Git的深入理解与GitHub托管服务的使用

源代码管理系统(SCM)与版本控制

版本控制是一种记录若干文件内容变化,以便将来查阅特定版本修订情况的系统。

本地版本控制系统

许多人习惯用复制整个项目目录的方式来保存不同的版本,或许还会改名加上备份时间进行区别。这么做的唯一好处就是简单,坏处也不少:有时候会混淆所在的工作目录,一旦弄错了文件数据就没办法撤销恢复。为了解决这个问题,人们很久以前就开发了许多本地版本控制系统,大多是采用某种简单的数据库来记录文件的历次更新差异。



集中化的版本控制系统

接下来人们又遇到一个问题,如何让在不同系统上的开发者协同工作?于是,集中化的版本控制系统(Centralized Version Control Systems)应运而生。这类系统,诸如CVS、Subversion等,都有一个单一的集中管理服务器,保存所有文件的修订版本,而协同工作的人们都通过客户端连到这台服务器,取出最新的文件或者提交更新。多年以来,这已成为版本控制系统的标准做法。



这么做带来了很多好处,特别是相对于本地版本控制系统来说。现在,每个人都可以在一定程度上看到项目中的其他人正在做什么,管理员也可以轻松掌握每个开发者的权限,看到每个人每天的提交记录。这样做最大的缺点就是中央服务器的单点故障。如果宕机一小时,那么在一小时内所有人都无法提交更新,也就无法协同工作。要是中央服务器的磁盘发生故障,碰巧没有备份或者备份不及时,就会有丢失数据的风险。最坏的情况是彻底丢失整个项目的所有历史更改记录,而被客户端提取出来的某些快照数据除外,但是不能够保证所有的数据都已经有人事先完整的提取出来。

本地版本控制系统也存在类似问题,只要整个项目的历史记录被保存在单一位置,就有丢失所有历史更新记录的风险。

分布式版本控制系统

分布式版本管理系统就是为了解决这个单点问题,在这类系统中,像Git、Mercurial、Bazaar以及Darcs等,客户端并不只是提取最新的文件快照,而是把原始的代码仓库完整地镜像下来。这么一来,任何一处协同工作用的服务器发生故障,事后都可以用任何一个镜像出来的本地仓库恢复。因为每一次的提取操作,实际上都是一次对代码仓库的完整备份。更进一步,这类系统都可以指定和若干不同的远端代码仓库进行交互。因此,你就可以在同一个项目中,分别和不同工作小组的人相互协作。你可以根据需要设定不同的协作流程。




Git与SVN等常规版本控制软件的区别

Git 是一个快速、可扩展的分布式版本控制系统,它具有极为丰富的命令集,对内部系统提供了高级操作和完全访问。

Git诞生于2005年,起因是因为Linux内核开源项目使用的版本控制系统BitKeeper被收回,这就迫使Linux开源社区(特别是Linux的缔造者Linus Torvalds)不得不吸取教训,只有开发一套属于自己的版本控制系统才不至于重蹈覆辙。他们对新系统制定的目标如下:
     速度快,设计简单,对非线性开发模式的强力支持(允许上千个并行开发的分支),完全分布式,有能力高效管理类似Linux内核一样的超大规模项目(速度和数量)。

经过不断的完善,Git始终保持着如下的特点:
     1、直接记录快照,而非差异比较。

     Git和其他版本控制系统的主要差别在于,Git只关心文件数据的整体是否发生变化,而大多数其他系统则只关心文件内容的具体差异。这类系统(CVS、Subversion等)每次记录都有哪些文件做了更新,以及更新了哪些行的什么内容,如下图:

     

          


     Git 并不保存这些前后变化的差异数据。实际上,Git 更像是把变化的文件作快照后,记录在一个微型的文件系统中。每次提交更新时,它会纵览一遍所有文件的指纹信息并对文件作一快照,然后保存一个指向这次快照 的索引。为提高性能,若文件没有变化,Git 不会再次保存,而只对上次保存的快照作一链接。Git 的工作方式就像下图所示:

          


     这是 Git 同其他系统的重要区别。它完全颠覆了传统版本控制的套路,并对各个环节的实现方式作了新的设计。Git 更像是个小型的文件系统,但它同时还提供了许多以此为基础的超强工具,而不只是一个简单的 VCS。

     2、支持离线工作(近乎所有操作都是本地执行),本地提交可以稍后提交到服务器上;

     3、时刻保持数据完整性;

