[Git] 分布式版本控制 & 远程仓库协作

文章目录

• • 理解分布式版本控制系统
  • 远程仓库
  • [推送本地修改到远程仓库：`git push`](#推送本地修改到远程仓库：git push)
  • [拉取远程修改到本地仓库：`git pull`](#拉取远程修改到本地仓库：git pull)
  • 总结远程操作

好前面我们学习了 Git 的核心概念和本地操作：工作区、暂存区、版本库，以及提交、回退、分支管理。所有这些操作，都是在你自己的电脑上完成的。但是 Git 最重要的特点之一，在于它是 分布式版本控制系统 。这一章，我们来理解分布式以及如何与远程仓库协作。

理解分布式版本控制系统

我们之前所有的操作，比如 git init 创建仓库，git add, git commit, git branch, git checkout, git merge 等等，都是针对本地版本库进行的。这个本地版本库就在你自己的电脑硬盘上，包含了完整的项目历史记录。

什么是分布式？

分布式版本控制系统（Distributed VCS）最核心的特点是：每个参与开发的人电脑上，都有一个项目的完整版本库。不仅仅是最新代码，而是从项目诞生以来的所有历史记录、分支信息等等，都在每个人的本地。

这与传统的集中式版本控制系统（如 SVN）有很大不同。在集中式系统中，只有一个中央服务器拥有完整的版本库，你本地电脑上通常只保存当前工作所需的文件，你提交、更新、查看历史等所有操作都需要连接到中央服务器。服务器挂了或者网络断了，你就没法工作了。

分布式的优势：

1. 离线工作： 因为你本地有完整的版本库，大部分操作（提交、查看历史、创建分支、合并分支等）都可以在没有网络的情况下进行。
2. 高性能： 大部分操作都在本地完成，速度非常快。
3. 数据安全： 版本库分布在多个开发者电脑上，即使某个电脑硬盘损坏，也可以轻松地从其他人的电脑上复制一个完整的版本库来恢复，数据的安全性大大提高。
4. 灵活协作： 理论上，开发者之间可以直接通过网络互相推送和拉取修改，不需要固定的中央服务器。

分布式如何协作？

既然每个人都有完整的版本库，大家怎么同步彼此的修改呢？理论上，Git 允许任何两个版本库之间进行推送（push）和拉取（pull）修改。比如你修改了文件 A 并提交了，你的同事修改了文件 B 并提交了，你们只需要互相把各自的修改推送给对方的版本库，你们的本地版本库就会包含彼此的修改了。

在实际应用中，虽然理论上可以点对点推送，但通常为了方便管理和交换彼此的修改，大家会找一台"服务器"来充当一个集中的"中转站"。这台服务器上的版本库并没有什么特别之处，它也只是一个普通的 Git 版本库，但大家约定俗成地都向它推送自己的修改，也从它那里拉取别人的修改。这样，所有人的修改都通过这个"中转站"进行交换，协作就变得方便有序了。即使没有这个服务器，大家也能工作（只是交换修改不方便），所以它不是必需的，只是为了方便协作而存在的。

远程仓库

远程仓库（Remote Repository）就是存放在另一台计算机上的 Git 版本库。这个"另一台计算机"可能是你本地局域网的一台服务器，但更多时候，它指的是托管在互联网上的 Git 服务提供商的服务器，比如 GitHub、Gitee（码云）、GitLab、Bitbucket 等。这些平台提供了免费或付费的 Git 仓库托管服务。

克隆远程仓库： git clone

要开始和远程仓库协作，最常见的第一步就是从远程仓库**克隆（Clone）**一份完整的版本库到你自己的本地电脑上。

命令： git clone <远程仓库的 URL>

这个命令会完成几件事：

1. 在当前目录下创建一个新的文件夹（通常以远程仓库的名称命名）。
2. 在这个文件夹里初始化一个本地 Git 仓库 (git init)。
3. 从远程仓库下载所有的数据（包括所有提交、分支等）。
4. 根据下载的数据在本地重建完整的项目历史。
5. 自动设置 这个远程仓库为你的本地仓库的"远程主机"，并将其命名为 origin（这是默认的远程主机名）。
6. 自动创建并切换到本地 master（或 main）分支，并将其配置为跟踪远程仓库的 master（或 main）分支。

