Git 分布式版本控制工具使用教程

1.关于Git

1.1 什么是Git

Git是一款免费、开源的分布式版本控制工具 ，由Linux创始人Linus Torvalds于2005年开发。它被设计用来处理从很小到非常大的项目，速度和效率都非常高。Git允许多个开发者几乎同时处理同一个项目而不会互相干扰，并且在合并各自的修改时提供强大的支持。主要用于管理开发过程中的源代码文件（Java类、xml文件、html页面等）。

其他的版本控制工具：SVN、CVS、VSS

1.2 Git的作用

• 代码回溯：Git在管理文件过程中会记录日志，方便回退到历史版本

Git在每次提交时都会创建一个唯一的提交ID，并记录下文件的快照。这意味着您可以随时查看项目的历史版本，了解每个文件的变化历程，甚至可以恢复到任意一个历史状态。

应用场景：

错误修复： 如果新添加的代码导致了bug，可以通过git log找到引入问题的提交，然后使用git revert或git reset撤销该次提交。

实验性开发： 在尝试新的特性或修改现有代码结构时，如果发现改动不理想，可以轻松回退到稳定版本。

• 版本切换：Git存在分支的概念，一个项目可以有多个分支（版本），可以任意切换

分支允许开发者在不影响主线（通常是main或master分支）的情况下进行新功能的开发、测试或修复bug。通过切换分支，可以在不同的开发任务之间快速切换

应用场景：

并行开发： 团队成员可以在各自的分支上工作，互不干扰。例如，前端开发人员可以在feature/frontend分支上工作，而后端开发人员则在feature/backend分支上工作。

紧急修复： 当需要对线上版本进行紧急修复时，可以从生产分支（如release分支）创建一个修补分支（hotfix），修复完成后合并回生产分支。

• 多人协作：Git支持多人协作，即一个团队共同开发一个项目，每个团队成员负责一部分代码，通 过Git就可以管理和协调

Git通过分布式版本控制系统使得团队协作更加高效。每个人都可以拥有完整的项目副本，包括历史记录，这样即使没有网络连接也能继续工作。

应用场景：

代码审查： 提交代码前，通常会发起一个Pull/Merge Request，邀请其他团队成员审查代码。这有助于提高代码质量，确保最佳实践得到遵循。

冲突解决： 当多个开发者同时修改同一部分代码时，可能会发生冲突。Git提供了工具帮助识别和解决这些冲突。

• 远程备份：Git通过仓库管理文件，在Git中存在远程仓库，如果本地文件丢失还可以从远程仓库获 取

远程仓库不仅用于同步团队成员的工作进度，也是一个重要的备份手段。即便本地环境出现问题，也可以从远程仓库恢复丢失的数据。

应用场景：

灾难恢复： 如果本地电脑损坏或者误删了重要文件，可以从远程仓库重新克隆整个项目。

跨设备同步： 开发者可以在不同设备上工作，只需通过git pull和git push命令保持各处代码库的一致性。

2.Git概述

2.1 Git简介

Git 仓库分为两种：

本地仓库：开发人员自己电脑上的 Git 仓库

远程仓库：远程服务器上的 Git 仓库

commit：提交,将本地文件和版本信息保存到本地仓库

push：推送,将本地仓库文件和版本信息上传到远程仓库

pull：拉取,将远程仓库文件和版本信息下载到本地仓库

2.2 Git下载与安装

官方下载地址： https://git-scm.com/download

选择合适的版本，下载完成后，双击完成安装即可，安装完成后可以在任意目录下点击鼠标右键，如果能够看到如下菜单则说明安装成功

Git GUI Here：打开Git 图形界面

Git Bash Here：打开Git 命令行

Git安装目录结构如下

3. Git 和代码托管中心

代码托管中心是基于网络服务器的远程代码仓库，通常简称为远程库。它允许开发者存储、管理和共享他们的代码，并支持团队协作开发。根据其部署和访问方式的不同，可以分为局域网内的私有部署和互联网上的公共或私有服务。

