版本控制系統
版本控制系統是一種幫助軟件開發者實現團隊合作和歷史版本維護的軟件，一個版本控制系統應具備以下列出的這幾個基本功能：
- 允許開發者併發工作；
- 不允許一個開發者覆寫另一個開發者的修改；
- 保存所有版本歷史。
版本控制系統可以分爲如下兩類：
- 集中式版本控制系統；
- 去中心式（分佈式）版本控制系統。
Git 是一種分佈式版本控制系統。在這一章裏，我們將着重介紹分佈式版本控制系統，特別是重點介紹 Git。
分佈式版本控制系統
集中式版本控制系統是用一箇中央服務器存儲所有文檔並在此中央服務器上實現團隊合作，此種系統的主要弊端在於中央服務器可能發生的單點故障：如果中央服務器不幸宕機一小時，那麼這一小時內就完全不能合作開發了。此種弊端能導致的最糟糕的情況是，如果中央服務器在成功備份之前完全崩潰，那麼中央服務器中所存儲的此項目的所有歷史版本都將丟失。這時，就該考慮一下分佈式的版本控制系統了。
分佈式版本控制系統中的客戶端不僅可以查驗項目目錄的最新快照，而且可以鏡像整個倉庫。如果服務器宕掉了，任何一個客戶端存儲的倉庫鏡像都能作爲備份用來恢復。每一次查驗都會形成一個倉庫的完整備份。Git 並不依賴於中央服務器，這樣開發者就能在離線情況下也進行各種操作。開發者能夠在離線情況下進行提交、創建分支、查看日誌等操作，只有要公佈自己的變更或者獲取最新的變更版本時才需要連接網絡。
Git 的優勢
免費且開源
Git 是遵循 GPL 開源許可的發行軟件，在整個互聯網上都可以免費獲取。你可以用 Git 來管理財產相關工程而不用花一分錢，而且因爲它是開源的，你還可以下載源碼按自己的需求對它進行改造。
快捷輕便
因爲絕大多數操作都可以在本地完成，這讓速度得到了很大的提升。Git 並不依賴中央服務器，這就是爲什麼沒有必要每個操作都得和遠端服務器交互的原因。Git 的核心部分是用 C 語言寫成的，這避免了使用更高級語言造成的運行時間上的浪費。儘管 Git 鏡像了整個倉庫，客戶端的數據量仍然很小，這很好地說明了 Git 在客戶端壓縮存儲數據的效率有多高。
默認的備份
當存在很多份鏡像複製時，數據丟失的可能性就大大減小了。任何客戶端上的數據都是倉庫的鏡像，這些數據在系統崩潰或硬盤損毀時都可以用來恢復。
安全
Git 使用一種叫做安全散列算法（SHA1）的加密方法去命名並識別數據庫中的對象。每個文件和每次提交都會加上校驗碼供驗證，每次取出數據也都得使用校驗碼校驗。這意味着在不瞭解 Git 的情況下，開發者不可能成功進行修改文件數據、提交信息或者其他會改變 Git 項目數據庫的操作。
硬件資源要求不高
在使用集中式版本控制系統時，需要的中央服務器必須足夠強大以支撐團隊所有成員的請求。對於小型開發團隊來說，這個問題不難解決，但是如果團隊規模不斷增大，服務器的硬件限制就會成爲瓶頸。在分佈式版本控制系統中，開發者只有在推出（push）或拉取（pull）修改時才需要連接服務器，所有負擔較重的工作都在客戶端這邊完成，所以服務器的硬件條件就可以從簡規劃。
更簡單的分支管理
集中式版本控制系統使用一種簡單的複製機能，如果我們在其中創建一個分支，那麼該分支會將項目所有代碼拷貝在新的分支中，此方法效率不高且頗費時間，而且在集中式版本控制系統中刪除和合並分支都很複雜且耗時長。但是分支管理在 Git 中容易多了，在 Git 中創建、刪除和合並分支均只會花費很少的時間。
分佈式存儲系統中的術語
本地庫 （Local Repository）
所有版本控制系統工具都會提供個人工作空間，在其中對複製下來的工程項目進行操作，開發者在自己的個人工作空間中做出改動然後提交，這些改動也就成爲了項目倉庫的一部分。Git 更進一步爲開發者們提供整個倉庫的私人複製本，開發者們可以對這個倉庫進行任何操作，比如增加文件、刪除文件、移動文件、提交修改等。
工作目錄、暫存區或索引（Working Directory and Staging Area or Index）
工作目錄即文檔被拉取或創建後所在的目錄位置。在集中式系統中，開發者們通常做出修改然後將更改項直接提交給倉庫。Git 不同，Git 不會追蹤每次每個被修改的文檔，不論何時你提交了一個操作，Git 都會搜尋暫存區現有的文檔，不是所有被修改的文檔而是隻有暫存區現存的文檔會被納入考慮。
讓我們來看看 Git 的基本工作流：
- 第一步 —— 在工作目錄下修改一個文檔；
- 第二部 —— 將此文檔加入暫存區；
- 第三步 —— 進行提交操作，此操作從暫存區將文檔移入本地庫中，完成推出（push）的操作後，此變動就永久保存在了 Git 倉庫裏了。
