簡介

什么是Git?

Git是一個開源的分布式版本控制系統(tǒng)，用于跟蹤代碼的改變和協(xié)同開發(fā)。它最初由Linus Torvalds為了管理Linux內(nèi)核開發(fā)而創(chuàng)建，現(xiàn)已成為開源軟件開發(fā)中最流行的版本控制系統(tǒng)，沒有之一。Git允許多人同時在不同的分支上工作，并能夠合并不同的分支和代碼版本。它具有高效的性能、靈活的分支管理和強(qiáng)大的合并工具，為多人協(xié)作開發(fā)團(tuán)隊提供了一種可靠的方式來協(xié)同開發(fā)和管理代碼。Git還提供了本地版本控制，使開發(fā)人員可以在沒有網(wǎng)絡(luò)連接的情況下進(jìn)行工作，并能夠輕松地回溯和撤銷代碼更改。

版本控制系統(tǒng)（VCS）的歷史和發(fā)展

回顧VCS的發(fā)展歷程，總體上可以劃分為三個階段。
第一代VCS，包括SCSS和RCS。立足于對單個文件變化的跟蹤，檢出的文件一次只能由一個用戶在本地進(jìn)行編輯，用戶通過自己的帳戶登錄到同一共享Unix主機(jī)方式實現(xiàn)。
第二代VCS，包括CVS和SVN。通過引入網(wǎng)絡(luò)，從而形成了包含正式意義上的項目版本的集中式版本存儲庫。相比第一代VSC，有了實質(zhì)性的發(fā)展，可以供多個用戶同時檢出并使用代碼，但是他們都需要重新提交到同一中央存儲庫。存在的問題是嚴(yán)重依賴于中央存儲庫，對網(wǎng)絡(luò)和實時性同步要求很大。
第三代VSC，包括Git和Mercurial。到現(xiàn)在發(fā)展成為了分布式VCS。在分布式VCS中，創(chuàng)建存儲庫的所有副本都是相同的，無需一個集中的中央存儲庫。無需通過網(wǎng)絡(luò)實時同步內(nèi)容，只需本地創(chuàng)建提交，分支和合并打開了路徑，在合適時候再推送到遠(yuǎn)端庫。

縱觀歷史，SVN和Git是VCS發(fā)展史上最具代表性的兩大杰作。從功能上來講，它們基本上是一致的。最大的區(qū)別在于：

• SVN是集中式版本管理系統(tǒng)，很多操作都需要依賴網(wǎng)絡(luò)，使的它的發(fā)展受到了極大的約束。
• Git屬于分布式版本管理系統(tǒng)，代碼倉庫拉取到本地之后，本地即保存了遠(yuǎn)程倉庫的所有信息，包括所有分支、所有tag、所有commit，簡單說本地倉庫就是遠(yuǎn)程倉庫的一個鏡像，這就使的它的很多操作可以脫離網(wǎng)絡(luò)在本地實現(xiàn)。

隨著VCS的持續(xù)發(fā)展，Git已經(jīng)一家獨大，現(xiàn)已成為開源軟件開發(fā)中最流行的版本控制系統(tǒng)，沒有之一。所以學(xué)習(xí)版本控制，只需要學(xué)習(xí)Git就可以了。掌握了git的精髓，即使因為一些歷史原因還需要去訪問一些svn倉庫，那也可以基于git的思想和經(jīng)驗，快速掌握svn的常見命令，甚至可以直接使用Git官方提供的git-svn工具（Git - git-svn Documentation）來操作svn。

Git的優(yōu)勢和用途

Git具有以下幾個優(yōu)勢：

1. 分布式版本控制：Git是一種分布式版本控制系統(tǒng)，每個開發(fā)者都擁有完整的代碼倉庫的副本。這意味著即使沒有網(wǎng)絡(luò)連接，開發(fā)人員仍然可以進(jìn)行工作，并且可以輕松地與其他開發(fā)者進(jìn)行代碼合并和共享。
2. 高效性能：Git的設(shè)計目標(biāo)之一是提供高效的性能。Git使用了一些優(yōu)化策略，如快速的提交和檢出操作，以及**僅存儲差異的方式（增量而非全量）**來減少存儲空間。這使得Git能夠處理大型項目和大量的代碼變更，而不會造成性能問題。
3. 強(qiáng)大的分支管理：Git的分支管理功能非常強(qiáng)大，允許開發(fā)人員創(chuàng)建和切換分支，獨立開發(fā)新功能或修復(fù)bug，而不會影響主線代碼。分支合并也非常容易，可以輕松地將不同分支的代碼合并到一起。
4. 版本控制和回溯能力：Git能夠跟蹤代碼的每一次改動，并保留完整的歷史記錄。這使得開發(fā)人員可以輕松地回溯到任何一個特定版本的代碼，并查看相關(guān)變更和提交信息。這對于排查問題、修復(fù)bug和進(jìn)行代碼審查非常有幫助。
5. 豐富的生態(tài)系統(tǒng)：Git擁有龐大的開源社區(qū)和豐富的生態(tài)系統(tǒng)，有許多第三方工具和服務(wù)可供選擇，如GitHub、GitLab和Bitbucket等。這些工具和服務(wù)提供了代碼托管、協(xié)作開發(fā)、問題追蹤和持續(xù)集成等功能，可以幫助開發(fā)人員更好地利用Git進(jìn)行項目管理和協(xié)同開發(fā)。