局域网

在企业内部或者特定组织内，为了更好地控制数据安全和访问权限，可以选择在局域网内搭建自己的远程代码仓库。

• GitLab：一个开源的分布式版本控制系统，允许用户自行搭建并管理自己的远程代码仓库。GitLab提供了丰富的功能，包括项目管理、持续集成/持续部署（CI/CD）等，适用于各种规模的企业。
• Gogs：Gogs是一款极易搭建的自助Git服务，具有轻量级、易于安装的特点。适合希望快速部署一个简单但功能齐全的Git服务器的小型团队或个人开发者。
  互联网

对于需要跨地域协作的团队或希望公开分享自己项目的个人开发者，互联网上的代码托管平台是更好的选择。

• GitHub：全球最大的代码托管平台之一，拥有庞大的开源社区。尽管它是外网服务，在某些地区可能无法直接访问，但它依然是全球开发者进行代码分享与合作的重要场所。
• Gitee (码云)：作为国内知名的代码托管平台，Gitee为中国的开发者提供了一个高效、稳定的环境来托管代码。它支持公有和私有仓库，非常适合中国境内的团队和个人使用，特别是在需要遵守国内法律法规的情况下。

无论是选择局域网内的私有部署方案还是互联网上的公共平台，合适的代码托管中心都能极大提升团队的开发效率，促进知识共享和技术进步。同时，考虑到不同地区的网络环境和法律要求，选择适合自己需求的服务至关重要。

4. Git常用命令

4.1 Git全局设置

在安装Git后，首先要进行的步骤是配置用户名称和电子邮件地址。这是因为每次提交更改时，Git都会使用这些信息来标识提交者。

设置用户信息

执行以下命令来设置全局用户名和电子邮件地址

git config --global user.name "你的名字"
git config --global user.email "你的邮箱地址"

//例如
git config --global user.name "张三"
git config --global user.email "zhangsan@example.com"

查看配置信息

通过以下命令查看当前的所有Git配置项

git config --list

其他配置：

设置文本编辑器

默认情况下，Git会使用系统的默认文本编辑器（如vim或nano）。如果你有偏好使用的编辑器，可以通过以下命令设置

git config --global core.editor "编辑器路径"

//例如使用VS Code编辑器
git config --global core.editor "code --wait"

配置别名

为了简化常用的Git命令，可以为它们创建别名

git config --global alias.co checkout
git config --global alias.br branch
git config --global alias.ci commit
git config --global alias.st status

//也可以使用简短的命令执行
git co   # 等同于 git checkout
git br   # 等同于 git branch
git ci   # 等同于 git commit
git st   # 等同于 git status

查看特定配置项

如果想查看某个特定配置项的值，可以使用以下命令

git config [键名]

//例如查看用户名
git config user.name

4.2 获取Git仓库

要使用Git对代码进行管理，首先需要获得一个Git仓库。获取Git仓库通常有两种方式：在本地初始化一个新的Git仓库 或从远程仓库克隆。

4.2.1 在本地初始化Git仓库

假设有一个新的项目，还没有任何版本控制，可以在本地初始化一个新的Git仓库。

1.创建一个空目录

在任意位置创建一个新的空目录，作为你的本地Git仓库。例如，在命令行中执行

mkdir repo1//创建目录
cd repo1//进入目录

2.打开Git Bash窗口

选择"Git Bash Here"来打开Git Bash窗口。

3.初始化Git仓库

在Git Bash窗口中执行以下命令来初始化一个新的Git仓库，这将创建一个名为.git的隐藏文件夹，包含Git所需的所有元数据和配置文件

git init

4.验证Git仓库是否成功创建

使用以下命令查看当前目录下的所有文件（包括隐藏文件），如果看到.git文件夹，则说明Git仓库已经成功创建

ls -a

5.添加初始文件并提交

接下来可以添加一些初始文件，并进行第一次提交

echo "# My New Project" >> README.md
git add README.md
git commit -m "Initial commit"

