Git版本控制：提升开发效率的利器_git详解

Git

1、Git概念

1.1 关于版本控制

文件的版本管理的问题

• 操作麻烦：每次都需要复制→粘贴→重命名
• 命名不规范：无法通过文件名知道具体做了哪些修改
• 容易丢失：如果硬盘故障或不小心删除，文件很容易丢失
• 协作困难：需要手动合并每个人对项目文件的修改，合并时极易出错

版本控制软件

• 概念：版本控制软件是一个用来记录文件变化，以便将来查阅特定版本修订情况的系统，因此有时也叫做“版本控制系统”
• 解释：把手工管理文件版本的方式,改为由软件管理文件的版本;这个负责管理文件版本的软件，叫做“版本控制软件”。

使用版本控制软件的好处

• 操作简便：只需识记几组简单的终端命令，即可快速上手常见的版本控制软件
• 易于对比：基于版本控制软件提供的功能，能够方便地比较文件的变化细节，从而查找出导致问题的原因
• 易于回溯：可以将选定的文件回溯到之前的状态，甚至将整个项目都回退到过去某个时间点的状态
• 不易丢失：在版本控制软件中，被用户误删除的文件，可以轻松的恢复回来
• 协作方便：基于版本控制软件提供的分支功能，可以轻松实现多人协作开发时的代码合并操作

版本控制系统的分类

1. 本地版本控制系统

• 优点：使用软件来记录文件的不同版本，提高了工作效率，降低了手动维护版本的出错率
• 缺点：单机运行，不支持多人协作开发；版本数据库故障后，所有历史更新记录会丢失

2. 集中化的版本控制系统（SVN）

• 特点:基于服务器、客户端的运行模式
  • 服务器保存文件的所有更新记录
  • 客户端只保留最新的文件版本
• 优点:联网运行，支持多人协作开发
• 缺点:
  • 不支持离线提交版本更新
  • 中心服务器崩溃后，所有人无法正常工作
  • 版本数据库故障后，所有历史更新记录会丢失

3. 分布式版本控制系统（Git）

• 特点:基于服务器、客户端的运行模式

  • 服务器保存文件的所有更新版本

  • 客户端是服务器的完整备份，并不是只保留文件的最新版本

• 优点:

  • 联网运行，支持多人协作开发
  • 客户端断网后支持离线本地提交版本更新
  • 服务器故障或损坏后，可使用任何一个客户端的备份进行恢复

1.2 Git基础概念

Git概念

• Git是一个开源的分布式版本控制系统，是目前世界上最先进、最流行的版本控制系统。可以快速高效地处理从很小到非常大的项目版本管理
• 特点:项目越大越复杂，协同开发者越多，越能体现出Git的高性能和高可用性!

Git特性

• Git之所以快速和高效，主要依赖于它的如下两个特性:

  1. 直接记录快照，而非差异比较
  2. 近乎所有操作都是本地执行

• 传统的版本控制系统（例如SVN)是基于差异的版本控制，它们存储的是一组基本文件和每个文件随时间逐步累积的差异

• 好处：节省磁盘空间

• 缺点：耗时、效率低、在每次切换版本的时候，都需要在基本文件的基础上，应用每个差异，从而生成目标版本对应的文件

• Git快照是在原有文件版本的基础上重新生成一份新的文件，类似于备份。为了效率，如果文件没有修改,Git 不再重新存储该文件，而是只保留一个链接指向之前存储的文件

• 缺点:占用磁盘空间较大

• 优点:版本切换时非常快，因为每个版本都是完整的文件快照，切换版本时直接恢复目标版本的快照即可

• 特点:空间换时间

• 在Git 中的绝大多数操作都只需要访问本地文件和资源，一般不需要来自网络上其它计算机的信息

• 特性:

  1. 断网后依旧可以在本地对项目进行版本管理
  2. 联网后，把本地修改的记录同步到云端服务器即可

Git中的三个区域

• 使用Git 管理的项目，拥有三个区域，分别是：
  1. 工作区：处理工作的区域
  2. 暂存区：已完成的工作的临时存放区域，等待被提交
  3. Git仓库：最终的存放区域

Git中的三种状态

• 注意:
  • 工作区的文件被修改了，但还没有放到暂存区，就是已修改状态。
  • 如果文件已修改并放入暂存区，就属于已暂存状态。
  • 如果Git仓库中保存着特定版本的文件，就属于已提交状态。

