git詳細教程

1 版本控制系統

版本控制系統，VCS（Version Control System），是一種記錄一個或若干文件內容變化，以便將來查閱特定版本修訂情況的系統。歷史上版本控制系統的演進又以下三種：

1.1 本地版本控制系統

採用某種簡單的數據庫或硬盤來記錄文件的歷次更新差異。RCS就是代表性的本地版本控制系統。

1.2 集中化版本控制系統

爲了讓不同系統上的開發者協同工作，集中化版本控制系統（Centralized Version Control Systems，簡稱CVCS）應運而生。

代表產品CVS、Subversion 、 Perforce 以及當下使用廣泛的SVN。

集中化版本控制系統有一個單一的集中管理的服務器，保存所有文件的修訂版本，而協同工作的人們都通過客戶端連到這臺服務器，取出最新的文件或者提交更新。

優點：特別是相較於老式的本地 VCS 來說，CVCS允許多人協同工作，而管理員也可以輕鬆掌控每個開發者的權限，並且管理一個 CVCS 要遠比在各個客戶端上維護本地數據庫來得輕鬆容易。

缺點：依賴中央服務器，用戶本地只有自己以前所同步的版本，每次都需要聯網拿到服務器的最新版本，如果中央服務器出現單點故障，就會造成數據丟失。

1.3 分佈式版本控制系統

分佈式版本控制系統（Distributed Version Control System，簡稱 DVCS）解決了集中式版本控制系統的弊端。客戶端並不只提取最新版本的文件快照，而是把代碼倉庫完整地鏡像下來。這麼一來，任何一處協同工作用的服務器發生故障，事後都可以用任何一個鏡像出來的本地倉庫恢復。因爲每一次的克隆操作，實際上都是一次對代碼倉庫的完整備份。用戶在本地倉庫做版本控制，需要與其他用戶交互時才聯網push到服務器。

代表產品有Mercurial、Bazaar 、 Darcs 以及Git。

分佈式版本控制系統功能強大，不可避免地增加了本地存儲空間的佔用，邏輯較爲複雜。

1.4 git的優缺點

優點：

適合分佈式開發，強調個體。
公共服務器壓力和數據量都不會太大。
速度快、靈活。
任意兩個開發者之間可以很容易的解決衝突。
離線工作。

缺點：

模式上比SVN更加複雜。
代碼保密性差。

2 git相關術語

倉庫（Repository）：受版本控制的所有文件修訂歷史的共享數據庫
工作空間（Workspace) ：本地硬盤上的文件
工作樹/區（Working tree）：工作區中包含了倉庫的工作文件
暫存區（Staging area）：用來暫存Workspace文件commit之前的變化，通過git add命令添加到暫存區。
索引（Index）：即暫存區
本地倉庫（Local Repository）：本地完整的文件版本倉庫
歷史庫（History）：即本地倉庫
遠程倉庫（Remote Repository）：服務器的文件版本倉庫
跟蹤（track）：將本地文件賦予git版本控制功能
簽出（Checkout）：從倉庫中將文件的最新修訂版本複製到工作空間
提交（Commit）：對各自文件的工作副本做了更改，並將這些更改提交到倉庫，提交可以是名詞，代表提交的倉庫版本
推送（Push）：將本地倉庫的版本推送到遠程倉庫
衝突（Conflict）：多人對同一文件的工作副本進行更改，並將這些更改提交到倉庫
分支（Branch）：從主線上分離開的副本，默認分支叫master
頭（HEAD）：頭是一個象徵性的參考，最常用以指向當前選擇的分支。
修訂（Revision）：表示代碼的一個版本狀態。Git通過用SHA1 hash算法表示的ID來標識不同的版本。
標記（Tags）：標記指的是某個分支某個特定時間點的狀態。通過標記，可以很方便的切換到標記時的狀態。
鎖（Lock）：獲得修改文件的專有權限。

