Git 基本概念

版本控制系统

版本控制系统（VCS） 是一种帮助软件开发人员合作并维护其工作完整历史记录的软件。

以下是VCS的功能：

• 允许开发人员同时工作。
• 不允许覆盖彼此的更改。
• 维护每个版本的历史记录。

以下是VCS的类型：

• 集中式版本控制系统（CVCS）。
• 分布式/去中心化版本控制系统（DVCS）。

在本章中，我们将专注于分布式版本控制系统，尤其是Git。Git属于分布式版本控制系统。

分布式版本控制系统

集中式版本控制系统（CVCS）使用中央服务器存储所有文件并实现团队协作。但是CVCS的主要缺点是单点故障，即中央服务器的故障。不幸的是，如果中央服务器在一小时内宕机，那么在那一小时内，没有人能够协作。而且在最坏的情况下，如果中央服务器的磁盘损坏且没有进行适当的备份，那么您将丢失项目的整个历史记录。在这里，分布式版本控制系统（DVCS）登场。

DVCS客户端不仅可以检出目录的最新快照，还可以完全镜像存储库。如果服务器宕机，则可以从任何客户端复制存储库并恢复它。每次检出都是存储库的完全备份。Git不依赖于中央服务器，这就是为什么您可以在离线时执行许多操作的原因。您可以提交更改、创建分支、查看日志和执行其他操作时都可以离线。只有在发布更改和获取最新更改时才需要网络连接。

Git的优势

自由和开源

Git以GPL的开源许可发布。它可以在互联网上免费使用。您可以使用Git来管理自己的项目而不需要支付一分钱。由于它是开源的，您可以下载其源代码并根据您的需求进行更改。

快速和小巧

由于大部分操作是在本地执行的，所以在速度方面具有巨大的优势。Git不依赖于中央服务器，因此不需要为每个操作与远程服务器进行交互。Git的核心部分是用C语言编写的，避免了与其他高级语言关联的运行时开销。虽然Git镜像了整个存储库，但客户端数据的大小很小。这说明Git在压缩和存储客户端数据方面的效率。

隐式备份

当数据存在多个副本时，丢失数据的可能性非常小。任何客户端上存在的数据都是存储库的镜像，因此可以在崩溃或磁盘损坏时使用。

安全性

Git使用一种通用的加密散列函数，称为安全散列函数（SHA1），来为其数据库中的对象命名和识别。每个文件和提交都被校验和检查，并在检出时通过其校验和来检索。这意味着，在没有了解Git的情况下，无法更改文件、日期、提交消息和Git数据库中的任何其他数据。

无需强大的硬件

在CVCS的情况下，中央服务器需要足够强大以服务整个团队的请求。对于较小的团队来说，这不是问题，但是随着团队规模的增长，服务器的硬件限制可能成为性能瓶颈。在DVCS的情况下，除非开发人员需要推送或拉取更改，否则它们不会与服务器进行交互。所有繁重的工作都在客户端完成，因此服务器硬件可以非常简单。

更容易分支

CVCS使用廉价的复制机制，如果我们创建一个新分支，它将复制所有代码到新的分支，因此耗时且效率低下。此外，在CVCS中删除和合并分支是复杂且耗时的。但是使用Git进行分支管理非常简单。只需要几秒钟就可以创建、删除和合并分支。

DVCS术语

本地代码库

每个版本控制工具都提供一个私有的工作区作为工作副本。开发人员在他们的私有工作区中进行更改，在提交后，这些更改成为仓库的一部分。Git通过为用户提供整个仓库的私有副本进一步改进了这一点。用户可以对此仓库执行许多操作，例如添加文件、删除文件、重命名文件、移动文件、提交更改等等。

工作目录和暂存区或索引

工作目录是文件被检出的地方。在其他CVCS中，开发人员通常直接将修改内容提交到仓库。但是Git使用了一种不同的策略。Git不会跟踪每个修改过的文件。每当您进行提交操作时，Git会查找在暂存区中存在的文件。只有暂存区中存在的文件才会被考虑提交，而不是所有修改过的文件。