获取远程仓库链接：

你可以在 Git 仓库托管平台的网页界面找到仓库的克隆链接。通常会提供多种协议的链接，最常用的是 HTTPS 和 SSH。

在仓库页面，找到"克隆/下载"按钮，点击后会看到 HTTPS 和 SSH 两种链接。

HTTPS 和 SSH 协议的区别：

• HTTPS:
  • 优点： 设置简单，不需要额外配置。直接复制链接就可以克隆。
  • 缺点： 每次进行需要验证的操作（如 git push 推送代码）时，通常都需要输入你的用户名和密码。如果你的仓库设置了双重认证，可能还需要输入 Token。
• SSH:
  • 优点： 安全性更高，并且一旦设置好，在进行需要验证的操作时无需重复输入密码，非常方便自动化操作和频繁推送。
  • 缺点： 第一次使用需要在你的电脑上生成 SSH Key（一对公钥和私钥），并将你的公钥添加到 Git 服务器（如 Gitee、GitHub）的账户设置中。

使用 HTTPS 方式克隆：

直接复制 HTTPS 链接，然后执行 git clone 命令。

# 切换到你想存放项目的目录，比如用户主目录
zz@139-159-150-152:~$ cd ~

# 使用 HTTPS 链接克隆远程仓库
zz@139-159-150-152:~$ git clone https://gitee.com/zz91/git_teaching.git
Cloning into 'git_teaching'... # 正在克隆到 git_teaching 文件夹
Username for 'https://gitee.com': zz91 # 可能会让你输入用户名和密码
Password for 'https://[email protected]':
remote: Enumerating objects: 4, done. # 下载对象...
...
Unpacking objects: 100% (4/4), 1.80 KiB | 1.80 MiB/s, done. # 解压对象，完成

# 查看当前目录，多了一个克隆下来的文件夹
zz@139-159-150-152:~$ ls
gitcode git_teaching

# 进入克隆下来的仓库目录
zz@139-159-150-152:~$ cd git_teaching/

# 查看里面的文件，就是远程仓库的文件
zz@139-159-150-152:~/git_teaching$ ls
README.en.md README.md

成功使用 HTTPS 克隆了远程仓库！

使用 SSH 方式克隆：

SSH 方式需要先配置 SSH Key。

第一步：检查或创建 SSH Key

在你的用户主目录（Linux/macOS 是 ~，Windows 是 C:\Users\你的用户名）下，查找是否有 .ssh 隐藏目录。进入该目录，看是否有 id_rsa (私钥) 和 id_rsa.pub (公钥) 这两个文件。

# 检查 .ssh 目录是否存在及内容
zz@139-159-150-152:~$ ls -a ~/.ssh/

如果已经有了 id_rsa 和 id_rsa.pub，可以直接跳到第二步。

如果没有，需要生成 SSH Key：

# 执行生成 SSH Key 命令
# -t rsa 表示使用 RSA 加密算法
# -C "你的邮箱" 加上你的邮箱作为备注，方便识别
zz@139-159-150-152:~$ ssh-keygen -t rsa -C "[email protected]"
Generating public/private rsa key pair.
Enter file in which to save the key (/home/zz/.ssh/id_rsa): # 直接回车，使用默认路径
Enter passphrase (empty for no passphrase): # 这里是设置 SSH Key 的密码，可以直接回车跳过（无密码）
Enter same passphrase again: # 再次回车确认
Your identification has been saved in /home/zz/.ssh/id_rsa # 私钥文件路径
Your public key has been saved in /home/zz/.ssh/id_rsa.pub # 公钥文件路径
The key fingerprint is: ... # 显示 Key 指纹
The key's randomart image is: ... # 显示 Key 随机艺术图

执行完命令后，你的用户主目录下的 .ssh 目录里就会生成 id_rsa（你的私钥 ，务必保管好，不要泄露给任何人）和 id_rsa.pub（你的公钥，可以放心地添加到任何 Git 服务器上）。

第二步：将公钥添加到远程仓库托管平台（以 Gitee 为例）

登录你的 Gitee 账号，找到设置页面，通常在"设置"->"SSH公钥"或类似位置。

在 SSH 公钥设置页面：

1. 给你的公钥取一个"标题"（比如"我的笔记本电脑"）。
2. 将你在第一步生成的 id_rsa.pub 文件中的全部内容 复制粘贴到"公钥"文本框里。id_rsa.pub 文件可以用文本编辑器打开查看内容。
3. 点击"确定"或"添加"。平台可能会要求你再次输入账号密码进行确认。

完成后，Git 服务器就认识你的电脑了。

使用 SSH 方式克隆（成功）：

现在，使用 SSH 链接再次尝试克隆：

# 切换到你想存放项目的目录
zz@139-159-150-152:~$ cd ~

# 使用 SSH 链接克隆远程仓库
zz@139-159-150-152:~$ git clone [email protected]:zz91/git_teaching.git
Cloning into 'git_teaching'...
# 第一次连接该服务器时，可能会出现主机信任提示，输入 yes 回车即可
The authenticity of host 'gitee.com (212.64.63.215)' can't be established.
...
Are you sure you want to continue connecting (yes/no/[fingerprint])? yes
Warning: Permanently added 'gitee.com,...' to the list of known hosts.