3 git配置

3.1 git三個配置文件

Git 自帶一個 git config 的工具來幫助設置控制 Git 外觀和行爲的配置變量。這些變量存儲在三個不同的位置，分別代表三個不同級別的配置，系統配置、用戶配置、當前倉庫配置：

/etc/gitconfig 文件: （windows系統該文件在git安裝目錄/Git/mingw64/etc/gitconfig），包含系統上每一個用戶及他們倉庫的通用配置。如果使用帶有 --system 選項的 git config 時，它會從此文件讀寫配置變量。例如，打開git bash工具，鍵入：
```
git config --system user.name 張三
```
~/.gitconfig 或 ~/.config/git/config 文件：（windows系統該文件在用戶目錄/gitconfig），只針對當前用戶。可以傳遞 --global 選項讓 Git 讀寫此文件。
```
git config --global user.name 張三
```
當前使用倉庫的 Git 目錄中的 config 文件（就是 .git/config）：針對該倉庫。
```
git config --local user.name 張三
```

當三個配置文件有配置項重複時，每一個級別覆蓋上一級別的配置，當前倉庫配置覆蓋用戶配置，用戶配置覆蓋系統配置。

*git bash是個shell命令工具，可以在windows上敲各種bash shell命令，還可以使用vim哦

相關命令：

查看所有配置項（相同配置項按文件級別覆蓋）：

git config -l

查看指定配置項（以用戶名爲例，下同）

git config --get user.name

查看配置項，使用正則表達式匹配

git config --get-regexp user.*

刪除配置項

git config [--local|--global|--system] --unset user.name

爲git命令設置別名

git config [--local|--global|--system] alias.ci commit #用ci代替commit

更多用法鍵入git config會顯示help

3.2 .gitignore文件

在工作空間中有些文件不需要納入git版本控制，比如編譯生成的.class文件，IDE相關的文件（.ipr、.idea、.setting等）、數據庫相關文件等等。

此時可以在主目錄下建立".gitignore"文件，然後在裏面配置需要忽略的文件，文件內容規則如下圖：

.gitignore文件定義的文件將不受git版本控制管理，執行git add .時這些忽略的文件不會添加到暫存區。

4 git文件操作

4.1 git工作原理

在進行提交操作時，Git 會保存一個提交對象（commit object）。使用git log可以查看每一個commit object的對象信息。

Git會在暫存操作時使用SHA-1哈希算法爲每一個要暫存文件計算校驗和，然後會把當前版本的文件快照保存到 Git 倉庫中（Git 使用 blob 對象來保存它們），最終將校驗和加入到暫存區域等待提交。

當使用 git commit 進行提交操作時，Git 會先計算每一個子目錄（本例中只有項目根目錄）的校驗和，然後在 Git 倉庫中這些校驗和保存爲樹對象。隨後，Git 便會創建一個提交對象，它除了包含上面提到的那些信息外，還包含指向這個樹對象（項目根目錄）的指針。如此一來，Git 就可以在需要的時候重現此次保存的快照。

提交完成後，Git 倉庫中有五個對象：三個 blob 對象（保存着文件快照）、一個樹對象（記錄着目錄結構和 blob 對象索引）以及一個提交對象（包含着指向前述樹對象的指針和所有提交信息）。

4.2 git工作區

Git本地有三個工作區域：工作目錄（Workspace）、暫存區(Stage/Index)、本地資源庫(Repository或History)。加上遠程的git倉庫(Remote Repository)一共四個工作區域。文件在這四個區域之間的轉換關係如下：

