分布式版本控制系统（git基础）

Posted 2020-11-27

一，了解git

1，git是什么？

Git是目前世界上最先进的分布式版本控制系统（没有之一），由Linus公司（创建了开源的linux）开发而成。

2，分布式版本控制系统是什么意思？具体表现在哪？

Git就是分布式管理系统，于其对应的集中式版本控制系统有SVN，简单的说，分布式的版本控制就是每个人都可以创建一个独立的代码仓库，用于管理，各种版本控制的操作都可以在本地完成，每个人修改的代码都可以合并推送到另一个代码仓库中。
而像SVN这样，只有一个中央服务器，所有的开发人员都必须依赖与这个代码仓库，每次版本控制的操作也必须连接到服务器才能完成，很多公司喜欢用集中式的版本控制是为了更好的控制代码，如果个人开发，一般选择git这种分布式系统。

3，git的作用？

举个例子：如果你使用word文件编写一个东西的时候，肯定有这样一个经历，想要删除一个段落，但是想要恢复删除的段落，又怕找不回来了，这时候你可能会将这个文件另存一份，然后接着改，改到一定程度，又接着改，如果一直这样下去，可能你满桌面都是个word文档的修改版，等过了一周你想要找回被是删除的文字，但是已经记不清楚删除前保存在哪个文件里面了，只好一个一个去找，这就比较麻烦了。
于是你想，如果有一个软件，不但能自动帮我记录每次文件的改动，还可以让同事协作编辑，这样就不用自己管理一堆类似的文件了，也不需要把文件传来传去。如果想查看某次改动，只需要在软件里看一眼就可以了，岂不是很方便？
这个软件看起来应该像这样子，能记录每次文件的改动：

4，集中式和分布式？

Linus一直痛恨的CVS及SVN都是集中式的版本控制系统，而git是分布式版本控制系统，集中式和分布式版本控制系统有什么区别呢？
集中式版本控制系统：

版本库是集中存放在中央服务器的，而干活的时候，用的都是自己的电脑，所以要先从中央服务器取得最新的版本，然后开始干活，干完活了，再把自己的活推送给中央服务器。中央服务器就好比是一个图书馆，你要先从图书馆借出来，然后回到家自己改，改完了，再放回图书馆。
集中式版本控制系统的缺点：
集中式版本控制系统最大的毛病就是必须联网才能工作，如果在局域网内还好，带宽够大，速度够快，可如果在互联网上，遇到网速慢的话，可能提交一个10M的文件就需要5分钟，那肯定是无法接受的。

分布式版本控制系统：

分布式版本控制系统根本没有“中央服务器”，每个人的电脑上都是一个完整的版本库，这样，你工作的时候，就不需要联网了，因为版本库就在自己的电脑上。既然每个人电脑上都有一个完整的版本库，那多个人如何协作呢？比如说你在自己电脑上改了文件A，你的同事也在他的电脑上改了文件A，这时，你们俩之前只需把各自的修改推送给对方，就可互相看到对方的修改了。

和集中式版本控制系统相比，分布式版本控制系统的安全性要高很多，因为每个人电脑里都有一个完整的版本库，某一个人的电脑坏掉了不要紧，随便从其他人那里复制一个就可以了。而集中式版本控制系统的中央服务器要是出了问题，那么所有员工都无法工作了。

在实际使用分布式版本控制系统的时候，其实很少在两个人之间的电脑上推送版本库的修改，因为可能你们俩不在一个局域网内，两台电脑互相访问不了，也可能今天你的同事病了，他的电脑压根就没有开机。因此，分布式版本控制系统通常也有一台充当“中央服务器”的电脑，但这个服务器的作用仅仅是用来方便“交换”大家的修改，没有它也一样干活，只是交换修改不方便而已。
当然，Git的优势不单是不必联网这个简单，后面我们还会看到git极其强大的分支管理，把SVN等集中式控制系统远远抛在了后边。

总结：
集中式版本控制系统（CVS，SVN等）：有一个中央服务器，需要在联网的的情况下才能使用，上传速度慢，如果中央服务器挂掉，将无法工作。
分布式版本控制系统（git）：无须中央服务器，每个人的电脑上都有一个版本库，安全性高，上传速度快，并且具有强大的分支管理。

二，安装并使用git

1，安装git
最早git是在linux上开发的，很长一段时间内，git也只能在Linux和Unix系统上跑。不过，慢慢地有人把它移植到了Windows上，现在，git可以在Linux，Unix，Mac和Windows这几大平台上正常运行。

[jonson@localhost ~]$ sudo yum -y install git
安装完成后，还需要最后一步配置，在命令行输入：
[jonson@localhost ~]$ git config --global user.name "jonson"
[jonson@localhost ~]$ git config --global user.email "xxxxxxx.163.com"

