Git工具詳解以及與GitHub的配合使用

2020-06-16 17:14:08

Git和GitHub

概念

git --- 版本控制工具（命令）。

工具介紹官方網站：http://git-scm.com

工具下載地址：http://git-scm.com/download/

git是一個開源的分散式版本控制系統，用以有效、高速的處理從很小到非常大的專案版本管理。git是個工具，在linux裡面也就類似gcc這樣的工具一樣，是一個shell命令。git是Linus Torvalds為了幫助管理Linux核心開發而開發的一個開放原始碼的版本控制軟體。Torvalds開始著手開發git是為了作為一種過渡方案來替代BitKeeper，後者之前一直是Linux核心開發人員在全球使用的主要原始碼工具。開放原始碼社群中的有些人覺得BitKeeper的許可證並不適合開放原始碼社群的工作，因此 Torvalds決定著手研究許可證更為靈活的版本控制系統。儘管最初git的開發是為了輔助Linux核心開發的過程，但是我們已經發現在很多其他自由軟體專案中也使用了git。例如：很多Freedesktop的專案也遷移到了git上。

Github --- 一個平台（網站）。

Github官方網站：https://github.com/

提供給使用者建立git倉儲空間，儲存（託管）使用者的一些資料文件或者程式碼等。

Github目前擁有140多萬開發者使用者。隨著越來越多的應用程式轉移到了雲上，Github已經成為了管理軟體開發以及發現已有程式碼的首選方法。GitHub可以託管各種git庫，並提供一個web介面，但與其它像SourceForge或Google Code這樣的平台不同，GitHub的獨特賣點在於從另外一個專案進行分支的簡易性。為一個專案貢獻程式碼非常簡單：首先點選專案站點的“fork”的按鈕，然後將程式碼檢出並將修改加入到剛才分出的程式碼庫中，最後通過內建的“pull request”機制向專案負責人申請程式碼合併。已經有人將GitHub稱為程式碼玩家的MySpace。

Github公有倉庫免費，私有倉庫要收費的！

git和Github的關係

指定了remote連結和使用者資訊（git靠使用者名稱+郵箱識別使用者）之後，git可以幫你將提交過到你本地分支的程式碼push到遠端的git倉庫（任意提供了git託管服務的伺服器上都可以，包括你自己建一個伺服器 或者 GitHub/BitBucket等網站提供的伺服器）或者將遠端倉庫的程式碼 fetch 到本地。

Github只是一個提供儲存空間的伺服器，用來儲存git倉庫。當然現在Github已經由一個存放git倉庫的網站空間發展為了一個開源社群（不只具有儲存git倉庫的功能了），你可以參與別人的開源專案，也可以讓別人參與你的開源專案。

Github類似產品

有很多Github類似的平台，用於提供git倉庫的儲存。

BitBucket

公有、私有倉庫都免費。

git和CVS、SVN的區別

git是分散式版本控制系統，程式碼提交是在原生的（如此速度就快），當然生成修補程式（patch）然後push到遠端伺服器上是需要聯網的。

CVS、SVN是集中式版本控制系統，程式碼提交都是提交到遠端伺服器上，是需要一直聯網的（如此速度就慢）（這裡的一直聯網不是說你寫程式碼的時候要聯網，而是說你提交程式碼的時候必須聯網；但是git不同，git提交程式碼是原生的不需要聯網，生成patch後push patch才需要聯網，相當於svn的遠端的集中伺服器對於git來說，這個集中的遠端伺服器就在本地）。這個地方比較難理解。

CVS、SVN這樣的集中式版本控制系統，它的完整程式碼倉庫（程式碼倉庫不僅僅只包含了程式碼，還包含各個歷史版本的資訊等）在中心伺服器上，一旦這個中心伺服器掛了，也就是完整的程式碼倉庫掛了，雖然你本地可能之前有從中心伺服器上取得過程式碼，但是那些歷史版本資訊都沒有了，而且你也無法再提交程式碼。

git不同，git沒有中心伺服器的概念，每一個git用戶端（git節點）都含有一個完整的程式碼倉庫（前提是你之前從遠端git倉庫fetch過程式碼），所以那些歷史版本資訊都在你本機上，假如哪一個git節點掛掉了，隨意從其他git節點clone一個程式碼倉庫過來就ok了，那些原來的程式碼、版本資訊之類的都還是完整的（當然如果你在這個掛掉的git節點上新增的程式碼是沒有掉了的）。

綜上，git的每一個節點（第一次從遠端git倉庫取得程式碼後，該git節點就是一個完整的程式碼倉庫）相當於SVN的中心伺服器，都包含完整的程式碼倉庫。

git的工作原理

架構圖

功能特性

git的功能特性：
從一般開發者的角度來看，git有以下功能：
1、從遠端伺服器上克隆clone完整的git倉庫（包括程式碼和版本資訊）到自己的機器（單機）上。
2、在自己的機器上根據不同的開發目的，建立分支，修改程式碼。
3、在單機上自己建立的分支上提交程式碼。
4、在單機上合併分支。
5、把遠端伺服器上最新版的程式碼fetch下來，然後跟自己的主分支合併。
6、生成修補程式（patch），把修補程式傳送給主開發者。
7、看主開發者的反饋，如果主開發者發現兩個一般開發者之間有衝突（他們之間可以合作解決的衝突），就會要求他們先解決衝突，然後再由其中一個人提交。如果主開發者可以自己解決，或者沒有衝突，就通過。
8、一般開發者之間解決衝突的方法，開發者之間可以使用pull命令解決衝突，解決完衝突之後再向主開發者提交修補程式。