4.3 git文件狀態

根據文件保存到工作區的不同，就有四種文件狀態：

Untracked: 未跟蹤，此文件不受git版本控制. 通過git add filename命令狀態變爲Staged,通過git clean -df filename命令可刪除未跟蹤文件。
Unmodify: 文件已經入庫, 未修改, 即版本庫中的文件快照內容與文件夾中完全一致. 這種類型的文件有兩種去處, 如果它被修改, 而變爲Modified. 如果使用git rm移出版本庫, 則成爲Untracked文件
Modified: 文件已修改, 僅僅是修改, 並沒有進行其他的操作. 這個文件也有兩個去處, 通過git add可進入暫存staged狀態, 使用git checkout 則丟棄修改過, 返回到unmodify狀態, 這個git checkout即從庫中取出文件, 覆蓋當前修改
Staged: 暫存狀態. 執行git commit則將修改同步到庫中, 這時庫中的文件和本地文件又變爲一致, 文件爲Unmodify狀態. 執行git reset HEAD filename取消暫存, 文件狀態爲Modified

四種狀態的轉換如下圖：

使用git status命令查看文件狀態。

4.4 git文件操作命令

init：在當前目錄初始化一個版本庫，會生成.git文件夾。之後可以關聯遠程分支
```
#初始化版本庫
$ git init
```
clone：克隆遠程倉庫到本地，完成之後工作區文件狀態都是Unmodified
```
#克隆遠程倉庫到本地
$ git clone https://github.com/yozzs/xxx.git
```