     4、多数操作仅添加数据;

文件的三种状态

     对于任何一个文件,在 Git 内都只有三种状态:已提交(committed),已修改(modified)和已暂存(staged)。已提交表示该文件已经被安全地保存在本地数据库 中了;已修改表示修改了某个文件,但还没有提交保存;已暂存表示把已修改的文件放在下次提交时要保存的清单中。由此我们看到 Git 管理项目时,文件流转的三个工作区域:Git 的工作目录,暂存区域,以及本地仓库。

     

          


     每个项目都有一个 Git 目录(译注:如果 git clone 出来的话,就是其中 .git 的目录;如果git clone --bare 的话,新建的目录本身就是 Git 目录。),它是 Git 用来保存元数据和对象数据库的地方。该目录非常重要,每次克隆镜像仓库的时候,实际拷贝的就是这个目录里面的数据。

     从项目中取出某个版本的所有文件和目录,用以开始后续工作的叫做工作目录。这些文件实际上都是从 Git 目录中的压缩对象数据库中提取出来的,接下来就可以在工作目录中对这些文件进行编辑。

     所谓的暂存区域只不过是个简单的文件,一般都放在 Git 目录中。有时候人们会把这个文件叫做索引文件,不过标准说法还是叫暂存区域。

基本的 Git 工作流程如下:

     1. 在工作目录中修改某些文件。 2. 对修改后的文件进行快照,然后保存到暂存区域。 3. 提交更新,将保存在暂存区域的文件快照永久转储到 Git 目录中。

     所以,我们可以从文件所处的位置来判断状态:如果是 Git 目录中保存着的特定版本文件,就属于已提交状态;如果作了修改并已放入暂存区域,就属于已暂存状态;如果自上次取出后,作了修改但还没有放到暂存区域,就 是已修改状态。

Git的使用

Git 支持许多数据传输协议,包括本地传输、 git://协议、http(s):// 或者 SSH传输协议 user@server:/path.git,除了HTTP协议之外,其他所有协议都要求在服务器端安装并运行Git。

一、使用本地仓库

     对于本地的项目管理,一些具体的操作方法可以参考这篇文章:Git基础 里面详细的讲解了Git每个操作的使用方法和效果。因为本文主要目的在于演示如何利用GitHub参与开源项目,对于使用细节就不再花时间描述了,不过我认为仔细的看看这些使用方法对于提高工作效率非常有帮助。

     使用本地仓库,用户只是自己一个人,所以不存在协同工作的问题,不管怎么玩儿,一般不会出问题。使用远程仓库,情况就会复杂、有趣的多。

二、使用远程仓库

     要参与任何一个 Git 项目的协作,必须要了解该如何管理远程仓库。远程仓库是指托管在网络上的项目仓库,可能会有好多个,其中有些你只能读,另外有些可以写。同他人协作开发某 个项目时,需要管理这些远程仓库,以便推送或拉取数据,分享各自的工作进展。管理远程仓库的工作,包括添加远程库,移除废弃的远程库,管理各式远程库分 支,定义是否跟踪这些分支,等等。

     以现在比较流行的GitHub为例,如果我在上面创建了一个项目,实际上相当于使用 git init 新建了一个服务器端的仓库。如果我想在本地进行开发,那么我就需要 git clone 到我的本地。做了一些开发之后,我可以 git push 将本地的修改推送到服务器仓库中。随着项目发展,有其他人想要参与到这个项目中来,他可以在GitHub上Fork我这个项目,这样他对这个项目才有写权限,而且可以将他的工作保存到GitHub的服务器上。如果他希望将自己的工作提交给我,首先他需要在本地开发环境中添加我的远程仓库 git remote add。然后 git push remotename master 发起推送的请求,如果我接受了,他的工作就可以合并到主干中了。因为我们此时是并行开发,如果他想看我的工作,可以采用 git pull remotename 的方式将我所做的修改拉取到本地,非常的方便。

     上面这段话,描述了我们在使用远程仓库以及与其他人协作过程中的大体流程,需要用到的一些远程仓库的操作如下:

     1、查看当前配置的远程仓库

     可以使用 git remote -v 来查看当前项目中都添加了哪些远程仓库
     

     其中Origin一般是自己在服务器上的远程仓库,其他的为他人的远程仓库。

     2、添加新的远程仓库

     要添加一个新的远程仓库,可以指定一个简单的名字,以便将来引用,运行 git remote add [shortname] [url]

     git remote add pb git://github.com/paulboone/ticgit.git

     3、抓取远程仓库的信息

     git fetch [remote-name]