如果你修改了兩個文件，sort.c 和 search.c，並且你想爲這兩次修改分別進行兩次提交，這時，你可以先將一個文件添加進暫存區再提交，然後按這種方式處理下一個文件。操作示例如下，-m 後面的參數爲本次提交的說明：
# First commit
[jerry@CentOS ~]$ git add sort.c
# adds file to the staging area
[jerry@CentOS ~]$ git commit –m “Added sort operation”
# Second commit
[jerry@CentOS ~]$ git add search.c
# adds file to the staging area
[jerry@CentOS ~]$ git commit –m “Added search operation”
二進制大型對象（Blobs）
Blob 是 Binary Large Object （二進制大型對象）的縮寫，每個版本的文件都以 blob 類型呈現。blob 包含文件的所有數據，但唯獨沒有文件的元數據。這是一種二進制文件，在 Git 數據庫中，它以“文件的安全散列哈希”聞名。在 Git 中，文件並不是按名字而是按內容來處理的。
樹（Trees）
樹是一種對象，代表一個目錄。它包含 blob 類型的文件和其他子目錄，一棵樹即是一個存儲指向 blob 的索引或者被稱爲樹對象的安全散列哈希的二進制文件。
提交操作（Commits）
提交操作維持着倉庫的當前狀態，一個提交也會被安全散列哈希指名。你可以將提交操作對象看作鏈表的一個節點，每個提交操作對象都有一個指向父提交節點的指針。從給定的一個提交中，你能通過查找父指針去回溯查看提交的歷史。如果一個提交有不止一個父提交，那麼此提交是通過兩個分支合併來創建的。
分支（Branches）
分支用於創建發開的另一線路。默認情況下，Git 有一個 master 分支，此分支如同另一種版本管理工具 Subversion 即 SVN 中的樹幹 trunk。通常來說，一個分支用於一個新功能的開發，一旦新功能開發完成，就將這個分支合併到 master 上，然後刪除這個分支。每個分支都可由 HEAD 指示，HEAD 在不指定的情況下總是指向分支的最新一次提交狀態。不論何時你完成一次提交操作，HEAD 都會以最新的提交操作來更新自己。
標籤（Tags）
標籤能給倉庫中某個特定版本分配一個有意義的名字。標籤和分支很相似，不同的地方在於標籤是不變動的。這意味着，標籤是一種沒人去修改的分支。一旦爲某個特定提交操作創造了一個標籤，即使你再完成一次新的提交操作，它也不會更新。一般開發者會給產品的發行版本創建標籤。
克隆（Clone）
克隆操作會給倉庫創建一個實例。克隆不僅能檢視當前工作的副本，而且能鏡像整個倉庫。用戶能在本地倉庫上完成各種操作，只有在倉庫實例同步時才需要連接網絡。
拉取（Pull）
拉取操作將遠端倉庫實例的變動拷貝到本地，此操作用於兩個倉庫實例的同步中。pull 操作與 SVN 中的 update 操作效果相同。
推出（Push）
推出操作將本地的倉庫實例發生的變動拷貝到遠端倉庫中，此操作常用於將對本地做的改動永久存儲到 Git 倉庫中。push 操作與 SVN 中的 commit 操作效果相同。
HEAD
HEAD 是一個指針，它永遠指向分支中的最新提交內容。不論何時你完成一次提交，HEAD 總會隨着最近的一次提交而更新。分支的 heads 存儲在 .git/refs/heads/ 目錄下。
[jerry@CentOS ~]$ ls -1 .git/refs/heads/
master
[jerry@CentOS ~]$ cat .git/refs/heads/master
570837e7d58fa4bccd86cb575d884502188b0c49
修訂（Revision）
修訂即是源代碼的改版，在 Git 中修訂由提交體現，而這些提交操作則由安全散列算法認定識別。
URL
URL 表示 Git 倉庫的位置，該項內容存儲在 Git 的設定文件 .git\config 裏。
[gituser@CentOS ~]$ cat .git/config
[core]
repositoryformatversion = 0
filemode = true
bare = false
logallrefupdates = true
[remote "origin"]
url = [email protected]:project.git
fetch = +refs/heads/*:refs/remotes/origin/*
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