add：將untracked或modefied狀態的文件添加到暫存區

# 添加指定文件到暫存區
$ git add [file1] [file2] ...

# 添加指定目錄到暫存區，包括子目錄
$ git add [dir]

# 添加當前目錄的所有文件到暫存區
$ git add .

commit：將暫存區或工作空間（-a）提交到本地倉庫

# 提交暫存區到倉庫區，message是提交的信息，用戶自己寫。如果不用-m選項，則會跳轉到vi頁面編寫提交信息，寫完:wq保存退出，如果不寫提交信息直接退出則提交失敗
$ git commit -m [message]

# 提交暫存區的指定文件到倉庫區，在分支衝突的狀態下不能指定文件提交
$ git commit [file1] [file2] ... -m [message]

# 提交工作區自上次commit之後的變化，直接到倉庫區，跳過add,對新文件無效
$ git commit -a

# 提交時顯示所有diff信息
$ git commit -v

# 使用一次新的commit，替代上一次提交，如果代碼沒有任何新變化，則用來改寫上一次commit的提交信息
$ git commit --amend -m [message]

# 重做上一次commit，幷包括指定文件的新變化
$ git commit --amend [file1] [file2] ...

revert：撤銷提交

# 把指定的提交的所有修改回滾，並同時生成一個新的提交
$ git revert <commit-id>

push：將指定本地分支推送到指定的遠程主機

# 上傳本地指定分支到遠程倉庫,remote默認爲origin
$ git push [remote] [localbranch]:[remotebranch]

# 強行推送當前分支到遠程倉庫，即使有衝突
$ git push [remote] --force

# 推送所有分支到遠程倉庫
$ git push [remote] --all

pull：拉取遠程倉庫的版本，並與本地分支合併，可以理解爲git fetch+git merge

# 拉取遠程倉庫指定分支的變化，並與指定本地分支合併，remote爲遠程主機名，默認origin
$ git pull [remote] [remotebranch]:[localbranch]

# 如果合併到當前分支，省略本地分支名
$ git pull [remote] [remotebranch]

# 如果當前分支已指定追蹤遠程分支，可省略遠程分支名
$ git pull [remote] 

# 如果當前分支只有一個追蹤分支，連遠程主機名都可以省略
$ git pull

注意，分支推送順序的寫法是<來源地>:<目的地>，所以git pull是<遠程分支>:<本地分支>，而git push是<本地分支>:<遠程分支>。

fetch：獲取遠程倉庫的變動到本地倉庫，不合並本地分支

# 獲取遠程倉庫所有更新，但不自動合併當前分支
$ git fetch [remote]

remote：操作遠程倉庫

# 簡單查看單個倉庫名
$ git remote

# 顯示所有遠程倉庫
$ git remote -v

# 顯示某個遠程倉庫的信息
$ git remote show [remote]

# 增加一個新的遠程倉庫，並命名
$ git remote add [shortname] [url]

# 修改遠程倉庫
$ git remote rename [oldname] [newname]

# 刪除遠程倉庫
$ git remote rm [remote-name]

log：查看提交日誌，會vi進入log文件。會顯示每一次提交的commit_id、分支、作者、日期信息。

   # 查看提交記錄
   $ git log  #可通過管道和其他shell命令操作，獲得想要的統計結果
   
   # 查看提交記錄，顯示最近5次提交
   $ git log -5
   
   # 以圖形化的方式顯示提交歷史的關係,可以直觀地看到分支合併情況
   $ git log --graph
   
   # 查看這個倉庫中所有的分支的所有更新記錄，包括已經撤銷的更新
   $ git reflog

rm：刪除版本庫或暫存區的文件

# 只刪除暫存區文件，工作空間和倉庫不變
$ git rm --cached <file>

# 刪除本地倉庫文件，會同時刪除工作空間和暫存區該文件
$ git rm -f <file>

clean：清理工作區未跟蹤狀態文件（不會清除.gitignore指定文件）

# 刪除工作區未跟蹤狀態文件
$ git clean -df  #-d表示包含目錄，-f表示強制清除

# 刪除指定未跟蹤狀態文件
$ git clean -f <file>

reset：回退文件的本次修改，reset與git rm --cache的區別是前者重寫本地倉庫的版本，效果可以是回退添加或修改，後者是刪除暫存區文件。

# 將本地倉庫指定文件的版本重寫到暫存區
$ git reset HEAD <file> #HEAD表示HEAD指向的提交

# 放棄工作區和index的改動，同時HEAD指針指向前一個commit對象，一個commit對象實際就是一個倉庫的版本。效果就是撤銷提交。HEAD~1也可以改爲HEAD~n，n表示前n個提交
$ git reset --hard HEAD~1

#功能同上，一個^表示前一次提交，^^表示前兩次提交
$ git reset --hard HEAD^

#將HEAD，index（暫存區）和workspace全部重置爲指定某次提交的目錄樹
$ git reset --hard <commit_id>

#只將HEAD重置爲指向指定某次提交的目錄樹，不重置工作區和暫存區
$ git reset --soft <commit_id>

#只將HEAD和index重置爲指向指定某次提交的目錄樹，不充值工作區
$ git reset --mixed <commit_id>

checkout：簽出，用暫存區或倉庫的目錄樹替換工作區目錄樹。會修改工作空間，所以很危險。但是也很常用。

# 用暫存區目錄樹替換工作空間。此操作會刪除本地未暫存的modified文件，慎用
$ git checkout .

# 用暫存區目錄樹指定文件替換工作空間該文件。
$ git checkout -- <file>

# 用HEAD指向的分支（默認是master）倉庫目錄樹指定文件替換工作空間該文件。
$ git checkout HEAD -- <file>

# 檢出branch分支，更新HEAD以指向branch分支，然後用branch分支指向的樹指定文件替換工作空間該文件。
$ git checkout <branch> -- <file>

# 用某個提交（commit_id）目錄樹指定文件替換工作空間該文件。
$ git checkout commit_id -- <file>

diff：顯示WorkSpace中的文件和暫存區文件的差異，會顯示文件內容的差異

# 比較工作空間和暫存區
$ git diff [file]

# 比較兩個提交對象的差異
$ git diff <commit_id1> <commit_id2>

ls-files：查看文件列表

# 查看所有緩存的文件
$ git ls-files

# 查看所有未被跟蹤的文件，包括.gitignore的文件
$ git ls-files -o

# 查看modified狀態的文件
$ git ls-files -modified

# 查看暫存區的文件詳細信息
$ git ls-files -s

4.5 文件操作命令示意圖

5 git分支

5.1 分支概念

Git 的分支模型是它的“必殺技特性”，也正因爲這一特性，使得 Git 從衆多版本控制系統中脫穎而出。git官網有一句介紹：Git 保存的不是文件的變化或者差異，而是一系列不同時刻的文件快照。這也正是git實現分支模型及分佈式版本控制的基石。