因为git是分布式版本控制系统，所以，每个机器都必须自报家门：“你的名字和Email地址”。
注意：git config命令的--global参数，用来和这个参数，表示你这台机器上所有的git仓库都会使用这个配置，当然也可以对某个仓库指定不同的用户名和Email地址。

2，创建版本库
什么是版本库呢？版本库又名仓库（repository），你可以简单理解成一个目录，这个目录里面的所有文件都可以被git管理起来，每个文件的修改，删除，git都能跟踪，以便任何时候都可以追踪历史，或者在将来某个时刻可以“还原”。

#首先，创建一个目录用作版本库：
[jonson@localhost ~]$ mkdir mygit
[jonson@localhost ~]$ cd mygit/
#将目录变成git管理的仓库（初始化git仓库）
[jonson@localhost mygit]$ git init
Initialized empty Git repository in /home/jonson/mygit/.git/
[jonson@localhost mygit]$ ls -a
.  ..  .git

3，将文件添加到版本库

#创建一个名为“test”的文件
[jonson@localhost mygit]$ echo "test1 git" >  test.txt
[jonson@localhost mygit]$ cat test.txt 
test1 git
// 注意：文件一定要放在当前目录下（子目录也行），因为这个一个git仓库，否则将无法找到该文件。
把一个文件存放到git仓库需要两步
#第一步，用命令`git add`告诉git，把文件添加到仓库：
[jonson@localhost mygit]$ git add test.txt 
#第二步，用命令`git commit `告诉git，把文件提交到仓库：
[jonson@localhost mygit]$ git commit -m "this is first version"
[master (root-commit) 504e5b2] this is first version   
 1 file changed, 1 insertion(+)  #提示一个文件被改动，并且插入了一行内容 
 create mode 100644 test.txt

参数解释：git commit 命令，-m后面输入的是本次提交的说明，可以自定义有特点的内容，这样就能从历史记录里方便地找到改动记录。

小结：

git init：初始化一个git仓库
git add <filename>： 添加文件到git仓库
git commit -m <自定义内容>： 提交文件到git仓库

4，时光穿梭机（代码库回滚）

#我们继续修改test.txt文件，改成如下内容：
[jonson@localhost mygit]$ echo "test2 git" >> test.txt
[jonson@localhost mygit]$ cat test.txt 
test1 git
test2 git

#查看git版本状态，运行git status命令看看结果：

git status命令可以让我们时刻掌握仓库当前的状态，上面的命令输出告诉我们，test.txt被修改过，但还没有准备提交的修改。
虽然git告诉我们该文件被修改了，但如果能看看具体修改了什么内容，自然是很好的。比如你休假两周从国外回来，第一天上班时，已经记不清上次怎么修改的test.txt，所以，需要用git diff这个命令看看：

git diff 顾名思义即使查看difference（差异对比），显示的格式正是Unix通用的diff格式，可以从上面的命令输出看到，我们在最后一行添加了“test2 git”内容。

知道了对test.txt做了什么修改后，接下来我们就需要把它提交到仓库了，提交修改和提交新文件是一样的两步：

[jonson@localhost mygit]$ git add test.txt 
[jonson@localhost mygit]$ git commit -m "this is second version"
[master 2d19893] this is second version
 1 file changed, 1 insertion(+)

#提交后，我们再用git status命令看看仓库对的当前状态：
[jonson@localhost mygit]$ git status
# On branch master
nothing to commit, working directory clean

git告诉我们当前没有需要提交的修改，而且，工作目录是干净的（working directory clean）。

小结：

git status：查看工作区的状态
git diff：查看修改的内容

4.1，版本回退

#先再次修改文件的内容：
[jonson@localhost mygit]$ echo "test3 git" >> test.txt 
[jonson@localhost mygit]$ cat test.txt 
test1 git
test2 git
test3 git
#提交修改到仓库：
[jonson@localhost mygit]$ git add test.txt 
[jonson@localhost mygit]$ git commit -m "this is three version"
[master 31acb21] this is three version
 1 file changed, 1 insertion(+)

像这样，你不断对文件进行修改，然后不断提交到到版本库里。不用担心数据的找不到或者丢失的问题，因为每当你觉得文件修改到一定程度的时候，就可以“保存一个快照”，这个快照在git中被称为“commit”，一旦你把文件改乱了，或者误删了文件，还可以从最近的一个commit恢复，然后继续工作，不会造成数据丢失。
在实际工作中，我们肯定记不得每次修改的内容，所以我们可以用git log命令来查看历史记录：

git log命令显示了最近到最远的提交日志，我们可以看到3次提交。
如果嫌输出信息太多，可以加上--pretty=oneline参数：

可以看到第一段是一大串commit id（版本号），和SVN不一样，git的commit id不是1,2,3...递增的数字，而是一个SHA1计算出来的一个非常大的数字，用十六进制表示。为什么commit id需要用这么一大串数字表示呢？因为git是分布式的版本控制系统，后面我们还会研究多人在同一个版本库里工作，如果大家都用1,2,3....作为版本号，那肯定就冲突了。