基本的Git工作流程

• 基本的Git工作流程如下:
  1. 在工作区中修改文件
  2. 将你想要下次提交的更改进行暂存
  3. 提交更新，找到暂存区的文件，将快照永久性存储到Git 仓库

2、Git基础操作

2.1 安装并配置Git

下载并安装

• 下载地址：Git - Downloads (git-scm.com)

配置用户信息

• 安装完Git之后，要做的第一件事就是设置自己的用户名和邮件地址。因为通过Git对项目进行版本管理的时候，Git需要使用这些基本信息，来记录是谁对项目进行了操作:

git config --global user.name "xxxx"
git config --global user.email "xxxxxxxx"
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• 注意:如果使用了–global选项，那么该命令只需要运行一次，即可永久生效

• 通过git config --global user.name和git config --global user.email配置的用户名和邮箱地址，会被写入到C:/Users/用户名文件夹/.gitconfig文件中

检查配置信息

• 除了使用记事本查看全局的配置信息之外，还可以运行如下的终端命令，快速的查看Git的全局配置信息:

# 查看所有的全局配置项
git config --list --global

# 查看指定的全局配置项
git config user.name
git config user.email
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获取帮助信息

• 可以使用git help < verb >命令，无需联网即可在浏览器中打开帮助手册，例如:

# 打开git config 命令的帮助手册
git help config
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• 如果不想查看完整的手册，那么可以用-h选项获得更简明的"help" 输出:

# 想要获取git config命令的快速参考
git config -h
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2.2 Git的基本操作

获取Git仓库的两种方式

1. 将尚未进行版本控制的本地目录转换为Git 仓库(git init)
2. 从其它服务器克隆一个已存在的Git 仓库(git clone xxx)

在现有目录中初始化仓库

• 如果自己有一个尚未进行版本控制的项目目录，想要用Git.来控制它，需要执行如下两个步骤:
  1. 在项目目录中，通过鼠标右键打开“Git Bash Here"
  2. 执行git init命令将当前的目录转化为Git 仓库
• git init 命令会创建一个名为.git的隐藏目录，这个.git目录就是当前项目的Git仓库，里面包含了初始的必要文件，这些文件是Git仓库的必要组成部分。

工作区文件的4种状态

• git操作的终极结果：让工作区的文件都处于“未修改”的状态

检查文件的状态

• 先创建一个文件夹，里面新建一个index.html文件，可以使用git status命令查看文件处于什么状态，例如:

• 在状态报告中可以看到新建的index.html文件出现在Untracked files(未跟踪的文件）下面

• 未跟踪的文件意味着Git在之前的快照(提交）中没有这些文件;Git不会自动将之纳入跟踪范围除非明确地告诉它“我需要使用Git 跟踪管理该文件”

• 使用git status输出的状态报告很详细，但有些繁琐。如果希望以精简的方式显示文件的状态，可以使用如下两条完全等价的命令，其中-s是–short的简写形式:

# 以精简的方式显示文件状态
git status -s
git status --short
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• 未跟踪文件前面有红色的??标记，例如：

跟踪新文件

• 使用命令git add开始跟踪一个文件。所以，要跟踪index.html文件，运行如下的命令即可:

git add xxx(文件名)
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• 此时再运行 git status 命令，会看到 index.html文件在Changes to be committed这行的下面，说明已被跟踪，并处于暂存状态:

• 以精简的方式显示文件的状态，新添加到暂存区中的文件前面有绿色的A标：

提交更新

• 现在暂存区中有一个index.html文件等待被提交到Git仓库中进行保存。可以执行git commit命令进行提交,其中-m选项后面是本次的提交消息，用来对提交的内容做进一步的描述:

git commit -m "新建了index.html文件"
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• 提交成功后，显示如下信息：

• 提交成功之后，再次检查文件的状态，得到提示如下:

• 证明工作区中所有的文件都处于“未修改”的状态，没有任何文件需要被提交

对已提交的文件进行修改

• 目前，index.html文件已经被Git跟踪，并且工作区和Git仓库中的 index.html文件内容保持一致。当我们修改了工作区中 index.html的内容之后，再次运行git status和 git status -s命令，会看到如下的内容

• 文件index.html出现在Changes not staged for commit这行下面，说明已跟踪文件的内容发生了变化，但还没有放到暂存区
• 注意:修改过的、没有放入暂存区的文件前面有红色的M标记

暂存已修改的文件

• 目前，工作区中的 index.html文件已被修改，如果要暂存这次修改，需要再次运行git add 命令，这个命令是个多功能的命令，主要有如下3个功效:
  1. 可以用它开始跟踪新文件
  2. 把已跟踪的、且已修改的文件放到暂存区
  3. 把有冲突的文件标记为已解决状态

提交已暂存的文件

• 再次运行**git commit -m “提交消息”**命令，即可将暂存区中记录的index.html 的快照，提交到Git仓库中进行保存:

撤销对文件的修改

• 撤销对文件的修改指的是:把对工作区中对应文件的修改，还原成Git仓库中所保存的版本
• 操作的结果:所有的修改会丢失，且无法恢复!危险性比较高，请慎重操作!