# 如果 SSH Key 设置正确，不会再要求输入密码，直接开始克隆
remote: Enumerating objects: 4, done.
...
Receiving objects: 100% (4/4), done.

# 查看并进入目录
zz@139-159-150-152:~$ ls
gitcode git_teaching
zz@139-159-150-152:~$ ls git_teaching/
README.en.md README.md

成功使用 SSH 克隆了远程仓库，并且因为配置了 SSH Key，克隆时没有要求输入密码。今后使用 SSH 进行推送和拉取时也无需输入密码。

克隆后的配置： origin** 和 **git remote

当你使用 git clone 命令时，Git 会自动将 远程仓库的 URL 添加到本地仓库的配置中，并将其命名为 origin。origin 是克隆时创建的远程主机的默认名称。

你可以使用 git remote 命令查看本地仓库关联了哪些远程主机：

# 在克隆下来的仓库目录中执行
zz@139-159-150-152:~/git_teaching$ git remote
origin # 显示有一个名为 origin 的远程主机

使用 git remote -v 可以查看更详细的信息，包括抓取（fetch）和推送（push）的 URL：

zz@139-159-150-152:~/git_teaching$ git remote -v
origin [email protected]:zz91/git_teaching.git (fetch) # origin 的抓取地址
origin [email protected]:zz91/git_teaching.git (push)   # origin 的推送地址

这里的地址就是你克隆时使用的 SSH URL。如果是 HTTPS 克隆，这里会显示 HTTPS URL。拥有 push 地址意味着你有推送到这个远程仓库的权限。

推送本地修改到远程仓库：git push

在本地仓库进行开发，add、commit 提交了一系列修改后，这些修改只存在于你的本地版本库中。要让这些修改同步到远程仓库，以便与他人协作或作为备份，你需要使用 git push 命令。

命令： git push <远程主机名> <本地分⽀名>:<远程分⽀名>

这个命令的意义是："Git，请把我本地 的 <本地分支名> 分支上的最新提交，推送到 <远程主机名> 这个远程仓库的 <远程分支名> 分支上。"

如果本地分支名和远程分支名相同（这是最常见的情况，比如推送到远程的 master 分支），可以省略冒号和远程分支名：

git push <远程主机名> <本地分⽀名>

操作演示：

在克隆下来的 git_teaching 本地仓库中，我们新建一个文件 file.txt 并提交到本地 master 分支。

# 确保在 git_teaching 仓库目录下
zz@139-159-150-152:~/git_teaching$ pwd
/home/zz/git_teaching

# 查看当前文件列表 (只有克隆时自带的文件)
zz@139-159-150-152:~/git_teaching$ ls
README.en.md README.md

# 新建并编辑 file.txt 文件
zz@139-159-150-152:~/git_teaching$ vim file.txt
# 在 file.txt 中写入 "hello git"
zz@139-159-150-152:~/git_teaching$ cat file.txt
hello git

# Add 并 Commit 到本地仓库
zz@139-159-150-152:~/git_teaching$ git add .
zz@139-159-150-152:~/git_teaching$ git commit -m"create file.txt"
[master 7ce3183] create file.txt # 生成了新的本地 commit
 1 file changed, 1 insertion(+)
 create mode 100644 file.txt

现在，本地仓库的 master 分支比远程仓库的 master 分支多了一个提交 (7ce3183...)。

我们将本地 master 分支的修改推送到 origin 远程主机的 master 分支：

# 推送本地 master 分支到 origin 的 master 分支
zz@139-159-150-152:~/git_teaching$ git push origin master
Enumerating objects: 4, done. # Git 计算需要推送的对象
Counting objects: 100% (4/4), done.
Compressing objects: 100% (2/2), done.
Writing objects: 100% (3/3), 308 bytes | 308.00 KiB/s, done. # 正在写入对象
Total 3 (delta 0), reused 0 (delta 0)
remote: Powered by GITEE.COM [GNK-6.4] # 远程仓库的反馈
To gitee.com:zz91/git_teaching.git # 推送的目标地址
 c6ce3f0..7ce3183 master -> master # 本地 c6ce3f0..7ce3183 之间的提交被推送到远程的 master -> master