#进行版本回退:
首先，git必须知道当前版本是哪个版本，在git中，用HEAD表示当前版本，上一个版本就是HEAD^，上上个版本就是HEAD^^,如果往上100或者1000个版本可以用HEAD~100表示。

#现在我们把当前版本回退到上一个版本，使用git reset命令：
[jonson@localhost mygit]$ git reset --hard HEAD^
HEAD is now at 2d19893 this is second version
#查看文件内容，可以看到回退到了上一个版本：
[jonson@localhost mygit]$ cat test.txt 
test1 git
test2 git

查看日志，发现最新的那个版本已经看不到了，如果你又想恢复到刚刚的版本，那么还有办法将其还原吗？办法其实还是有的，前提是你必须要找到那个最新版本的commit id，git提供了一个命令git reflog用来记录你的每一次命令：

[jonson@localhost mygit]$ git reset --hard 31acb21
HEAD is now at 31acb21 this is three version
[jonson@localhost mygit]$ cat test.txt 
test1 git
test2 git
test3 git

现在，你又回到了刚刚的版本环境。

小结：

#版本回退
git reset  --hard HEAD [^|^^|~xx]  
git reset --hard <commit id>
#查看提交历史：
git log 或者 git log --pretty=oneline 
#查看命令历史：
git reflog

5，工作区和暂存区
Git和其他版本控制系统（如SVN）的一个不同之处就是有暂存区的概念。
工作区（Working Directory）：就是你在电脑能看到的目录，比如我mygit目录就是一个工作区。

版本库（Repository）：git版本库存放了很多东西，其中最重要的就是stage（或者叫index）的暂存区，还有git为我们自动创建的第一个分支master，以及指向master的一个指针叫HEAD。

我们知道把文件往git版本库里添加的时候，是分两步执行的：
第一步用git add把文件添加进去，实际上就是把文件修改添加到暂存区。
第二步用git commit 提交更改，实际上就是把暂存区的所有内容提交到当前分支。
这里就不做实例了，大家可以从上边的例子就可以弄明白暂存区的概念了，弄明白了暂存区，就明白了git的很多的操作到底干什么。

6，管理修改
接下来我们要了解的是，为什么git比其他版本控制系统设计得优秀，因为git跟踪并管理的是修改，而非文件。
什么是修改？比如你新增了一行，这就是修改，删除了一行，也是一个修改，更改了某些字符，也是一个修改，创建了新文件也算一个修改。
为什么说git 管理的是修改，而不是文件呢？我们通过下边的例子的来理解。

1）对test.txt做一个修改，比如加一行内容：

[jonson@localhost mygit]$ echo "test4 git" >> test.txt 
[jonson@localhost mygit]$ cat test.txt 
test1 git
test2 git
test3 git
test4 git

然后，将文件添加到暂存区：

[jonson@localhost mygit]$ git add test.txt 
[jonson@localhost mygit]$ git status
# On branch master
# Changes to be committed:
#   (use "git reset HEAD <file>..." to unstage)
#
#   modified:   test.txt
#

然后，再修改test.txt：

[jonson@localhost mygit]$ sed -i ‘s/test4/test5/‘ test.txt 
[jonson@localhost mygit]$ cat test.txt 
test1 git
test2 git
test3 git
test5 git

修改完，直接进行提交：

[jonson@localhost mygit]$ git commit -m "add new git"
[master 76e49ac] add new git
 1 file changed, 1 insertion(+)

提交后，在看看状态：

可以发现，刚刚第二次的修改竟然没有被提交？
让我们回顾一下操作过程：
第一次修改-->git add--> 第二次修改--> git commit
你看，我们前面讲了，git管理的是修改，当你使用git add命令后，在工作区的第一次修改被放入暂存区，准备提交，但是，在工作区的第二次修改并没有放入暂存区，所以，git commit 只负责把暂存区的修改提交了，也就是第一次的修改被提交了，第二次的修改不会被提交。

提交后，用git diff HEAD -- test.txt命令可以查看工作区和版本库里面最新版本的区别：

可见，第二次的修改确实没有被提交。
那么怎么提交第二次的修改呢？我们可以继续执行git add再执行git commit就可以了，所以一般情况下，我们先别着急提交第一次的修改，先git add 第二次修改，再git commit，就相当于把两次修改合并到一块提交了：
第一次修改 -> git add -> 第二次修改 -> git add -> git commit