4.2.2 从远程仓库克隆

从远程仓库克隆是更常见的方式，特别是需要参与一个已有的项目或者基于某个开源项目进行开发时。

1.找到远程仓库地址

首先你需要知道远程仓库的URL。这通常是一个HTTPS或SSH地址，例如：

• GitHub: https://github.com/username/repository.git
• GitLab: git@gitlab.com:username/repository.git
• Gitee: https://gitee.com/username/repository.git

2.执行克隆命令

HTTPS vs SSH：克隆仓库时可以选择使用HTTPS或SSH协议。HTTPS不需要额外配置，但每次操作都需要输入用户名和密码（或个人访问令牌）。SSH则需要配置公钥/私钥对，但一旦配置完成，后续操作无需重复输入凭证

git clone https://github.com/username/repository.git

//或者使用SSH方式
git clone git@github.com:username/repository.git

除了git clone外，还有其他常用的远程仓库管理命令，如git remote add（添加新的远程仓库）、git remote remove（移除远程仓库）等

3.进入克隆下来的仓库目录

克隆完成后，会自动创建一个与远程仓库同名的目录。进入该目录

cd repository

4.查看当前状态

可以使用以下命令查看当前仓库的状态，确认所有文件都已正确下载

git status

5.拉取最新更新

如果远程仓库有其他人提交了新的更改，可以使用以下命令拉取最新的更新

//这里的main是默认的主分支名称，具体分支名称可能有所不同
git pull origin main

克隆下来的仓库默认会切换到远程仓库的默认分支（通常是main或master）。可以通过

git branch命令查看所有分支，并使用git checkout或git switch切换分支

4.3 工作区、暂存区、版本库

4.3.1 版本库

版本库是指包含.git隐藏文件夹的整个目录结构，它是Git用来管理项目历史记录的核心组件。版本库存储了项目的完整历史记录、配置信息、日志信息以及各个文件的不同版本

• 位置： .git文件夹通常位于你的工作区根目录下，并且默认是隐藏的。

• 内容： 版本库包含了所有提交的历史记录、分支信息、标签、配置文件等。它还保存了每次提交的快照，而不是简单的差异（diff）。

• 用途： 版本库可以轻松地查看项目的历史版本，回滚到任意一个历史状态，或者在不同的分支之间切换。

  ls -a
  # 输出可能包括 .git 文件夹

4.3.2 工作区

工作区是指包含.git文件夹的目录，也就是你当前正在工作的目录。在这个目录中，你可以直接编辑文件、添加新文件或删除文件

• 位置： 工作区是你日常开发的主要场所，通常是你打开代码编辑器的地方。
• 内容： 包含所有的源代码文件、资源文件和其他相关文档。这些文件可以是未被Git跟踪的新文件，也可以是已经提交过的旧文件。
• 用途： 工作区是编写和测试代码的地方。在这里，你可以自由地修改文件，然后决定哪些更改需要提交到版本库。

4.3.3 暂存区

暂存区是一个临时区域，用于存放即将提交到版本库的更改。它位于.git文件夹内的index文件中。暂存区允许你在提交之前选择哪些更改应该包含在下一个提交中

• 位置： 暂存区实际上是由.git/index文件表示的，但它通常被称为"暂存区"或"stage"。

• 内容： 暂存区保存了那些已经被标记为将要提交的文件更改。这些更改在暂存区中等待最终提交到版本库。

• 用途： 暂存区提供了一个中间步骤，让你可以在提交之前仔细检查和选择要包含的更改。这有助于保持提交的清晰和有组织性。

  //添加文件到暂存区
  git add filename.txt

  //查看暂存区状态
  git status

  //从暂存区移除文件
  git reset filename.txt

  //提交（commit）
  git commit -m "本次提交的描述信息"