推送成功！

此时刷新 Gitee 仓库页面，你会看到 file.txt 文件以及你刚刚的提交 (create file.txt) 已经出现在远程仓库中了。

SSH vs HTTPS 推送： 使用 SSH 协议并配置好 SSH Key 后，git push 时通常无需输入密码。而使用 HTTPS 协议时，每次 git push 都可能需要你输入用户名和密码。这也是为什么团队协作和自动化脚本更偏爱 SSH 的原因。

拉取远程修改到本地仓库：git pull

在团队协作中，其他成员也会向远程仓库推送他们的修改。要获取这些修改并同步你的本地仓库，你需要从远程仓库拉取（Pull）代码。

命令： git pull <远程主机名> <远程分⽀名>:<本地分⽋名>

这个命令的意义是："Git，请从 <远程主机名> 这个远程仓库的 <远程分支名> 分支上，抓取最新的提交，并尝试合并到我本地 的 <本地分支名> 分支上。"

如果远程分支是与你当前所在的本地分支合并，可以省略冒号和本地分支名：

git pull <远程主机名> <远程分⽀名>

git pull** 的背后：** git pull 通常是两个命令的组合：

1. git fetch <远程主机名> <远程分⽀名>：从远程仓库下载最新的提交到本地，但不 自动合并。下载的提交会存储在本地一个特殊的远程跟踪分支中（比如 origin/master）。
2. git merge <远程跟踪分⽀名>：将下载下来的远程跟踪分支中的提交，合并到你当前所在的本地分支。

所以，git pull 大致相当于先 Workspace 再 merge。

操作演示：

假设你在 Gitee 网页上直接编辑了 README.md 文件并提交了修改（这模拟了其他人在远程仓库做了修改），此时远程仓库的 master 分支就领先于你的本地 master 分支一个提交了。

在 Gitee 网页上修改 README.md 并提交。

回到你的本地电脑，确保你在 git_teaching 仓库目录中，并且当前在 master 分支上。

# 确保在 master 分支
zz@139-159-150-152:~/git_teaching$ git branch
* master

# 拉取远程 origin 主机的 master 分支，并合并到当前的本地 master 分支
zz@139-159-150-152:~/git_teaching$ git pull origin master
remote: Enumerating objects: 5, done. # 下载远程新对象
...
Unpacking objects: 100% (3/3), 1.02 KiB | 1.02 MiB/s, done.
From gitee.com:zz91/git_teaching # 来自哪个远程仓库
 * branch master -> FETCH_HEAD # 抓取了远程 master 分支
 7ce3183..60e6b0a master -> origin/master # 更新了本地的远程跟踪分支 origin/master
Updating 7ce3183..60e6b0a # 正在将抓取到的提交合并到本地 master
Fast-forward # 合并模式：Fast-forward (因为本地 master 还没有新提交)
 README.md | 2 ++ # 文件改动统计
 1 file changed, 2 insertions(+)

# 查看 README.md 内容，应该包含了网页上的修改
zz@139-159-150-152:~/git_teaching$ cat README.md
... # 原有内容
第一次修改内容 # 网页上新增的内容

成功了！git pull 命令下载了远程仓库的新提交，并将其合并到了你的本地 master 分支，你的 README.md 文件也随之更新了。

如果在 git pull 时，本地当前分支有未提交的修改，或者本地分支与远程分支的历史发生了分叉，就可能会发生合并冲突，需要像我们之前讲的那样手动解决冲突。

总结远程操作

• Git 是分布式的，每个人都有完整的本地版本库。
• 远程仓库（如 GitHub、Gitee）用于方便大家交换彼此的修改。
• git clone <URL>：从远程仓库下载一份完整的本地版本库。
• 克隆通常使用 HTTPS 或 SSH 协议。SSH 需要配置 SSH Key 实现无密码推送。
• git remote -v：查看本地仓库关联的远程主机信息。origin 是默认的远程主机名。
• git push <远程主机名> <本地分⽀名>：将本地分支的提交上传到远程仓库的对应分支。
• git pull <远程主机名> <远程分⽋名>：从远程仓库的指定分支抓取 最新提交并合并到本地当前分支。

掌握了本地操作和远程操作，你就已经具备了使用 Git 进行个人项目管理和参与团队协作的基础能力。Git 的世界还有更多精彩（比如远程分支管理、更复杂的合并策略、标签、远程协作流程等），但现在你已经迈出了最关键的一步！