git原理解释，windows 10 / ubuntu 24.04 安装使用 github

git的原理

git是赫赫有名的Linux之父Linus Torvalds从2005年起开发的文件版本管理系统，掌控Linux内核这样一个最为重量级的世界产品的Linus为什么要开发这个东西呢？因为Linux系统由全世界的程序员协作维护，对源代码文件的版本控制管理的需求超过了任何一个软件项目，因此Linus才会为此发力。

git以前的文件版本管理软件大多为集中管理式，即完整的文件历史记录只存在于服务器，其它用户只获取自己当前工作需要的那一小部分内容，这样产生的问题就是一旦服务器不可连接，大家就无法协作，一旦服务器硬盘被损坏，整个文件的历史就丢失了，所以，这样的模式注定是脆弱的。

于是git应运而生，Linus的做法是，每个用户的电脑上都和服务器上一样有完整的历史记录，相当于每个用户的电脑都给服务器做了一个镜像备份，这样，即使服务器不可连接，用户也拥有完整的历史记录，如果服务器损坏，不仅不影响用户的使用，还能从用户的镜像备份中自我恢复，可以说，git是去中心化的典型，Linus不仅是伟大的程序员，更是伟大的思想家。

git为Linux内核的开发而诞生，因此它从一开始就有着极高的规格：

1. 极速

2. 简明

3. 支持并行开发（想想Linux有多少个发行版）

4. 分布式（每个用户都有完整的历史记录镜像）

5. 支持超大规模的项目（比Linux内核更大的项目也不多了吧）

git在文件管理技术上的革新是将以往的差异存储（delta）改为拍照存储（snapshot），也就是说，git以前的文件版本管理系统是保存每个文件的变化量，以此为基础来合成各个时期的文件版本，而git没有存储文件的变化量，它存储的是文件发生变化时的整体拍照，也就是用更多的存储空间获得更快的使用效率。一个是穷人思维，一个是富人思维，穷人总是舍不得丢弃旧东西，把时间花在修补缝合上，富人是只要出了新品那就买全新的，节省时间。这里的哲学是，如果一系列的操作被频繁地使用来产生某个固定的结果，那么，这个固定的结果就应该被缓存起来，以避免不断重复的操作所消耗的时间，因为时间永远都比任何其它的东西贵重，只要能缩短需要的时间，人类会为此付出任何代价。

git使用SHA-1算法来验证文件的内容和目录的结构，此算法产生的校验和（checksum）被git十分看重，git的数据库存储了所有的文件内容和目录结构的校验和，以此来确保文件内容和目录结构不被篡改。这其实就是区块链的做法，git从2005年诞生起就采用了这样的做法，从技术架构上来看，区块链引发的第三次信息技术革命的始祖其实是git。

因为git在本机保存有完整的文件历史镜像，与服务器的内容一样，因此我们绝大多数时候都只需要在本机操作，只在一切完成妥当以后，将本地的镜像与服务器同步。

我们用 git init 命令创建一个git仓库，它会创建一个名为 .git 的隐藏文件夹，里面存放的东西主要是以下两部分内容：

1. 完整的文件历史镜像，也叫 repository，这就是正式的文件仓库，存放的是已经提交的（commit）文件。

2. staged区，这里存放的是准备提交到repository的文件的快照，我们用 git add <a_file> 命令的时候，就是将 a_file 的内容拷贝到了 .git 的 staged 区，拷贝完毕以后我们可以接着修改 a_file 的内容而不会影响已经存放在staged区的 a_file 的快照内容。

.git 隐藏文件夹所在的目录下的其它文件和文件夹叫做工作区（workspace），就是我们日常修改文件的地方。

因此，git的使用流程通常如下：

1. 在工作区修改文件，到了一个满意的程度时，将它add到staged区，使用 git add <a_file> 命令。

2. 将所有需要提交到repository的文件都add到staged区以后，用git commit命令将它们提交到repository. 

3. 用git push命令将本地的repository的新内容同步到服务器的repository. 

创建账号、access token和repository

首先在github注册账号

创建一个repository，比如 https://github.com/SiJinmin/buda

生成access token

现在github用git push上传文件的时候不能用用户名+密码的方式授权，要用 access token的方式授权，因此我们要先在github上生成access token。

点击github网站上右上角的头像，选择settings,

选择左边底部的developer settings,

点击左边personal access tokens下面的tokens(classic)，

点击generate a personal access token

1. note 下填写 linux git push

2. expiration 选择 no expiration

3. select scopes: 只需要勾上 repo下面的public_pro即可，其它的都不用勾

点击generate token按钮，及时保存好它，仅此一面之缘。

Windows 10 下载安装git

Git - Downloading Package

https://github.com/git-for-windows/git/releases/download/v2.45.2.windows.1/Git-2.45.2-64-bit.exe

安装过程中，除了以下2步，其它步骤使用默认选项

choosing the default editor: visual studio code

configuring the line ending conversions: checkout as-is, commit as-is

安装完毕以后从开始菜单中将git bash固定到任务栏，打开git bash, 即为git的命令行界面。

Ubuntu 24.04 安装git

# sudo apt install git

设置第一次输入用户名和密码后保存access token，免除后续输入，36000000表示每10000个小时以后需要重新输入密码。

# git config --global credential.helper cache  

# git config --global credential.helper 'cache --timeout=36000000'

使用git的常用操作 (windows和linux相同)

在git的命令行中注册github账号

# git config --global user.email "[e-mail]"
# git config --global user.name "SiJinmin"

设置运行 git init 命令时默认的 branch 名称

# git config --global init.defaultBranch main

查看注册的信息是否正确

# git config --list

初始化一个git repository的两种方法，一种是git clone, 另一种是git init。

1. git clone： 将远程repository拷贝到本地 （不支持断点续传）

# cd /d/code

# git clone https://github.com/SiJinmin/buda

git clone 虽然是进行项目初始化的最简单方法，但在国内对github使用git clone命令时很慢且容易断线，不能断点续传，因此有时候我们可能需要使用下面的第二种方法进行项目的初始化。

2. git init: 为本地常规文件夹添加 git repo （支持断点续传）

# cd /d/code && mkdir buda && cd buda

创建 .gitignore 文件用来设置不需要上传的本地文件，比如node_modules。

# git init

# git remote add origin https://github.com/SiJinmin/buda

# git fetch

# git checkout main

git fetch/pull 命令支持断点续传。

修改文件、查看状态

在本地文件夹 /d/code/buda 中增删改文件，查看文件的修改状态、目前所在的 branch

# git status

上传到github

# cd /d/code/buda

# git add -A && git commit -m "init files" && git push

查看修改内容

# git diff

初次上传时会提示输入密码

参考资料

Git - Book

Github断点续传(git clone 经常失败)_git clone断点续传-CSDN博客

https://www.cnblogs.com/upstudy/p/15870787.html

https://juejin.cn/post/6844903830195273736

【已解决】fatal: Authentication failed for ‘https://github.com/.../‘-CSDN博客

如何让Git记住你的GitHub Token，避免每次都要重复输入？-腾讯云开发者社区-腾讯云