Git 详解

Git 是一个分布式版本控制系统，用于高效地管理项目代码的版本历史。它是目前最流行的版本控制工具之一，广泛应用于软件开发领域。Git 的分布式架构允许开发者在本地进行代码的版本管理，并与远程仓库同步，实现团队协作。

1. Git 的核心概念

1.1 版本控制系统

集中式版本控制（如 SVN）：所有版本信息存储在中央服务器，开发者需联网访问。
分布式版本控制（Git）：每个开发者拥有完整的版本库，可以离线工作。

1.2 Git 的主要特点

分布式架构：每个开发者都有完整的版本库，无需依赖中央服务器。
速度快：Git 的分支、合并等操作非常高效。
小体积：Git 通过压缩存储文件差异，占用空间小。
非线性开发：支持多个开发分支并行工作。
安全性：历史记录不可篡改，确保版本完整性。
灵活性：适用于小型个人项目到大型企业项目。

2. Git 的基本操作对象

2.1 工作区（Working Directory）

本地实际存储代码的目录。
这是开发者直接操作的区域。

2.2 暂存区（Staging Area/Index）

一个临时区域，用于存储将要提交到版本库的文件。
通过 git add 命令将修改放入暂存区。

2.3 本地仓库（Local Repository）

通过 git commit 将暂存区的文件提交到本地仓库。

2.4 远程仓库（Remote Repository）

集中存储代码的服务器（如 GitHub、GitLab、Bitbucket 等）。
本地仓库可以与远程仓库同步。

3. Git 的常用命令

3.1 初始化与配置

初始化 Git 仓库：
bash 复制代码
```
git init
```

配置用户名和邮箱：

bash 复制代码

git config --global user.name "Your Name"
git config --global user.email "your_email@example.com"

查看当前配置：
bash 复制代码
```
git config --list
```

3.2 文件操作

查看文件状态：
bash 复制代码
```
git status
```

添加文件到暂存区：

bash 复制代码

git add <file>
git add .  # 添加所有修改

提交文件到本地仓库：
bash 复制代码
```
git commit -m "Commit message"
```
删除文件：
bash 复制代码
```
git rm <file>
```

3.3 分支操作

查看分支：
bash 复制代码
```
git branch
```
创建新分支：
bash 复制代码
```
git branch <branch_name>
```
切换分支：
bash 复制代码
```
git checkout <branch_name>
```
或：
bash 复制代码
```
git switch <branch_name>
```
创建并切换到新分支：
bash 复制代码
```
git checkout -b <branch_name>
```
合并分支：
bash 复制代码
```
git merge <branch_name>
```
删除分支：
bash 复制代码
```
git branch -d <branch_name>
```

3.4 远程操作

添加远程仓库：

bash 复制代码

git remote add origin <remote_repository_url>

查看远程仓库：
bash 复制代码
```
git remote -v
```
推送到远程仓库：
bash 复制代码
```
git push origin <branch_name>
```
拉取远程代码：
bash 复制代码
```
git pull origin <branch_name>
```
克隆远程仓库：
bash 复制代码
```
git clone <repository_url>
```

3.5 查看历史记录

查看提交历史：
bash 复制代码
```
git log
```
简化日志查看：
bash 复制代码
```
git log --oneline --graph --all
```

3.6 回滚与恢复

恢复暂存区文件：
bash 复制代码
```
git restore --staged <file>
```
恢复工作区文件：
bash 复制代码
```
git restore <file>
```
回退到某次提交：
bash 复制代码
```
git reset --hard <commit_hash>
```

4. Git 的分支管理

4.1 为什么需要分支

在团队开发中，不同功能和 Bug 修复可以在独立分支中进行开发，互不干扰。
常用分支模型：
- 主分支（main/master）：稳定版本。
- 开发分支（develop）：集成开发版本。
- 功能分支（feature/xxx）：开发新功能。
- 修复分支（bugfix/xxx 或 hotfix/xxx）：修复问题。

4.2 分支合并的两种方式

Fast-forward 合并：直接移动分支指针，适用于分支间没有其他提交。
三方合并：创建一个新的合并提交，适用于分支有分歧。

4.3 分支冲突

当两个分支修改了同一文件的同一部分时，合并可能产生冲突。
解决步骤：
1. Git 提示冲突后，手动编辑冲突文件。
2. 标记解决冲突后，添加文件到暂存区：
  bash 复制代码
```
git add <file>
```
3. 提交合并：
  bash 复制代码
```
git commit
```

5. Git 工作流程

5.1 单人开发工作流

初始化项目：git init
编写代码并添加到暂存区：git add .
提交到本地仓库：git commit -m "message"
推送到远程仓库：git push origin main

5.2 多人协作工作流

克隆远程仓库：git clone <url>
创建分支开发功能：git checkout -b feature/xxx
提交代码到远程分支：git push origin feature/xxx
提交合并请求（Pull Request/PR）。
解决合并冲突（如果有）。
合并分支到主分支。

6. Git 的高级功能

6.1 标签（Tags）

创建标签：
bash 复制代码
```
git tag <tag_name>
```
查看标签：
bash 复制代码
```
git tag
```
推送标签到远程：
bash 复制代码
```
git push origin <tag_name>
```

6.2 子模块（Submodule）

添加子模块：
bash 复制代码
```
git submodule add <repository_url>
```
初始化子模块：
bash 复制代码
```
git submodule update --init
```

6.3 Git 的钩子（Hooks）

Git 提供钩子机制，在某些操作触发时自动执行脚本。
常见钩子：
- pre-commit：在提交代码前运行。
- post-merge：在合并分支后运行。

7. Git 常见问题

7.1 推送失败：拒绝非 Fast-forward 合并

原因：远程仓库有新提交，本地版本落后。

解决方法：

bash 复制代码

git pull origin <branch_name> --rebase
git push origin <branch_name>

7.2 撤销已提交的代码

撤销最近一次提交（保留改动）：
bash 复制代码
```
git reset --soft HEAD~1
```
撤销最近一次提交（删除改动）：
bash 复制代码
```
git reset --hard HEAD~1
```

7.3 删除远程分支

删除远程分支：
bash 复制代码
```
git push origin --delete <branch_name>
```

8. 总结

Git 是现代软件开发中不可或缺的工具，其强大的分布式架构、分支管理能力和丰富的功能支持了复杂的软件开发流程。无论是个人项目还是团队协作，熟练使用 Git 都能极大提升开发效率和代码质量。