Git 分支，本質上僅僅是指向提交對象的可變指針。創建分支時就是在當前的提交上創建了一個新的可移動的指針。然後git有一個特殊的指針：HEAD，指向當前所在的本地分支。每一個分支指向一個提交對象。HEAD指針指向當前本地分支。我們所說的本地倉庫，實際上就是HEAD指針指向的本地分支所指向的提交對象。

由於 Git 的分支實質上僅是包含所指提交對象校驗和（長度爲 40 的 SHA-1 值字符串）的文件，所以它的創建和銷燬都異常高效。

5.2 分支操作

新建testing分支
```
git branch testing
```

切換到testing分支
```
git checkout testing  
```

此時master分支和testing分支指向同一個提交，所以工作空間看起來並沒有變化。接下來修改工作空間文件，然後提交。

使用testing分支提交
```
#修改文件後
git commit -a -m testing分支提交
```
此時testing分支指針向新的提交對象前進，master分支還是指向原來的提交對象。
切回到master分支
```
git checkout master
```
此時工作空間的文件會變爲master所指向的提交對象的狀態。
master分支提交
```
# 修改文件後
git commit -a -m master分支提交
```
此時分支出現分叉，使用git log --graph命令可以圖形化（字符圖形）查看分支提交歷史。
分支合併
```
#當前分支爲master
git merge testing
```
合併之後會將testing分支指向的commit object的修改內容添加到master指向的commit object，並生成一次新的提交。然後就可以刪除被合併的testing分支。
刪除分支
```
git branch -d testing
```
發生衝突的合併

如果合併的兩個分支都修改了同一份文件，git將無法成功完成合並生成一個新的提交，此時Git 會暫停下來，等待你去解決合併產生的衝突。分支狀態變爲合併中，衝突文件狀態變爲both modified。衝突將在下一節具體復現。

其他分支操作

# 查看所有本地分支
$ git branch

# 查看所有遠程分支
$ git branch -r

# 查看所有本地和遠程分支
$ git branch -a

# 新建分支並將其指向某個提交對象
$ git branch [branch] [commit_id]

# 新建一個分支，與指定的遠程分支建立追蹤關係
$ $ git branch --track [branch] [remote-branch]

# 刪除本地分支,-D表示強制刪除
$ git branch -d [branch] 

# 查看所有本地分支
$ git branch

# 刪除遠程分支，remote表示遠程主機名，默認origin
$ git push origin --delete [branch-name]
$ git branch -dr [remote/branch]

5.3 合併衝突解決方案

前面說到如果合併的兩個分支都修改了同一份文件，合併會產生衝突。具體情景：

創建test1分支，在test1分支修改testconflict.txt文件並提交：

切換到master分支，master分支也修改testconflict.txt文件並提交，

然後合併master分支和test1分支，發生衝突

查看衝突文件，發現git有記錄衝突內容的格式。衝突文件狀態爲both modified，且分支狀態爲master|MERGING。解決衝突的方式是手動修改文件改正衝突內容後重新提交

重新提交。分支狀態變爲正常的master

git的分支是分佈式版本控制的核心概念，功能強大，也比較難以理解。可以查看官網資料學習,https://git-scm.com/book/en/v2

6 總結

作爲一套內容尋址文件系統，Git 不僅僅是一個版本控制系統，它同時是一個非常強大且易用的工具。git已經是開發人員必備技能，也是世界上最先進的分佈式版本控制系統，許多公司普遍使用基於git的代碼託管網站。有名的代碼託管網站有github、gitlab、bitbucket、gitee(碼雲)。各種git圖形化工具也是層出不窮，eclipse、idea等IDE軟件也都集成了git插件，但是使用圖形化工具的同時，也必須理解git命令及git版本控制原理。

文章目錄