• 撤销操作的本质:用Git仓库中保存的文件，覆盖工作区中指定的文件

向暂存区中一次性添加多个文件

• 如果需要被暂存的文件个数比较多，可以使用如下的命令，一次性将所有的新增和修改过的文件加入暂存区

git add .
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取消暂存的文件

• 如果需要从暂存区中移除对应的文件，可以使用如下的命令:

git reset HEAD 要移除的文件名
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# 批量移除
git reset HEAD .
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跳过使用暂存区域

• Git标准的工作流程是工作区→暂存区→Git仓库，但有时候这么做略显繁琐，此时可以跳过暂存区，直接将工作区中的修改提交到Git仓库，这时候Git工作的流程简化为了工作区→Git仓库。
• Git提供了一个跳过使用暂存区域的方式，只要在提交的时候，给git commit加上-a选项，Git 就会自动把所有已经跟踪过的文件暂存起来一并提交，从而跳过git add步骤:

git commit -a -m "描述信息"
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移除文件

• 从Git仓库中移除文件的方式有两种:
  1. 从Git 仓库和工作区中同时移除对应的文件
  2. 只从Git仓库中移除指定的文件，但保留工作区中对应的文件

# 从Git仓库和工作区中同时移除index.js 文件
git rm -f index.js

# 只从 Git仓库中移除index.css，但保留工作区中的 index.css文件
git rm --cached index.css
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忽略文件

• 一般我们总会有些文件无需纳入Git的管理，也不希望它们总出现在未跟踪文件列表。在这种情况下，我们可以创建一个名为**.gitignore**的配置文件，列出要忽略的文件的匹配模式。
  文件.gitignore的格式规范如下:

  1. 以#开头的是注释
  2. 以/结尾的是目录
  3. 以/开头防止递归
  4. 以!开头表示取反
  5. 可以使用glob 模式进行文件和文件夹的匹配 (glob 指简化了的正则表达式)

• 所谓的 glob模式是指简化了的正则表达式:

  1. 星号*匹配零个或多个任意字符
  2. [abc]匹配任何一个列在方括号中的字符（此案例匹配一个a或匹配一个 b或匹配一个c)
  3. 问号?只匹配一个任意字符
  4. 在方括号中使用短划线分隔两个字符，表示所有在这两个字符范围内的都可以匹配（比如[0-9]表示匹
     配所有0到9的数字)
  5. 两个星号* *表示匹配任意中间目录(比如a/ **/z可以匹配 a/z、 a/b/z或a/b/c/z等)

# 忽略了所有的 .a文件
*.a

# 跟踪所有的lib.a，即便你在前面忽略了.a文件
!lab.a

# 只忽略当前目录下的TODO文件，而不忽略subdir/TODO
/TODO

# 忽略任何目录下名为build的文件夹
build/

# 忽略任何目录下名为build的文件夹
doc/*. txt

# 忽略doc/目录及其所有子目录下的.pdf文件
doc/**/*.pdf
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查看提交历史

• 如果希望回顾项目的提交历史，可以使用git log这个简单且有效的命令

# 按时间先后顺序列出所有的提交历史
git log

# 只展示最新的两条提交历史，数字可以按需进行填写
git log -2

# 在一行上展示最近两条提交历史的信息
git log -2 --pretty=oneline

# 在一行上展示最近两条提交历史的信息，并自定义输出的格式
# %h 提交的简写哈希值 %an 作者名字 %ar 作者修订日期，按多久以前的方式显示 %s 提交说明
git log -2 --pretty=format:"%h | %an | %ar | %s"
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回退到指定版本