Git的主要用途包括：

1. 代碼版本控制：Git最初是為了管理Linux內(nèi)核開發(fā)而創(chuàng)建的，因此它被廣泛用于軟件開發(fā)中的代碼版本控制。開發(fā)人員可以使用Git跟蹤代碼的變化、管理不同的代碼分支，并輕松地進(jìn)行合并、回溯和撤銷代碼的更改。
2. 協(xié)同開發(fā)：Git的分布式特性使得多個開發(fā)人員可以同時在不同的分支上工作，并能夠方便地合并彼此的代碼變更。開發(fā)人員可以通過Git來協(xié)同開發(fā)新功能、修復(fù)bug，并通過代碼審查來提高代碼質(zhì)量。
3. 開源項目管理：Git被廣泛應(yīng)用于開源軟件項目的管理。開源項目通常有許多貢獻(xiàn)者，需要一個可靠的和高效的版本控制系統(tǒng)來管理代碼的變化和合作開發(fā)。Git提供了強(qiáng)大的分支管理和合并功能，使得開源項目能夠更好地組織和管理代碼。
4. 文檔管理：Git不僅可以用于代碼管理，還可以用于文檔管理。開發(fā)人員可以使用Git來跟蹤文檔的變化、協(xié)同編輯和合并文檔的改動。這對于團(tuán)隊合作編寫文檔、制定規(guī)范和撰寫技術(shù)文檔非常有幫助。

總之，Git是一個功能強(qiáng)大的版本控制系統(tǒng)，可以幫助開發(fā)人員更好地管理代碼，提高協(xié)同開發(fā)效率，并保證代碼的可追溯性和質(zhì)量。

Git涉及的基本概念

倉庫(repository)

Git三大本地工作區(qū)域之一，倉庫就是Git的數(shù)據(jù)庫，所有數(shù)據(jù)文件都存儲在.git/目錄下，Git使用倉庫來存儲代碼和版本歷史記錄。倉庫可以是本地的，也可以是遠(yuǎn)程的。本地倉庫是存儲在開發(fā)人員的計算機(jī)上，而遠(yuǎn)程倉庫是存儲在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上，用于協(xié)同開發(fā)和代碼共享。

工作目錄(Working Directory)

Git三大本地工作區(qū)域之一，指的是平時我們用來存放項目文件，看得見文件，打得開文件、改得了文件的地方。不管是本地創(chuàng)建的倉庫還是從遠(yuǎn)程地址拉取下來的倉庫，只要后面涉及文件的增刪改，首先都是在工作區(qū)完成的。

暫存區(qū)(Stage/Index)

Git三大本地工作區(qū)域之一，它是介于工作區(qū)和倉庫之間的一個臨時區(qū)域，用來臨時存放改動。本質(zhì)上它只是一個特定格式的二進(jìn)制文件（.git/index），主要保存即將提交到倉庫里的文件列表等信息。git add命令的作用就是將工作目錄中改動的文件添加到暫存區(qū)。

遠(yuǎn)程倉庫(remote)

也是Git的一個重要工作區(qū)域，只是它是存儲于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上的Git倉庫，用于協(xié)同開發(fā)和遠(yuǎn)程代碼共享。開發(fā)人員可以將本地倉庫推送到遠(yuǎn)程倉庫，也可以從遠(yuǎn)程倉庫中拉取代碼更新。常見的遠(yuǎn)程倉庫服務(wù)有GitHub、GitLab、Gerrit等。

提交(commit)

提交是Git中記錄代碼變更的基本單位。每次對代碼的修改都可以通過提交來保存和描述，包括修改的內(nèi)容、作者、時間戳等信息。提交將代碼的狀態(tài)從未提交狀態(tài)轉(zhuǎn)換為已提交狀態(tài)，從而使得代碼變更可追溯和回溯。

HEAD指針

HEAD是Git中的一個特殊指針，它通常指向當(dāng)前分支的最新提交。每當(dāng)執(zhí)行g(shù)it commit或git checkout之類的操作時，HEAD引用的位置都會發(fā)生變化，這些變化過程會被記錄在**.git/logs/HEAD**文件中。這樣，Git就能夠追蹤HEAD引用的歷史變化，從而能夠回滾到之前的狀態(tài)或執(zhí)行其他與版本控制相關(guān)的操作。

文件狀態(tài)

