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簡單講下 Git 的實現原理，知其所以然才能知其然；並且梳理了日常最常用的 12 個命令，分爲三大類分享給你。
本文的結構如下：
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作者和開發原由
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Git 的數據模型
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常用命令
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資源推薦
作者和開發原由
Talk is cheap. Show me the code.
這句話就出自 Linux 和 Git 的作者Linus Torvalds。
原本 Linux 內核的版本控制系統是用的 BitKeeper，然而 2005 年，BitMover 公司不再讓 Linux 開發團隊免費使用了。。
Linus 一聽，不給用了？老子自己寫！
於是，大佬十天之內完成了 Git 的第一個版本。
所以 Git 是一個免費的、開源的版本控制系統。
版本控制系統
版本控制其實每個人都用過，那些年修改過的簡歷：
小齊簡歷 2012 版
小齊簡歷 2013 版
小齊簡歷 2014 版
小齊簡歷 2015 版
小齊簡歷 2016 版
小齊簡歷 2017 版
小齊簡歷 2018 版
小齊簡歷 2019 版
...
還有那些年打死都不再改的畢業論文：
畢業論文最終版
畢業論文最最終版
畢業論文最最最終版
畢業論文最最最最終版
畢業論文最終不改版
畢業論文最終真不改版
畢業論文最終真真不改版
畢業論文最終打死不改版
畢業論文最終打死不改版 2
...
沒錯，這就是本地版本控制系統。
很明顯，好處是簡單，但是隻能一個人在這改，無法和他人完成合作。那麼以下兩種主流的版本控制系統應運而生。
1. 集中化版本控制系統
Centralized Version Control Systems (CVCS)
比如：CVS, Subversion, Perforce, etc.
這種版本控制系統有一個單一的集中管理的服務器，保存所有文件的最新版本，大家可以通過連接到這臺服務器上來獲取或者提交文件。
這種模式相對本地版本控制系統是有所改進的，但是缺點也很明顯，如果服務器宕機，那麼輕則耽誤工作、重則數據丟失。於是分佈式版本控制系統應運而生。
2. 分佈式版本控制系統
Distributed Version Control Systems (DVCS)
比如：Git, Mercurial, Bazaar, etc.
分佈式的版本控制系統會把代碼倉庫完整地鏡像下來，這樣任何一個服務器發生故障，都可以用其他的倉庫來修復。
更進一步，這種模式可以更方便的和不同公司的人進行同一項目的開發，因爲兩個遠程代碼倉庫可以交互，這在之前的集中式系統中是無法做到的。
那麼什麼叫“把代碼倉庫完整地鏡像下來”呢？
CVCS 每個版本存放的是當前版本與前一個版本的差異，因此也被稱作基於差異的版本控制 (delta-based)；
Git 存儲的是所有文件的一個快照 (snapshot)，如果有的文件沒有修改，那就只保留一個 reference 指向之前存儲的文件。
不是很好理解？那接着看吧～
Git 的數據模型
1. 什麼是快照 (snapshot) 呢？
首先我們來學兩個 Git 中的術語：
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blob, 就是單個的文件；
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tree, 就是一個文件夾。
快照則是被追蹤的最頂層的樹。
比如我的“公衆號”文件夾的這麼一個結構：
那麼一個快照就是追蹤的“公衆號”這顆樹。
2. 本地庫的數據模型
Git 記錄了每個快照的 parent，也就是當前這個文件夾的上一個版本。
那麼快照的迭代更新的過程就可以表示爲一個有向無環圖，是不是很熟悉？我們在「拓撲」那篇文章裏講過，忘了的小夥伴快去公衆號內回覆「拓撲」獲取拓撲的入門文章吧～
每個快照其實都對應了一次 commit，我們用代碼來表示一下：
class commit {
array<commit> parents
String author
String message
Tree snapshot
}
這就是 Git 的數據模型。
blob, tree, snapshot 其實都一樣，它們在 Git 中都是對象，都可以被引用或者被搜索，會基於它們的 SHA-1 hash 進行尋址。
git cat-file -t: 查看每個 SHA-1 的類型;git cat-file -p: 查看每個對象的內容和簡單的數據結構。
但是通過這個哈希值來搜索也太不方便了，畢竟這是一串 40 位的十六進制字符，就是第二部分 git log 裏輸出的那個編碼。
因此，Git 還給了一個引用 reference。
比如，我們常見的 HEAD 就是一個特殊的引用。
本地庫就是由 對象 和 引用 構成的，或者叫 Repositories.