# 在一行上展示所有的提交历史
git log --pretty=oneline

# 使用git reset --hard命令，根据指定的提交ID回退到指定版本
git reset --hard< CommitID >

# 在旧版本中使用git relog --pretty=online命令，查看命令操作的历史
git relog --pretty=oneline

# 再次根据最新的提交ID，跳转到最新的版本
git reset --hard< CommitID >
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3、Github操作

3.1 关于开源

• 开源是指不仅提供程序还提供程序的源代码；闭源是只提供程序，不提供源代码

• 开源并不意味着完全没有限制，为了限制使用者的使用范围和保护作者的权利，每个开源项目都应该遵守开源许可协议（ Open Source License )

  1. BSD (Berkeley Software Distribution)

  2. Apache Licence 2.0

  3. GPL (GNU General Public License)

     • 具有传染性的一种开源协议，不允许修改后和衍生的代码做为闭源的商业软件发布和销售

     • 使用GPL的最著名的软件项目是:Linux

  4. LGPL (GNU Lesser General Public License)

  5. MIT(Massachusetts Institute of Technology, MIT)

     • 是目前限制最少的协议，唯一的条件:在修改后的代码或者发行包中，必须包含原作者的许可信息
     • 使用MIT的软件项目有: jquery、Node.js

• 各种开源协议介绍 | 菜鸟教程 (runoob.com)

• 开源给使用者更多的控制权;开源让学习变得容易;开源才有真正的安全(我为人人，人人为我)

• 专门用于免费存放开源项目源代码的网站，叫做开源项目托管平台。目前世界上比较出名的开源项目托管平台主要有以下3个:

  • **Github(**全球最牛的开源项目托管平台，没有之一)
  • Gitlab(对代码私有性支持较好，因此企业用户较多)
  • Gitee(又叫做码云，是国产的开源项目托管平台。访问速度快、纯中文界面、使用友好)

• Github（Github≠Git）是全球最大的开源项目托管平台。因为只支持Git作为唯一的版本控制工具，故名GitHub。在Github中，你可以:

  • 关注自己喜欢的开源项目，为其点赞打call
  • 为自己喜欢的开源项目做贡献(Pull Request)
  • 和开源项目的作者讨论Bug和提需求(lssues)
  • 把喜欢的项目复制一份作为自己的项目进行修改(Fork)
  • 创建属于自己的开源项目
  • etc…

3.2 注册账号

• 访问Github 的官网首页https://github.com/
• 点击“Sign up”按钮跳转到注册页面
• 填写可用的用户名、邮箱、密码
• 通过点击箭头的形式，将验证图片摆正点击“Create account”按钮注册新用户
• 登录到第三步填写的邮箱中，点击激活链接，完成注册

3.3 远程仓库的使用

1. 新建空白远程仓库

2. 成功创建

3. 远程仓库的两种访问方式

• Github 上的远程仓库，有两种访问方式，分别是HTTPS和SSH。它们的区别是:
  • **HTTPS:**零配置;但是每次访问仓库时，需要重复输入Github 的账号和密码才能访问成功
  • **SSH:**需要进行额外的配置;但是配置成功后，每次访问仓库时，不需重复输入Github的账号和密码
• 注意:在实际开发中，推荐使用SSH的方式访问远程仓库。

4. 使用HTTPS将本地仓库上传到Github

• 修改本地文件暂存提交后想同步Github仓库直接 git push即可

5. SSH key

• SSH key的作用:实现本地仓库和Github之间免登录的加密数据传输

• SSH key的好处:免登录身份认证、数据加密传输

• SSH key由两部分组成，分别是:

  1. id_rsa(私钥文件，存放于客户端的电脑中即可)
  2. id_rsa.pub(公钥文件，需要配置到Github中)

6. 生成SSH key

• 打开Git Bash
• 粘贴如下的命令，并将your_email@example.com替换为注册Github账号时填写的邮箱:
  • ssh-keygen -t rsa -b 4096 -C “your_email@example.com”
• 连续敲击3次回车，即可在C\Users\用户名文件夹.ssh目录中生成id_rsa和id_rsa.pub两个文件

7. 配置SSH key

• 使用记事本打开id_rsa.pub文件，复制里面的文本内容
• 在浏览器中登录Github，点击头像-> Settings -> SSH and GPG Keys -> New SSH key
• 将id_rsa.pub文件中的内容，粘贴到Key对应的文本框中
• 在Title 文本框中任意填写一个名称，来标识这个Key 从何而来