7，撤销修改
在工作的过程，难免会有修改错误的地方，比如现在凌晨两点，你在赶一份报告，在test.txt文件中添加了一行：

[jonson@localhost mygit]$ echo "test6 git" >> test.txt 
[jonson@localhost mygit]$ cat test.txt 
test1 git
test2 git
test3 git
test5 git
test6 git

在准备git add 提交之前，你突然发现，你添加的内容有bug，如果提交可能遭到老板的批评。既然错误发现得很及时，就可以很容易
地纠正它。你可以删掉最后一行，或者手动把文件恢复到上一个版本的状态，如果用git status查看一下：

你可以发现，git会告诉你，git checkout -- file 可以丢弃工作区的修改：
[jonson@localhost mygit]$ git checkout -- test.txt
以上执行的命令就是把test.txt 文件在工作区的修改全部撤销，这里有两种情况：
一种是test.txt 自修改后还没有被放到暂存区，现在，撤销修改就回到和版本库一模一样的状态。
一种是test.txt已经添加到暂存区后，又做了修改，现在，撤销修改就回到添加到暂存区后的状态。

撤销修改后，看看当前test.txt文件的内容：

[jonson@localhost mygit]$ cat test.txt 
test1 git
test2 git
test3 git
test5 git

文件内容果然复原了。
注意： git checkout -- file 命令中的-- 很重要，没有-- ，就变成了“切换到另一个分支” 的命令。

现在假定是凌晨3点，你突然发现你添加的内容有bug，还git add到暂存区了：

[jonson@localhost mygit]$ echo "new test ha ha" >> test.txt 
[jonson@localhost mygit]$ cat test.txt 
test1 git
test2 git
test3 git
test5 git
new test ha ha
[jonson@localhost mygit]$ git add test.txt 

庆幸的是，在commit之前，你发现了这个问题。用git status查看一下，修改只是添加到了暂存区，还没有提交：

并且git还告诉我们，用命令 “git reset HEAD <file>” 可以把暂存区的修改撤销掉（unstage），重新放回工作区：

[jonson@localhost mygit]$ git reset HEAD test.txt 
Unstaged changes after reset:
M   test.txt

git reset命令既可以回退版本，也可以把暂存区的修改回退到工作区。当我们用HEAD时，表示最新的版本。

再用git status查看一下，现在暂存区是干净的，工作区有修改：

所以接下来，就可以用之前丢弃工作区的修改来恢复：

[jonson@localhost mygit]$ git checkout -- test.txt 
[jonson@localhost mygit]$ cat test.txt 
test1 git
test2 git
test3 git
test5 git

可以，看到又恢复到了工作区之前的状态了。

小结：

场景1：当你改乱了工作区某个文件的内容，想直接丢弃工作区的修改时，用命令“git checkout -- <file>”

场景2：当你不但该乱了工作区某个文件的内容，还添加到了暂存区时，想丢弃修改，分两步，第一步用命令“git reset HEAD <file>”，就回到了场景1，第二步按场景1操作。

8，删除文件
在git中，删除也是一个修改操作，接下来我们实践一下。

#先添加一个新文件test.txt到git并且提交：
[jonson@localhost mygit]$ git add test.txt 
[jonson@localhost mygit]$ git commit -m "add last git"
# On branch master
nothing to commit, working directory clean  #提示工作区是干净的

一般情况下，我们直接通过rm命令将文件删除即可：
[jonson@localhost mygit]$ rm test.txt
这个时候，git知道你删除了文件，因此，工作区和版本库就不一致了，git status 命令会立刻告诉你哪些文件被删除了：

现在你有两个选择，一是确定了要删除该文件（不是误删除），那就用命令git rm删掉，并且git commit：

[jonson@localhost mygit]$ git rm test.txt
rm ‘test.txt‘
[jonson@localhost mygit]$ git commit -m "remove git"
[master 8392779] remove git
 1 file changed, 4 deletions(-)
 delete mode 100644 test.txt

[jonson@localhost mygit]$ git status
# On branch master
nothing to commit, working directory clean

现在，文件就从版本库中被删除了。

另一种情况是由于自己的误删除，因为版本库里还有呢，所以可以很轻松地把误删的文件恢复到最新版，执行以下命令：
git checkout -- test.txt
git checkout其实是用版本库里的版本来替换工作区的版本，无论工作区是修改还是删除，都可以“一键还原”。

小结：
命令 git rm 用于删除一个文件。如果一个文件已经被提交到版本库，那么可以不用担心误删，但是要小心，你只能恢复文件到最新版本，就会丢失最近一次提交后你修改的内容。