在硬盤上，Git 只存儲 對象 和 引用，所有的 Git 命令都對應提交一個快照。
那有哪些常用命令呢？
常用命令
本章分三大部分介紹日常常用命令：
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本地操作
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和遠程庫的交互
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團隊協作 - 分支
本地操作
在學習常用命令之前，你首先需要知道的 Git 的「三個分區」和對應的文件的「三種狀態」：
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工作區：就是你本地實際寫代碼的地方，無論你是用 vim 直接改也好，還是在 IDE 裏寫，都無所謂。-
對應的文件狀態是：
modified，已修改，但還沒保存到數據庫中。
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暫存區：就是臨時存放的地方。-
對應的文件狀態是：
staged，Git 已經對該文件做了標記，下次提交知道要包含它。
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本地庫：存放本地歷史版本信息。-
對應的文件狀態是：
committed，文件已經安全的保存在本地數據庫中。
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1. $ git add
工作區改完了代碼，就用 git add 提交到暫存區。
這裏如果文件改動的比較多，但又不是每個都需要提交，我會設置 git ignore file，就表示這些文件不要提交，比如在 build project 的時候會自動生成的那些文件等等。
2. $ git commit -m "comment"
從暫存區提交到本地庫，就需要用 commit。
一般後面都會跟個 -m 加句 comment，簡單說下改動的內容或者原因，我們公司大家默認也會把 Jira鏈接附上，這樣就知道這個改動對應哪個任務。
那如果想再改，再重新 git add 即可，但是 commit 這句需要改成
$ git commit --amend
這樣就還是一條 git log 信息。
3. $ git log
git log 可以查看到提交過的信息，從近到遠顯示每次 commit 的 comment 還有作者、日期等信息，比如大概長這個樣子：
commit 5abcd17dggs9s0a7a91nfsagd8ay76875afs7d6
Author: Xiaoqi<[email protected]>
Date: xxx xxx xxx
改了 Test 文件
commit 後面的這個編號，是每次歷史記錄的一個索引。比如如果需要對版本進行前進或者後退的時候，就需要用到它。
這樣打印的 log 太多，更簡潔的打印方式是：
$ git log --oneline
就一行打印出來了。
或者：
$ git reflog
更常用一些。
4. $ git reset
那我們剛剛說過，如果需要前進或退回到某個版本，就用
$ git reset --hard <編號>
這樣就直接跳到了這個編號對應的那個版本。
那麼這個 hard 是什麼意思呢？
這裏有 3 個參數：hard, soft, mixed，我們一一來說一下。
回到我們最重要的這張圖上來：
我們剛剛說的前進或後退到某一版本，是對本地庫進行的操作。
那有個問題：
本地庫的代碼跳到那個版本之後，工作區和暫存區的代碼就和本地庫的不同步了呀！
那這些參數就是用來控制這些是否同步的。
$ git reset --hard xxx
三個區都同步，都跳到這個 xxx 的版本上。
$ git reset --soft xxx
前面兩個區不同步，就只有本地庫跳到這個版本。
$ git reset --mixed xxx
暫存區同步，工作區不動。
所以呢，用的多的就是 hard.
遠程交互
和遠程庫的交互主要是推、拉，也就是寫入和讀取。
5. $ git push
小齊寫完了代碼，要提交到公司的代碼庫裏，這個過程要用 git push.
當然了，這麼用會被打的。。畢竟還要 cr 呢。
5. $ git clone
新來的實習生首先要 clone 整個項目到本地來，然後才能增刪改查。
當然了實際工作中也沒人這麼用。。因爲每家公司都會有自己包裝的工具。不過如果是做 Github 上的開源項目，就用得上了。
6. $ git pull
小齊提交了新的代碼之後，領導要審查呀，所以用 git pull 把最新的代碼拉取下來瞅瞅。
實際上呢，
git pull = fetch + merge
7. $ git fetch
git fetch 這個操作是將遠程庫的數據下載到本地庫，但是工作區中的文件沒有更新。
而要談 get merge，我們還需要先講下分支。
merge 是 git pull 默認的選項，合併其實還有另外一種方法：rebase，中文叫做變基。
8. $ git rebase
rebase 的作用更多的是來整合分叉的歷史，可以將某個分支上的所有修改都移到另一分支上，就像是變了基底。
分支與合併
首先我們來看幾個關於分支的基本操作：
9. 查看分支：
$ git branch
類似於ls，能夠列出當前所有分支。
git branch -v 能夠顯示更多信息。
10. 創建分支：
$ git branch <branchName>
11. 切換分支：
$ git checkout <branchName>
有了分支之後必然會有合併：
12. 合併分支：
$ git merge <branchName>
而合併時就可能會有衝突，什麼時候會有衝突呢？：
在同一個文件的同一個位置修改時。
因爲 Git 會努力的把你們改動不同的地方合併在一起，但如果實在是在同一個地方改的，那它也沒辦法了，只能留給程序員去手動處理了。
當然了，每個命令延伸下去還有無限多個，本文不可能涵蓋全部，所以在此重磅推薦齊姐精心挑選的三大學習資源，大家可以自行享用～
學習資源
git help
其實我個人使用最多的是git help
真心方便又好用啊！
比如 git help pull:
先介紹了有哪些參數，然後 description 詳細解釋了它的工作原理，下面還有圖解，有木有太香！！
不過這種方式更像是 cheatsheet，當你已經知道了這個命令、只是忘了它的用法的時候去查。
如果你想系統的學習，那麼下面 👇 的更適合你。
Pro Git
這本書是強烈推薦了！！
Pro Git 這本書不僅講了 Git 的基礎用法、高級用法，以及最後還深入講解了 Git 的原理，非常細緻全面。
書的電子版也能在網站上直接下載。
英文版：
-
https://git-scm.com/book/en/v2
中文版：
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https://git-scm.com/book/zh/v2
玩遊戲
Practice makes perfect!
推薦一個寶藏資源：玩遊戲來練 Git
項目：https://github.com/pcottle/learnGitBranching
網址：https://learngitbranching.js.org/
我熟悉很多工具都是通過小遊戲來練習的，比如 vim 的操作，還是蠻推薦這種方式的。就不劇透啦，大家自己去探索吧～