8. 检测Github的SSH key是否配置成功

• 打开Git Bash，输入如下命令并回车，输入yes看到如下信息，说明SSH key已经配置成功了：

9. 基于SSH将本地仓库上传到Github

10. 将远程仓库克隆到本地

git clone 远程仓库的地址
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4、Git分支操作

4.1 本地分支操作

分支的概念

• 相当于科幻电影的平行宇宙，在进行多人协作开发的时候，为了防止互相干扰，提高协同开发的体验，建议每个开发者都基于分支进行项目功能的开发

master(main)主分支

• 在初始化本地Git仓库的时候，Git默认已经帮我们创建了一个名字叫做master(main)的分支。通常我们把这个master(main)分支叫做主分支。
• 在实际工作中，master(main)主分支的作用是:用来保存和记录整个项目已完成的功能代码。
• 因此，不允许程序员直接在master(main)分支上修改代码，因为这样做的风险太高，容易导致整个项目崩溃。

功能分支

• 由于程序员不能直接在master (main)分支上进行功能的开发，所以就有了功能分支的概念。
• 功能分支指的是专门用来开发新功能的分支，它是临时从master(main)主分支上分叉出来的，当新功能开发且测试完毕后，最终需要合并到master(main)主分支上，如图所示:

查看分支列表

git branch
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• 分支名字前面的*号表示当前所处的分支

创建新分支

• 使用如下的命令，可以基于当前分支，创建一个新的分支，此时，新分支中的代码和当前分支完全一样:

git branch 分支名称
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切换分支

• 使用如下的命令，可以切换到指定的分支上进行开发:

git checkout 分支名称
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分支的快速创建和切换

• 使用如下的命令，可以创建指定名称的新分支，并立即切换到新分支上:

# -b 表示创建一个新分支
# checkout表示切换到刚才新建的分支上
git checkout -b 分支名称
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分支合并

• 功能分支的代码开发测试完毕之后，可以使用如下的命令，将完成后的代码合并到master主分支上:

# 1.切换到main分支
git checkout main

# 2.在main分支上运行git merge命令，将login分支的代码合并到main分支
git merge login
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• 合并分支时的注意点:假设要把C分支的代码合并到A分支,则必须先切换到A分支上，再运行git merae命令，来合并C分支!

删除分支

• 当把功能分支的代码合并到 master主分支上以后，就可以使用如下的命令，删除对应的功能分支:

git branch -d 分支名称
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遇到冲突时的分支合并

• 如果在两个不同的分支中，对同一个文件进行了不同的修改，Git就没法干净的合并它们。此时，我们需要打开这些包含冲突的文件然后手动解决冲突

# 假设：在把reg分支合并到main分支期间，代码发生了冲突
git checkout main
git merge reg

# 打开包含冲突的文件，手动解决冲突之后(vscode智能解决)，再执行下列命令
git add .
git commit -m "解决了分支合并冲突的问题"
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4.2 远程分支操作

将本地分支推送到远程仓库

• 如果是第一次将本地分支推送到远程仓库，需要运行如下的命令:

# -u表示把本地分支和远程分支进行关联，只在第一次推送的时候需要带-u 参数
git push -u 远程仓库的别名 本地分支名称:远程分支名称

# 实际案例:
git push -u origin payment: pay

# 如果希望远程分支的名称和本地分支名称保持一致，可以对命令进行简化:
git push -u origin payment
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• 注意:第一次推送分支需要带-u参数，此后可以直接使用git push 推送代码到远程分支。

查看远程仓库中所有的分支列表

• 通过如下的命令，可以查看远程仓库中，所有的分支列表的信息:

git remote show 远程仓库名称
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跟踪分支

• 跟踪分支指的是:从远程仓库中，把远程分支下载到本地仓库中。需要运行的命令如下:

# 从远程仓库中，把对应的远程分支下载到本地仓库，保持本地分支和远程分支名称相同
git checkout 远程分支的名称
# 示例:
git checkout pay

# 从远程仓库中，把对应的远程分支下载到本地仓库，并把下载的本地分支进行重命名
git checkout -b 本地分支名称 远程仓库名称/远程分支名称
# 示例:
git checkout -b payment origin/pay

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拉取远程分支的最新的代码

• 可以使用如下的命令，把远程分支最新的代码下载到本地对应的分支中:

# 从远程仓库，拉取当前分支最新的代码，保持当前分支的代码和远程分支代码一致
git pull
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删除远程分支

• 可以使用如下的命令，删除远程仓库中指定的分支:

# 删除远程仓库中，指定名称的远程分支
git push 远程仓库名称 --delete 远程分支名称

# 示例:
git push origin --delete pay

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