git show 以显示该次提交的细节：

也有一些其他的方法引用提交。你可以使用名称的任何初始部分（得足够长）来唯一标识提交：

通常，每个提交都会有一个 父 提交，它指向项目的前一个状态：

$ git show HEAD^ 	# 查看HEAD的父亲
$ git show HEAD^^ 	# 查看HEAD的祖父
$ git show HEAD~4	# 查看HEAD的曾曾祖父

注意，合并（merge）类型的提交可能会有多于一个的父亲：

$ git show HEAD^1 # 显示HEAD的第一个父亲（同HEAD^）
$ git show HEAD^2 # 显示HEAD的第二个父亲

你也可以自己给提交命名：

$ git tag v2.5 709d387fbd12

通过名称 v2.5 来引用 709d387fbd12 。若你打算与其他人共享此名称（例如，确认版本发布），你应该创建一个“标签，tag”对象，并对其进行签名。

任何需要知道提交的Git命令都可以采用这些名称中的任何一个。例如：

$ git diff v2.5 HEAD 		# 比较当前HEAD 和 v2.5
$ git branch stable v2.5 	# 基于v2.5开启一条名为stable分支
$ git reset --hard HEAD^ 	# 将当前分支和工作目录回滚至 HEAD^ 的状态

特别小心第三条命令：它除了会丢失工作目录的更改外，还会删除此分支中所有之后的提交（类似于回档）。若该分支是包含这些提交的唯一分支，那么它们将会丢失。另外，不要在其他开发人员从中 pull 的公开可见的分支上使用 git reset，因为这会迫使其他开发人员进行不必要的合并以清除历史。若你需要撤销已经推送（push）的更改，请用 git revert 。

git grep 命令可以在项目的任何版本中搜索字符串，因此：

$ git grep "hello" v2.5

会搜索 v2.5 中所有出现的 “hello” 。
若省略提交名称， git grep 将搜索它在当前目录中管理的任何文件。因此：

$ git grep "hello"

是一种仅搜索Git跟踪的文件的快速方法。

许多Git命令还接受提交集（即一次多个），可以通过多种方式来指定这些提交。以下是 git log 的一些示例：

$ git log v2.5..v2.6		# v2.5和v2.6之间的提交，结合前面的HEAD..FETCH_HEAD来看
							# 就很清晰，能看到v2.6的路径但排除v2.5的路径，所以就是它们之间的
$ git log v2.5..			# 自v2.5开始的提交
$ git log --since="2 weeks ago"	# 过去的两周提交
$ git log v2.5.. Makefile	# 自v2.5开始的 Makefile的提交

你也可以给 git log 一个提交的范围，在该范围中第一个参数不一定为第二个参数的祖先；例如，如果分支"stable" 和 “master” 的尖端从一个共同的提交中分离，那么：

$ git log stable..master

会列出 master 分支所做的提交，而没有 stable 分支做的提交。而：

$ git log master..stable

会列出 stable 分支所做的提交，而没有 master 分支的提交。

git log 命令有一个缺点：它必须以列表的形式呈现提交。当历史上有开发线分开，然后合并在一起时， git log 显示这些提交的顺序就没有意义了。

大多数有多个贡献者的项目（如Linux内核或Git本身）都有频繁的合并，而gitk在可视化它们的历史记录方面做的更好。例如：

$ gitk --since="2 weeks ago" drivers/

允许你浏览最近两周的修改了 drivers 目录下的文件提交。（注意：你可以通过按住control键同时按"-“或”+"来调整gitk的字体）

最后，大多数接受文件名的命令允许你在任何文件名前添加一个提交，以指定文件的版本：

$ git diff v2.5:Makefile HEAD:Makefile.in

你也可以使用 git show 来查看文件：

$ git show v2.5:Makefile

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三、结尾

本文大部分是gittutorial中的内容，整文偏应用向。
看完该教程，对于你项目的基本修订控制应该是足够了。
然而，为了充分理解Git的深度与功能，本文还有p2，p2重点对对象数据库和索引文件做介绍（本文开头处也提到过，它们是git中简单而重要的思想）。