從主開發者的角度看，git有以下功能：
1、檢視郵件或者通過其它方式檢視一般開發者的提交狀態。
2、打上修補程式，解決衝突（可以自己解決，也可以要求開發者之間解決以後再重新提交，如果是開源專案，還要決定哪些修補程式有用，哪些不用）。
3、向遠端伺服器（公共的）提交結果，然後通知所有開發人員。

優點：
1、適合分散式開發，強調個體。
2、遠端伺服器（公共的）壓力和資料量都不會太大。
3、速度快、靈活。
4、任意兩個開發者之間可以很容易的解決衝突。
5、離線工作。（當然提交遠端伺服器或者從遠端伺服器fetch程式碼是要聯網的）。

git中的一些概念和原理

工作區

Working Directory

電腦上能看到的目錄即工作目錄，比如：/e/git_repo/

版本庫

Repository

工作區有一個隱藏目錄.git，這個不算工作區，而是git的版本庫。
git的版本庫裡存了很多東西，其中最重要的就是稱為stage（或者叫index）的暫存區，還有git為我們自動建立的第一個分支master，以及指向master的一個指標叫HEAD。構造參見上面的結構圖。

暫存區

Stage

暫存區就是版本庫中的一個區域，具體參見上面的結構圖。

工作區、版本庫、暫存區之間的關係

git工作的流程就是：
第1步，使用git add把檔案從工作區新增到版本庫中的暫存區，git add命令可以多次用；
第2步，使用git commit提交程式碼，就是把暫存區的所有內容提交到當前分支。
綜上，需要提交的檔案修改通通放到暫存區（可能有多次的git add），然後，一次性提交暫存區的所有修改到當前分支（git commit）。

分支

分支（branch）有什麼用呢？假設你準備開發一個新功能，但是需要兩週才能完成，第一周你寫了50%的程式碼，如果立刻提交，由於程式碼還沒寫完，不完整的程式碼庫會導致別人不能幹活了。如果等程式碼全部寫完再一次提交，又存在丟失每天進度的巨大風險。
現在有了分支，就不用怕了。你建立了一個屬於你自己的分支，別人看不到，還繼續在原來的分支上正常工作，而你在自己的分支上幹活，想提交就提交，直到開發完畢後，再一次性合併到原來的分支上，這樣，既安全，又不影響別人工作。

分支內部原理

1、如下圖所示，版本的每一次提交（commit），git都將它們根據提交的時間點串聯成一條線。剛開始是只有一條時間線，即master分支，HEAD指向的是當前分支的當前版本。

2、當建立了新分支，比如dev分支（通過命令git branch dev完成），git新建一個指標dev，dev=master，dev指向master指向的版本，然後切換到dev分支（通過命令git checkout dev完成），把HEAD指標指向dev，如下圖。

3、在dev分支上編碼開發時，都是在dev上進行指標移動，比如在dev分支上commit一次，dev指標往前移動一步，但是master指標沒有變，如下：

4、當我們完成了dev分支上的工作，要進行分支合併，把dev分支的內容合併到master分支上（通過首先切換到master分支，git branch master，然後合併git merge dev命令完成）。其內部的原理，其實就是先把HEAD指標指向master，再把master指標指向現在的dev指標指向的內容。如下圖。

5、當合併分支的時候出現衝突（confict），比如在dev分支上commit了一個檔案file1，同時在master分支上也提交了該檔案file1，修改的地方不同（比如都修改了同一個語句），那麼合併的時候就有可能出現衝突，如下圖所示。

這時候執行git merge dev命令，git會預設執行合併，但是要手動解決下衝突，然後在master上git add並且git commit，現在git分支的結構如下圖。

可以使用如下命令檢視分支合併情況。

git log --graph --pretty=oneline --abbrev-commit

6、合併完成後，就可以刪除掉dev分支（通過git branch -d dev命令完成???。

如此，就是分支開發的原理。其好處也是顯而易見的。

分支策略

如何合適地使用分支？

在實際開發中，我們應該按照幾個基本原則進行分支管理：
1、master分支應該是非常穩定的，也就是僅用來發布新版本，平時不要在master分支上編碼開發。master分支應該與遠端倉庫保持同步；
2、平常編碼開發都在dev分支上，也就是說，dev分支是不穩定的，到某個時候，比如1.0版本發布時，再把dev分支合併到master上，在master分支發布1.0版本；dev分支也應該與遠端保持同步；（git push/git pull也要解決衝突）
3、你和團隊成員每個人都在原生的dev分支上幹活，每個人都有自己的分支，時不時地往遠端dev分支上push/pull就可以了。（push/pull的時候是要解決衝突的.）

上面這個圖是大致示意圖，其實上面這個圖是省略了git push/git pull操作的，比如bob在本地dev分支上，新建了一個feature1分支幹完活，在原生的dev分支上合併了feature1分支，然後要把dev分支push到公共伺服器上，這樣michael才能pull下來bob完成的內容。更詳細一點的圖如下：