在Git中，文件主要有四種狀態(tài)：

1. Untracked：文件未被跟蹤，這意味著文件存在于工作目錄中，還沒有跟git產(chǎn)生任何關(guān)聯(lián)，因此不參與版本控制。如果要將文件添加到Git庫，可以使用git add+git commit命令。
2. Unmodified：文件已經(jīng)被提交進(jìn)git倉庫，并且從最后一次提交以來未進(jìn)行修改。這意味著git倉庫中的文件與工作目錄中的文件完全一致。如果文件被修改，它將變?yōu)镸odified狀態(tài)。如果文件被從版本庫中移除，它將回到Untracked狀態(tài)。
3. Modified：文件已修改，但尚未進(jìn)行其他操作。這意味著文件已經(jīng)被修改，但改動尚未被提交到git庫。可以通過git add命令進(jìn)入暫存（staged）狀態(tài)，然后再使用git commit命令將其提交到git倉庫?；蛘咄ㄟ^git checkout命令將修改丟棄掉，使文件回到Unmodified狀態(tài)。
4. Staged：文件已經(jīng)被添加到暫存區(qū)，準(zhǔn)備被git commit命令提交到git倉庫中。提交到git倉庫之后，git倉庫中的文件和本地文件將再次保持一致。

分支(branch)

分支是Git中獨立存在的代碼副本。開發(fā)人員可以創(chuàng)建和切換分支，以獨立開發(fā)新功能或修復(fù)bug，而不會影響主線代碼。分支可以并行地進(jìn)行開發(fā)，并能夠輕松地合并到其他分支或主線代碼中。

合并(merge)

合并是將不同分支或代碼版本的變更合并到一起的操作。當(dāng)開發(fā)人員完成某個分支上的工作后，可以將該分支的代碼合并到其他分支或主線代碼中，以集成新的功能或修復(fù)到整體代碼中。

標(biāo)簽(tag)

標(biāo)簽用于給特定的提交打上有意義的標(biāo)記，如版本號或發(fā)布版本等。標(biāo)簽可以幫助開發(fā)人員快速定位和回溯到特定的版本的代碼，方便版本發(fā)布和維護(hù)。

引用（ref）

引用（reference）本質(zhì)上是一個指向某個提交對象（commit）的指針或別名。Git 使用引用來快速定位和訪問存儲庫中的特定提交。引用通常存儲在.git/refs目錄下，該目錄下又包含了不同類型的子目錄，如heads/、tags/和remotes/，分別對應(yīng)不同類型的引用：分支引用（Branch References）、標(biāo)簽引用（Tag References）、遠(yuǎn)程引用（Remote References）。
以上是Git的基本概念，它們共同構(gòu)成了Git的核心功能和特性，幫助開發(fā)人員進(jìn)行代碼版本控制、分支管理和協(xié)同開發(fā)。

git適合管理哪些文件

最適合哪些？

純文本文件：txt
源代碼文件：c、cpp、java、py、js等一切純文本格式的源代碼文件
項目文檔：md等格式

不適合哪些？

1、doc、exe、elf、db、二進(jìn)制數(shù)據(jù)等帶有一定格式的非純文本可讀文件。
問題：無法diff，任何改動都只能更新整個文件，無法做到增量式更新
解法：將文檔轉(zhuǎn)化為markdown格式使用git來維護(hù)、文檔使用語雀等知識庫進(jìn)行維護(hù)、其他二進(jìn)制文件如果必須放在git，考慮git-lfs替代
2、大文件。
問題：不能把git倉庫當(dāng)網(wǎng)盤使用，容量有限&拖慢性能
解法：網(wǎng)盤、云存儲（比如阿里云oss、騰訊云cos等）、考慮git-lfs替代

參考資料

1. SVN,GIT版本控制系統(tǒng)簡史

課后習(xí)題

1. （單項選擇題）目前開源軟件開發(fā)中最流行的版本控制系統(tǒng)是哪個？_____

A. RCS
B. SVN
C. GIT
D. Mercurial

2. （單項選擇題）以下哪項不是Git的基本概念？____

A. 倉庫
B. 分支
C. 引用
D. 元數(shù)據(jù)

3. Git中的HEAD指針指向哪里？____

A. 指向所有分支中最新的一次提交
B. 指向當(dāng)前分支的最新一次提交
C. 指向當(dāng)前分支的第一次提交
D. 指向最近一次被git add的文件

4. （不定項選擇題）Git中文件狀態(tài)有哪些？____

A. Untracked
B. Unmodified
C. Modified
D. Staged

5. （不定項選擇題）Git的本地工作區(qū)域有哪些？____

A. 倉庫
B. 工作目錄
C. 遠(yuǎn)程倉庫
D. 暫存區(qū)

6. （不定項選擇題）以下哪個是Git的優(yōu)點？_____

A. 集中式版本管理系統(tǒng)，需要依賴網(wǎng)絡(luò)運行。
B. 分布式版本管理系統(tǒng)，代碼倉庫拉取到本地之后，本地即保存了遠(yuǎn)程倉庫的所有信息，可以脫離網(wǎng)絡(luò)查看本地的改動和其他分支的提交。
C. Git的分布式特性使得多個開發(fā)人員可以同時在不同的分支上工作，并能夠方便地合并彼此的代碼變更。
D. Git可以當(dāng)做網(wǎng)盤使用，用來備份手機(jī)拍的照片。