Git工程開發(fā)實踐（一）——Git基礎(chǔ)

Git工程開發(fā)實踐（一）——Git基礎(chǔ)

一、版本控制系統(tǒng)

1、版本控制系統(tǒng)簡介

版本控制系統(tǒng)(VCS,Version Control Systems)是一種記錄一個或若干文件內(nèi)容變化，以便將來查閱特定版本修訂情況的系統(tǒng)。
版本控制系統(tǒng)分為：
A、本地版本控制系統(tǒng)（LVCS，Local Version Control Systems）
B、集中式版本控制系統(tǒng)(CVCS，Centralized Version Control Systems）
C、分布式版本控制系統(tǒng)（DVCS，Distributed Version Control System）

2、本地版本控制系統(tǒng)

本地版本控制系統(tǒng)大多都是采用某種簡單的數(shù)據(jù)庫來記錄文件的歷次更新差異。最流行的本地版本控制系統(tǒng)為RCS，其工作原理是在硬盤上保存補丁集(補丁是指文件修訂前后的變化)，通過應(yīng)用所有的補丁,可以重新計算出各個版本的文件內(nèi)容。

3、集中式版本控制系統(tǒng)

集中式版本控制系統(tǒng)（CVCS，Centralized Version Control Systems )都有一個單一的集中管理的服務(wù)器，保存所有文件的修訂版本，而協(xié)同工作的開發(fā)人員都通過客戶端連到服務(wù)器，取出最新的文件或者提交更新。集中式版本控制系統(tǒng)有CVS、Subversion、Perforce 等。

集中式版本控制系統(tǒng)的優(yōu)點：相比本地版本控制系統(tǒng)，每個人都可以在一定程度上看到項目中的其他人正在做些什么。管理員可以輕松掌控每個開發(fā)者的權(quán)限，并且管理一個CVCS遠比在各個客戶端上維護本地數(shù)據(jù)庫簡單。
集中式版本控制系統(tǒng)的缺點：中央服務(wù)器的單點故障。如果中央服務(wù)器宕機，開發(fā)人員無法提交更新，無法協(xié)同工作。如果中央服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫所在磁盤發(fā)生損壞并且沒有備份，將導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。

4、分布式版本控制系統(tǒng)

分布式版本控制系統(tǒng)(DVCS，Distributed Version Control System )中，客戶端并不只提取最新版本的文件快照，而是把代碼倉庫完整地鏡像下來，因此，任何一處協(xié)同工作用的服務(wù)器發(fā)生故障，都可以用任何一個鏡像出來的本地倉庫恢復(fù)。分布式版本控制系統(tǒng)的每一次的克隆操作都是一次對代碼倉庫的完整備份。
常見的分布式版本控制系統(tǒng)有Git、Mercurial、Darcs、Bazaar等。

分布式版本控制系統(tǒng)的特點是分布式，每一個節(jié)點都擁有倉庫的完整鏡像，每個節(jié)點都可以作為服務(wù)器，也可以作為客戶端。為了團隊協(xié)同開發(fā)進行分支合并，通常會將一個節(jié)點設(shè)置成偽中央服務(wù)器
分布式版本控制系統(tǒng)的優(yōu)點：
A、提交分支不需要聯(lián)網(wǎng)，客戶端本地保存著所有歷史記錄。
B、不依賴服務(wù)器的穩(wěn)定性，風險分散。
分布式版本控制系統(tǒng)的缺點：
A、同步多人的修改稍繁。
B、缺少權(quán)限管理系統(tǒng)。
分布式版本控制系統(tǒng)的適用場景：
A、開源軟件的開發(fā)
B、同步需求不頻繁或者異地的多人協(xié)作

二、Git基礎(chǔ)

1、Git簡史

Linux內(nèi)核開源項目有廣泛的參與者，但在1991-2002年間，世界各地的Linux內(nèi)核開發(fā)者把源代碼文件通過diff的方式發(fā)給Linus，然后由Linus本人通過手工方式合并代碼，因此絕大多數(shù)的 Linux 內(nèi)核維護工作都花在了提交補丁和保存歸檔的繁瑣事務(wù)上。雖然Linux內(nèi)核社區(qū)有很多人提議使用集中式版本控制系統(tǒng)對Linux內(nèi)核項目進行管理，但Linus堅持拒絕使用必須聯(lián)網(wǎng)（龜速）才能使用的集中式版本控制系統(tǒng)以及付費的商業(yè)版本控制系統(tǒng)。到2002年，BitMover授權(quán)Linux內(nèi)核社區(qū)免費使用商業(yè)分布式版本控制系統(tǒng)BitKeeper來管理和維護代碼。
2005年，BitMover公司發(fā)現(xiàn)活躍于Linux內(nèi)核社區(qū)的Andrew（Samba開發(fā)者）試圖破解BitKeeper的協(xié)議，于是收回了Linux內(nèi)核社區(qū)使用BitKeeper的免費授權(quán)。 但Linux項目千萬行級別的代碼管理不可能再回到石器時代的手動合并，于是Linus基于使用BitKeeper的經(jīng)驗教訓(xùn)與Linux項目團隊的需求，使用了兩周時間開發(fā)出了Git初始版本，一個月后Git已經(jīng)用于Linux內(nèi)核項目源碼的管理。 目前Git由Linux社區(qū)的其它開發(fā)人員在持續(xù)開發(fā)。
大部分版本控制系統(tǒng)，如CVS、Subversion、Perforce、Bazaar等以文件變更列表的方式存儲信息。通常保存的信息是一組基本文件和每個文件隨時間逐步累積的差異。