让我们看一下Git的基本工作流程。

步骤1 - 你从工作目录修改文件。

步骤2 - 你将这些文件添加到暂存区。

步骤3 - 你执行提交操作，将文件从暂存区移动。在推送操作之后，它会将更改永久存储到Git仓库中。

假设你修改了两个文件，分别是“sort.c”和“search.c”，并且你希望每个操作都有两个不同的提交。你可以将一个文件添加到暂存区，然后进行提交。在第一次提交之后，重复相同的过程来处理另一个文件。

# First commit
[bash]git add sort.c

# adds file to the staging area
[bash] git commit –m “Added sort operation”

# Second commit
[bash]git add search.c

# adds file to the staging area
[bash] git commit –m “Added search operation”

Blob

Blob是二进制大对象（Binary Large Object）的缩写。每个文件的每个版本都由Blob表示。Blob保存文件数据，但不包含文件的任何元数据。它是一个二进制文件，在Git数据库中，它的名称是该文件的SHA1哈希值。在Git中，文件不是通过名称来寻址的，而是以内容寻址的方式。

Tree

Tree是一个表示目录的对象。它包含Blob以及其他子目录。Tree是一个二进制文件，它存储对Blob和Tree的引用，它们的名称也是该树对象的SHA1哈希值。

Commit

Commit保存了仓库的当前状态。每个Commit也由SHA1哈希值命名。可以将Commit对象视为链表的节点。每个Commit对象都有一个指向父Commit对象的指针。从给定的Commit，可以通过查看父指针来回溯并查看Commit的历史。如果一个Commit有多个父Commit，那么该Commit是通过合并两个分支创建的。

Branch

Branch用于创建另一条开发线。默认情况下，Git有一个master分支，它与Subversion中的trunk相同。通常，会创建一个分支来开发一个新功能。一旦功能完成，它会与master分支合并，然后删除该分支。每个分支都由HEAD引用，它指向分支中的最新Commit。每次进行Commit操作时，HEAD都会更新为最新的Commit。

Tag

Tag为仓库中的特定版本分配一个有意义的名称。Tag与分支非常相似，但不同之处在于Tag是不可变的。这意味着Tag是一个分支，没有人打算修改它。一旦为特定的Commit创建了Tag，即使创建了新的Commit，Tag也不会更新。通常，开发人员会为产品发布创建Tag。

Clone

Clone操作创建仓库的实例。Clone操作不仅会检出工作副本，还会镜像完整的仓库。用户可以在本地仓库中执行许多操作。只有在同步仓库实例时才涉及网络通信。

Pull

Pull操作将远程仓库实例的更改复制到本地仓库实例。Pull操作用于两个仓库实例之间的同步。这与Subversion中的更新操作相同。

Push

Push操作将本地仓库实例的更改复制到远程仓库实例。这用于将更改永久存储到Git仓库中。这与Subversion中的提交操作相同。

HEAD

HEAD是一个指针，它始终指向分支中的最新Commit。每次进行Commit操作时，HEAD都会更新为最新的Commit。分支的HEAD存储在.git/refs/heads/目录中。

[CentOS]ls -1 .git/refs/heads/
master

[CentOS] cat .git/refs/heads/master
570837e7d58fa4bccd86cb575d884502188b0c49

修订版本

修订版本表示源代码的版本。在Git中，修订版本由提交表示。这些提交通过 SHA1 安全哈希值进行标识。

网址

网址代表Git仓库的位置。Git网址被存储在配置文件中。

[tom@CentOS tom_repo]pwd
/home/tom/tom_repo

[tom@CentOS tom_repo] cat .git/config
[core]
repositoryformatversion = 0
filemode = true
bare = false
logallrefupdates = true
[remote "origin"]
url = gituser@git.server.com:project.git
fetch = +refs/heads/*:refs/remotes/origin/*