Git 基本原理和常用操作

Git

Git 是一个开源的分布式版本控制系统，可以有效、高速地处理从很小到非常大的项目版本管理。由 Linus Torvalds 为了帮助管理 Linux 内核开发而开发的一个开源的版本控制软件。

Git 常用操作

git 提交流程：工作区 -> git add 到暂存区 -> git commit 到本地版本库 -> git push 到远程库

远程库：局域网有 Gitlab；互联网有 GitHub、Gitee

Git中最重要的就是提交记录，其他如标签、分支、HEAD 都对提交记录的“指针”引用，指向这些提交记录。

• 提交记录之间也存在“指针”引用，每个提交会指向其上一个提交。
• 标签 就是对某一个提交记录的的 固定 “指针”引用，取一个别名更容易记忆一些关键节点。存储在工作区根目录下.git\refs\tags。
• 分支 也是指向某一个提交记录的“指针”引用，“指针”位置可变，如提交、更新、回滚。存储在工作区根目录下.git\refs\heads。
• HEAD：指向当前工作分支/活动分支（最新提交）的一个“指针”引用，存在在“.git/HEAD”文件中，存储的内容为“ref: refs/heads/master”。相当于在一个 commit 链表上的指针，链表上的每个节点都是一次 commit。

checkout

分支切换，使用 git checkout dev切换分支时，干了两件事：

• ①、HEAD指向dev：修改HEAD的“指针”引用，指向dev分支。
• ②、还原工作空间：把dev分支内容还原到工作空间。

切换时还没提交的代码怎么办？

• 如果修改（包括未暂存、已暂存）和待切换的分支没有冲突，则切换成果，且未提交修改会一起带过去，所以要注意！
• 如果有冲突，则会报错，提示先提交或隐藏，关于隐藏可查看后续章节内容“stash”。

checkout 也可用于撤销，只针对未提交的修改。

commit --amend

如果我们提交修改后发现有些文件没有添加，或者提交信息写错了，则可以通过 --amend 选项修正提交。

reset

重置版本，原理是通过移动 HEAD 指针，所以支持回退版本和重新恢复回退前的版本，可以实现版本之间的来回穿梭。

三种模式

• soft，工作区、暂存区状态不变
• mixed，默认模式，工作区不变，撤销暂存区状态
• hard，强制回退，撤销工作区和暂存区状态！

注意，hard 模式 操作会丢失reset之前的未提交的代码！（也可以恢复但是比较麻烦）

revert

撤销提交，安全撤销某一个提交记录，基本原理就是创建一个新的提交，用原提交的逆向操作来完成撤销操作。注意，这不同于reset，reset是回退版本，revert只是用于撤销某一次历史提交，操作是比较安全的。

merge

合并分支，把两个分支的修改内容合并到一起，git merge [branch]，将分支[branch]合并到当前分支。根据要合并的内容的不同，具体合并过程就会有多种情况。

rebase

衍合分支，变基，把两个分支的修改内容合并到一起的办法有两种：merge 和 rebase，作用都是一样的，区别是rebase的提交历史更简洁，干掉了提交分叉，但 merge 的提交历史更完整，更可追溯。

rebase 是一个相当强大的命令，rebase可以加上-i进行交互式地变基，我们可以在任何想要的修改完成之后停止，也可以添加文件或者是做其他想要做的事情。

rebase 命令推荐文章：

git rebase详解（图解+最简单示例，一次就懂）_风中一匹狼v的博客-CSDN博客

详解git rebase，让你走上git大神之路 - 知乎 (zhihu.com)

Git提交错了不用慌，这三招帮你修改记录 - 知乎 (zhihu.com)

git rebase的时候捅娄子了，怎么办？在线等…… - 知乎 (zhihu.com)

stash

隐藏操作，如果切换分支时，未提交修改的内容没有冲突，是可以成功切换的，未提交修改会被带过去。

但是如果有未提交修改，切换分支时报错，那么就可以把当前工作区、暂存区 未提交的内容“隐藏”起来，就像什么都没发生一样。

cherry-pick

拣选提交，选择一个commit，合并进当前分支。

状态模型

工作区（workspace）

当前工作空间，也就是在本地文件夹下看到的文件结构。初始化工作空间或者工作空间 clean 的时候，文件内容和 index 暂存区是一致的，随着修改，工作区文件在没有 add 到暂存区时候，工作区将和暂存区是不一致的。

当我们做出了新增/修改，在 add 之前，这些修改还在工作区，通常我们会在 IDE 中设置 默认将修改 add 到暂存区（至少我是这么搞的）。此时文件的状态为 已修改（modified）

暂存区（stage/index）

也被叫做索引，文件暂时存放的地方，所有暂时存放在暂存区中的文件将随着一个 commit 一起提交到 local repository 此时 local repository 里面文件将完全被暂存区所取代。

将工作区的修改 add 了之后，这些修改就在暂存区了。此时文件的状态为 已暂存（staged）

本地仓库（local repository）

即 .git 目录，git 是分布式版本控制系统，和其他版本控制系统不同的是他可以完全去中心化工作，你可以不用和中央服务器 (remote server) 进行通信，在本地即可进行全部离线操作，包括 log，history，commit，diff 等等。完成离线操作最核心是因为 git 有一个几乎和远程一样的本地仓库，所有本地离线操作都可以在本地完成，等需要的时候再和远程服务进行交互。

将暂存区的修改 commit 之后，这些修改就被会提交到本地仓库，并生成 commit 对象。此时文件的状态为 已提交（committed）

远程仓库（remote repository）

开发成员内共享，本地仓库会和远程仓库进行交互，也就能将其他人的修改更新到本地仓库，把自己的修改上传至远程仓库供其他人获取。结构大体和本地仓库一样。

当执行了 push 之后，对应的 commit 就被提交到远程仓库了。

对象模型

git 在本地是有一个完整的 git 仓库也就是 .git 文件目录，通过这个仓库，git 就可以完全离线化操作。在这个本地化的仓库中存储了 git 所有的模型对象。

git 主要有四个对象，分别是 Blob，Tree，Commit，Tag 他们都用 SHA-1 进行命名。SHA-1（Secure Hash Algorithm 1）是一种密码散列函数，即散列加密，SHA-1可以生成一个被称为消息摘要的160位（20字节）散列值，散列值通常的呈现形式为40个十六进制数。

Blob 对象

只用于存储单个文件内容，一般都是二进制的数据文件，不包含任何其他文件信息，比如不包含文件名和其他元数据。

Tree 对象

对应文件系统的目录结构，里面主要有：子目录 (tree)，文件列表 (blob)，文件类型以及一些数据文件权限模型等。

Commit 对象

是修改过的文件集的一个快照，随着一次 commit 操作，将创建一个 commit 对象，修改过的文件将会被提交到 local repository 中。通过 commit 对象，在版本化中可以检索出每次修改内容，是版本化的基石。

Tag 对象

tag 是一个"固化的分支"，一旦打上 tag 之后，这个 tag 代表的内容将永远不可变，因为 tag 只会关联当时版本库中最后一个 commit 对象。一般应用或者软件版本的发布一般用 tag。

存储模型

Svn 等其他的 VCS 对文件版本的理念是以文件为水平维度，记录每个文件在每个版本下的 delta 改变。

Git 对文件版本的管理理念却是以每次提交为一次快照，而不是进行差异比较，提交时对所有修改过的文件做一次全量快照，然后存储快照引用。Git 在存储层，如果文件数据没有改变的文件，Git 只是存储指向源文件的一个引用，并不会直接多次存储文件，这一点可以在 pack 文件中看见。

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