从零开始学习 Git

一、Git 是什么？

在计算机中，会经常听到 Github 这个词语，所谓的 Github 就是基于 git 版本控制工具的 “代码托管与协作平台”。那么什么是 git？

git 是一种版本控制系统，它通过使用 git 命令来对一个项目进行操作，核心逻辑是通过 "哈希标识文件内容” 和 “版本快照组合哈希”，实现了高效的版本存储和切换，同时避免了大量重复内容的冗余存储。

二、理解 Git 版本控制的核心逻辑

在 git 版本控制中，以每个文件为最小单位，每个文件都有一个独属于自己的 哈希值，哈希值用来唯一标识这个文件。所谓的版本控制本质上是不同哈希值的组合。

• 通俗的理解为，假设一个项目是由 5 个文件组成，这五个文件有五个哈希值 h1、h2、h3、h4、h5。当我们添加一个功能的时候，会生成一个新的文件，这个文件有对应的哈希值 h6。版本 A 为 h1 + h2 + h3 + h4 + h5，版本 B 为 h1 + h2 + h3 + h4 + h6。

• 为什么不会造成大量重复的冗余？

  • 虽然直观感受上两个版本似乎是有重复的内容，但只需要通过保存每个版本的哈希值组合，而不需要保存每个版本中所包含的所有内容，就可以精准的回溯版本。例如一个拥有回溯版本的软件公司中拥有超过几百万个文件，但是在发行的时候，将在这几百万个文件中挑选当前版本需要的文件，这些文件组合之后为当前版本软件。同样的，不同的版本也是依靠拉取不同的文件进行组合的。只需要记录这些文件哈希值的组合，就可以知道每个版本中包含了哪些文件。

  • 所有的文件在服务器上只需要存储一份，不论是新增还是对原先已有的文件进行修改（修改过后会生成新的文件，并生成对应的哈希值，不会对原先文件进行覆盖）。因此并不会造成大量的冗余。而不论是想发布哪个版本，只需要找到对应版本的哈希值组合，在服务器文件中进行拉取组合并打包，就可以使用不同的版本。

三、Git 中的术语

• 仓库 ：可以通俗的理解为，存放文件的地方。

• 工作区 ：在将远程仓库克隆到本地之后，电脑中能直接看到的目录就是工作区，即日常进行代码编写、文件修改等操作的地方。可以自由地在工作区对文件进行增删改查等操作，git 不会进行记录，相当于草稿纸。

• 暂存区 ：也被称为索引区（Index），是位于工作区和版本库之间的一个临时区域。主要作用是标记你想要纳入下一次提交的修改内容。

• 版本库 ：是 Git 存储所有版本数据的地方，包含了对象库、引用（如分支、标签）等重要内容。版本库记录了项目的完整版本历史，每次执行 git commit 命令时，Git 会将暂存区中的修改提交到版本库，生成一个新的提交对象，并记录下当前项目的状态。通过版本库，你可以随时回溯到项目的任意历史版本，查看、恢复之前的代码状态，实现版本控制和协作开发 。

四、工作流程

1. 首先需要通过远程克隆一个仓库到本地，在本地副本中进行修改，这样才不会同步影响到远程仓库。

   git init		# 初始化仓库
   git clone <远程仓库的地址>		# 拷贝一份远程仓库
   git clone -b <分支名称> <远程仓库的地址>		# 拷贝一个远程仓库的分支
   

2. 在工作目录中进行代码编辑、添加新文件或删除不需要的文件。

3. 暂存文件，将修改过的文件添加到暂存区，以便进行下一步的提交操作。

   git add filename		
   git add .		# 添加所有修改的文件
   

4. 提交更改，将暂存区的更改提交到本地仓库，并添加提交信息。-m 后为手动添加的 文字内容。

   git commit -m "文字内容"
   