  //推送本地提交到远程仓库
  git push

4.4 Git工作区中文件的状态

Git工作区中的文件存在两种状态：

• untracked 未跟踪（未被纳入版本控制）
• tracked 已跟踪（被纳入版本控制）

1）Unmodified 未修改状态

2）Modified 已修改状态

3）Staged 已暂存状态

注意：文件的状态会随着我们执行Git的命令发生变化

4.5 本地仓库操作

本地仓库常用命令如下：

• git status 查看文件状态，由于工作区中文件状态的不同，执行 git status 命令后的输出也会不同
• git add 将文件的修改加入暂存区，命令格式：git add fileName。加入暂存区后再执行 git status 命令，可以发现文件的状态已经发生变化
• git reset 将暂存区的文件取消暂存或者是切换到指定版本（ 注意：每次Git提交都会产生新的版本号，通过版本号就可以回到历史版本）

取消暂存命令格式：git reset 文件名

切换到指定版本命令格式：git reset --hard 版本号

• git commit 将暂存区的文件修改提交到版本库，命令格式：git commit -m msg 文件名

-m：代表message，每次提交时需要设置，会记录到日志中

可以使用通配符*一次提交多个文件

• git log 查看日志，通过git log命令查看日志，可以发现每次提交都会产生一个版本号，提交时设置的message、提交人、邮箱、提交时间等信息都会记录到日志中

4.6 远程仓库操作

远程仓库常用命令如下：

• git remote 查看远程仓库，如果要查看已经配置的远程仓库服务器，可以执行 git remote 命令，它会列出每一个远程服务器的简称。
  如果已经克隆了远程仓库，那么至少应该能看到 origin ，这是 Git 克隆的仓库服务器的默认名字。

可以通过-v参数查看远程仓库更加详细的信息

本地仓库配置的远程仓库都需要一个简称，后续在和远程仓库交互时会使用到这个简称

• git remote add 添加远程仓库，添加远程仓库命令格式：git remote add 简称 远程仓库地址

一个本地仓库可以关联多个远程仓库

• git clone 从远程仓库克隆，Git 克隆的是该Git 仓库服务器上的几乎所有数据（包括日志信息、历史记录等）。克隆仓库的命令格式： git clone 远程仓库地址
• git pull 从远程仓库获取最新版本并合并到本地仓库，命令格式：git pull 远程仓库简称 分支名称

如果当前本地仓库不是从远程仓库克隆，而是本地创建的仓库，并且仓库中存在文件，此时再从远程仓库拉取文件的时候会报错（fatal: refusing to merge unrelated histories ）

解决此问题可以在git pull命令后加入参数--allow-unrelated-histories

• git push 推送到远程仓库，将本地仓库内容推送到远程仓库，
  命令格式：git push 远程仓库简称
  分支名称在使用git push命令将本地文件推送至远程仓库时，如果是第一次操作，需要进行身份认证，认证通过才可以推送，如下
  
  上面的用户名和密码对应的就是我们用户名和密码，认证通过后会将用户名和密码保存到
  windows系统中，后续再推送则无需重复输入用户名和密码。

控制面板 > 用户账户 > 凭据管理器

推送完成后可以到远程仓库中查看文件的变化。

一个仓库可以有多个分支，默认情况下在创建仓库后会自动创建一个master分支

4.7 分支操作

分支是Git 使用过程中非常重要的概念。使用分支意味着你可以把你的工作从开发主线上分离开来，以免影响开发主线。

本地仓库和远程仓库中都有分支，同一个仓库可以有多个分支，各个分支相互独立，互不干扰。通过git init 命令创建本地仓库时默认会创建一个master分支。

• git branch 查看分支

git branch 列出所有本地分支

git branch -r 列出所有远程分支

git branch -a 列出所有本地分支和远程分支

• git branch [name] 创建分支
• git checkout [name] 切换分支
• git push [shortName] [name] 推送至远程仓库分支
• git merge [name] 合并分支