     此命令会到远程仓库中拉取所有你本地仓库中还没有的数据。运行完成后,你就可以在本地访问该远程仓库中的所有分支,将其中某个分支合并到本地,或者只是取出某个分支,一探究竟。如果是克隆了一个仓库,此命令会自动将远程仓库归于 origin 名下。所以,git fetch origin 会抓取从你上次克隆以来别人上传到此远程仓库中的所有更新(或是上次 fetch 以来别人提交的更新)。有一点很重要,需要记住,fetch 命令只是将远端的数据拉到本地仓库,并不自动合并到当前工作分支,只有当你确实准备好了,才能手工合并。

     4、 从远程仓库抓取信息并合并

     git pull [remote-name]

     可以使用 git pull 命令自动抓取数据下来,然后将远端分支自动合并到本地仓库中当前分支。在日常工作中我们经常这么用,既快且好。实际上,默认情况下git clone 命令本质上就是自动创建了本地的 master 分支用于跟踪远程仓库中的 master 分支(假设远程仓库确实有 master 分支)。所以一般我们运行git pull,目的都是要从原始克隆的远端仓库中抓取数据后,合并到工作目录中的当前分支。

     5、推送数据到远程仓库

     git push [remote-name] [branch-name]

     项目进行到一个阶段,要同别人分享目前的成果,可以将本地仓库中的数据推送到远程仓库。实现这个任务的命令很简单: git push [remote-name] [branch-name]。如果要把本地的 master 分支推送到origin 服务器上(再次说明下,克隆操作会自动使用默认的 master 和 origin 名字),可以运行下面的命令:

     git push origin master

     只有在所克隆的服务器上有写权限,或者同一时刻没有其他人在推数据,这条命令才会如期完成任务。如果在你推数据前,已经有其他人推送了若干更新,那 你的推送操作就会被驳回。你必须先把他们的更新抓取到本地,合并到自己的项目中,然后才可以再次推送。

     6、查看远程仓库信息

     git remote show [remote-name]

     7、远程仓库的删除和重命名

     git remote rename [old name] [new name]

     git remote rm [remote-name]

Git与GitHub

GitHub是一个利用Git提供免费的代码托管服务的网站(类似的网站还有老牌的SourceForge),很多著名的项目都托管在上面。

要想在GitHub上参与开源项目,根据Git的使用方法,有两种途径可以实现。

第一种是项目的创建人将你添加到项目的合作贡献者列表中,这样你就可以直接向这个项目推送代码。
第二种是Fork一份代码到自己的空间下,这样的一份代码自己具有推送的权限。如果开发的进展很好,项目的创建者可以将Fork的这些项目添加为Remote仓库,在他认为合适的时候将代码fetch到自己的仓库中进行合并,也可以由我们发起请求,请创始人将代码合并。GitHub上提倡的就是使用这种方式进行开发合作。

下面以PHP-Daemon这个项目为例,演示一下如何参与到GitHub中托管的开源项目中。

0、安装配置Git

1、首先注册一个GitHub的帐号。

2、选择一个自己喜欢的项目,进行Fork。

3、建立本地的资源池(Local Repo)。


     可以使用下面的命令将项目复制到本地,复制的地址可以是SSH的也可以是HTTP形式的,具体的地址在项目页面中可以看到。

     git clone git@github.com:cocowool/PHP-Daemon.git

4、配置源项目地址。

     项目克隆完成后,默认有一个名为“origin”的远端指向了我在GitHub上的项目,而并非原始的项目。为了能够及时获取原始项目上的更新,我们需要再增加一个远端,命名为“upstream”。

     git remote add upstream https://github.com/shaneharter/PHP-Daemon.git
     git fetch upstream

     

5、接下来可以做的事情。

     推送提交 Push Commits

一些小Tips 
    
Mac OS X Lion 中自带了Git的命令行和图形化界面,虽然他的图形化界面简陋到吐血。
Mac下还有一个gitk,提供了图形化工具来进行历史的查阅。它是用 Tcl/Tk 写成的,基本上相当于 git log 命令的可视化版本,凡是git log 可以用的选项也都能用在 gitk 上。

在项目目录下输入 /Developer/usr/bin/gitk 就可以看到。

 


参考资料:
3、Wiki Git
4、Git Homepage
10、Pro Git

posted @ 2012-02-17 17:13 Cocowool 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