Git把數(shù)據(jù)看作是對小型文件系統(tǒng)的一組快照。每次提交更新或在Git中保存項目狀態(tài)時，主要對當時的全部文件制作一個快照并保存快照的索引。如果文件沒有修改，Git不再重新存儲該文件，而是只保留一個鏈接指向原來存儲的文件。

2、Git安裝

Linux發(fā)行版：
Fedora：sudo yum install git
Debian：sudo apt-get install git
Windows：
https://git-scm.com/download/win
Git for Windows（msysGit）
GitHub for Windows
Mac OS：
OSX Git：http://git-scm.com/download/mac

3、Git配置

Git使用git config工具來設(shè)置控制Git外觀和行為的配置變量。
git config --system
在/etc/gitconfig文件讀寫配置變量，包含系統(tǒng)上每一個用戶及倉庫的通用配置，對當前操作系統(tǒng)所有用戶、倉庫有效
git config --global
在~/.gitconfig 或 ~/.config/git/config文件讀寫配置變量，對當前用戶有效
git config --local
在倉庫的.git/config文件讀寫配置變量，針對當前倉庫有效。
低級別的Git配置信息會覆蓋上一級別的配置信息，所以當前倉庫的配置信息（.git/config） 會覆蓋 /etc/gitconfig 中的配置信息。
通常，安裝完Git后需要設(shè)置用戶信息，如用戶名稱與郵件地址。因為每一個Git提交操作都會使用Git用戶信息，并且寫入到每一次提交中，不可更改。

git config --global user.name "username"
git config --global user.email "username@example.com"

Git配置信息查看：git config --list
Git某項配置信息查看：git config <key>
刪除某項配置信息：git config --global unset <key>

4、Git常用術(shù)語

分支（branch）：在一個時間點，復(fù)制一份處于版本控制之下的文件，可以獨立的互不干擾的對拷貝進行各自開發(fā)。
檢出（checkout）：在本地創(chuàng)建一份倉庫的工作拷貝。
提交（commit）：將本地的修改寫回到倉庫或合并到倉庫。
沖突（conflict）：當多個開發(fā)者同時提交對同一個文件的修改，而且版本控制系統(tǒng)不能對其進行合并，就會引發(fā)沖突，需要手動處理。
合并（merge）：把所有對文件的修改統(tǒng)一到文件里。
倉庫（repository）：當前的和歷史的處于版本控制下的文件所在的地方。

5、Git工作區(qū)

Git本地有三個工作區(qū)域：工作目錄（Work Directory）、暫存區(qū)(Stage/Index)、本地倉庫(Repository)。
工作目錄：工作目錄/工作空間，存放項目代碼的目錄
暫存區(qū)：暫存區(qū)，用于臨時存放改動，本質(zhì)是一個文件，保存即將提交到文件列表信息
本地倉庫：安全存放提交的所有版本的數(shù)據(jù)，其中HEAD指向最新放入倉庫的版本
遠程倉庫(Remote Repository)：托管代碼的服務(wù)器

Directory：Git管理的工程目錄，包含工作目錄和Git管理空間。
Work Directory：工作目錄，存放通過Git進行版本控制的目錄和文件，是開發(fā)者工作的目錄。
.git：存放Git管理信息的目錄，初始化倉庫時自動創(chuàng)建。
Index/Stage：暫存區(qū)，即待提交更新區(qū)，本質(zhì)是一個文件(.git/index)，保存有下次將提交的文件列表信息。
Repository：本地倉庫，存放在本地的版本倉庫。
HEAD：HEAD指針，用于指向當前分支的一個提交。
Stash：儲藏，是一個工作狀態(tài)保存棧，用于保存/恢復(fù)工作目錄的臨時狀態(tài)。

6、Git工作流程

Git提交的基本工作流程如下:
A、在工作目錄中添加、修改、刪除文件。
B、將工作目錄中需要進行版本管理的文件添加到暫存區(qū)。
C、將暫存區(qū)的文件提交到本地倉庫。

7、.gitignore文件過濾

工程開發(fā)中，在進行Git提交時，并不是所有的文件都需要提交，比如一些自動生成的文件，可以配置.gitignore來忽略一些不需要提交的文件。
Git對于.gitignore 配置文件是按行從上到下進行規(guī)則匹配的，如果前面的規(guī)則匹配的范圍更大，則后面的規(guī)則將不會生效。
不同工程應(yīng)用開發(fā)的.gitignore模板集合如下：
https://github.com/github/gitignore
.gitignore文件語法規(guī)范如下：

    A、空行或是以#開頭的行即注釋行將被忽略；
    B、可以在前面添加正斜杠/來避免遞歸；可以在后面添加正斜杠/來忽略文件夾，例如build/即忽略    build文件夾
    C、可以使用!來否定忽略；
    D、*用來匹配零個或多個字符；
    E、[]用來匹配括號內(nèi)的任一字符，如[abc]，也可以在括號內(nèi)加連接符，如[0-9]匹配0至9的數(shù)；
    F、?用來匹配單個字符；

.gitignore示例如下：

# 忽略 .a 文件
*.a
# 但否定忽略 lib.a, 盡管已經(jīng)在前面忽略了 .a 文件
!lib.a
# 僅在當前目錄下忽略 TODO 文件， 但不包括子目錄下的 subdir/TODO
/TODO
# 忽略 build/ 文件夾下的所有文件
build/
# 忽略 doc/notes.txt, 不包括 doc/server/arch.txt
doc/*.txt
# 忽略所有的 .pdf 文件 在 doc/ directory 下的
doc/**/*.pdf