5. 拉取最新更改 ：在推送本地更改之前，最好从远程仓库拉取最新的更改，以避免冲突，该步骤主要是用于拉取远程仓库中的最新版本，拉取之后会与本地仓库进行合并。

   git pull <远程仓库名> <远程分支名>
   

6. 推送更改 ：将本地的提交推送到远程仓库。

   git push <远程仓库名> <本地分支名>:<远程分支名>
   

五、Git 分支管理

git 分支实际上是指向更改快照的指针。

• 创建新分支并切换到该分支

  git checkout -b 分支名
  

• 切换分支

  git checkout (branchname)
  

• 查看分支

  git branch		#查看所有分支
  git branch -r	#查看远程分支
  git branch -a	#查看所有本地和远程分支
  

六、高效理解Git的核心

首先，Git 的优势在于 增量记录 而非 覆盖修改，增量记录 即不会影响源文件，也不会生成新副本。我们可以这么理解，假设有一个文件 A，对其修改了内容，将这些修改的内容抽象为 B，最终的内容为 A+B，而并非是复制了一个 A'，在 A’上进行修改。相当于 Git 记录的内容是修改的内容 B。

七、远端仓库与本地仓库？

• 远端仓库 ：可以理解为真正的核心内容，我们尽量不要在远端仓库进行真正意义上的修改，因为并无法保证修改之后不会影响原先的功能，因此我们需要创建一个副本，在副本上修改。
• 本地仓库 ：本地仓库就是通过 git 命令，将远端仓库克隆一份副本到本地，在本地上进行修改，不会影响远端仓库中的核心内容。
• 分支 ：分支是 Git 的核心优势，所谓创建分支，可以理解为一个具有实际内容的指向，它指向的是创建分支时的主干，而它包含的内容是你实际修改的内容（例如某一行由什么变成了什么），分支会记录这些实际修改的内容，假如将这些实际修改的内容抽象为 A，分支的内容就是 A，而再次在这个分支上修改，分支就会记录实际修改的内容为 B，同样的，它也并不会覆盖 A，而是相当于糖葫芦一样，每个山楂都是一次实际修改的内容，同时里面包含了时间戳。
• 远端分支 ：为了不影响远端的核心代码，通过分支的形式来进行修改。
• 本地分支 ：为了同远端分支镜像，在本地分支进行修改，提交，提交到远端分支。

八、用糖葫芦来形容 Git

假设每一个正式项目为一个糖葫芦（即远端仓库），每个山楂都是一个具体的文件，竹签就是 干支，为了不影响其它山楂，在修改某个山楂的时候，我们要在需要修改的山楂上插入远端竹签（即远端分支）。当我们需要进行修改的时候，我们需要克隆这个糖葫芦，在这个新的糖葫芦（即本地仓库）上进行修改，而我们并不需要修改每一个山楂，为了保证修改的时候不会影响到其它山楂，我们在需要修改的那个山楂上插入一根本地竹签（即本地分支），在这根竹签上会插入新的小山楂（即实际修改的内容，例如某行哪里发生了什么变化），因此我们可以在这跟竹签上经常性的修改，每次修改都是插入一个小山楂。当我们修改完成之后，将这个本地竹签 push 到远端分支上，相当于将这些小山楂复制了一份插入到远端竹签上。远端会有人员进行审核，当审核通过之后，会将这些小山楂与大山楂合并为一个新的大山楂，此时就合并到了主干上。而我们在拉取最新主干的内容的时候，同样也并非是覆盖本地山楂，而是插入其它修改后的新大山楂。这样就可以实现多个人修改不同的山楂互相之间不会影响，同样如果多个人修改同一个山楂，那就在山楂上插入多个新竹签。

• git status ：哪些山楂（文件）被你摸过（修改了但没准备好提交）；哪些山楂已经被你拿在手里（放在暂存区，准备串到竹签上）；哪些山楂已经稳稳串在竹签上了（已提交到本地分支）。
• git add ：把修改好的小山楂放到托盘（暂存区）里。
• git commit ：把托盘里的山楂正式串到竹签（本地分支）上。