【分布式版本控制系统】Git的使用

目录

• 一.什么是Git
• • [1. 什么是 Git](#1. 什么是 Git)
  • [2. Git 的安装](#2. Git 的安装)
• 二.Git的基本操作
• • [1. 常用命令](#1. 常用命令)
  • [2. 基本操作](#2. 基本操作)
  • • 2.1.创建Git本地仓库
    • 2.2.配置用户信息
    • 2.3.工作区、暂存区和版本库
    • • [2.3.1 Git 的四类对象](#2.3.1 Git 的四类对象)
      • • [(1) Blob 对象](#(1) Blob 对象)
        • [(2) Tree 对象](#(2) Tree 对象)
        • [(3) Commit 对象](#(3) Commit 对象)
        • [(4) Tag 对象](#(4) Tag 对象)
      • [2.3.2. 数据组织流程](#2.3.2. 数据组织流程)
    • 2.4.本地添加文件演示例子
    • 2.5.版本回退
    • 2.6.分支管理
    • • 2.6.1.分支介绍
      • 2.6.2.什么是分支
      • 2.6.3.分支常用操作
      • 2.6.4.合并冲突
      • [2.6.5.Fast Forward](#2.6.5.Fast Forward)
      • 2.6.6.分支管理策略
      • 2.6.7.多人协作分支
• 三.远程仓库与多人协作
• • [3.1. 远程仓库](#3.1. 远程仓库)
  • [3.2. 克隆到本地](#3.2. 克隆到本地)
  • [3.3. .gitignore文件](#3.3. .gitignore文件)
  • [3.4. 给命令取别名](#3.4. 给命令取别名)
  • [3.5. 标签管理](#3.5. 标签管理)
  • [3.6. 多人协作事项](#3.6. 多人协作事项)

一.什么是Git

1. 什么是 Git

Git 是目前世界上最流行的分布式版本控制系统。它能够记录项目文件的历史版本，支持多人协作开发，并且因为其分布式架构而在速度、安全性和灵活性方面具有显著优势。

Git的特点：

• 分布式：每台电脑上都是一个完整的仓库，支持离线操作。
• 轻量高效：提交、分支和合并的速度非常快。
• 数据安全：采用 SHA-1 哈希算法保证数据不可篡改。
• 强大的分支管理：分支创建、切换和合并非常高效。

分布式和集中式：

集中式代表工具：SVN（Subversion）、CVS、Perforce

特点：

• 只有一个中央服务器存储完整代码版本，开发者通过客户端连接到服务器获取最新版本。
• 提交时必须联网 ，中央服务器宕机会影响所有人。
• 版本历史记录集中存储在服务器，客户端一般只保存当前版本。

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2. Git 的安装

Windows：

1. 前往 Git 官方下载地址。
2. 下载 Git for Windows 安装包，默认选项安装即可。
3. 安装完成后，打开 Git Bash，输入：

git --version

Centos：

sudo yum -y install git

Ubuntu：

sudo apt-get install git -y

二.Git的基本操作

1. 常用命令

命令	说明
git config --global user.name "你的名字"	配置全局用户名
git config --global user.email "你的邮箱"	配置全局邮箱
git config --list	查看所有 Git 配置信息
git init	初始化本地 Git 仓库
git clone <url>	克隆远程仓库到本地
git status	查看当前工作区状态
git add <file>	添加文件到暂存区
git add .	添加当前目录下的所有改动
git commit -m "说明"	提交暂存区改动
git log	查看提交历史
git log --oneline	单行显示历史提交
git log --graph --oneline --all --decorate	图形化显示分支和提交历史
git branch	查看本地分支
git branch <branch>	创建新分支
git checkout <branch>	切换到指定分支
git checkout -b <branch>	创建并切换到新分支
git merge <branch>	合并分支到当前分支
git branch -d <branch>	删除本地分支
git remote -v	查看远程仓库地址
git remote add origin <url>	添加远程仓库
git push -u origin <branch>	推送本地分支并设置上游
git push origin <branch>	推送指定分支到远端
git pull origin <branch>	拉取远程更新并合并
git fetch	获取远程更新但不合并
git checkout -- <file>	撤销工作区修改
git reset HEAD <file>	取消暂存区文件
git reset --hard <commit-id>	回退到某个提交
git revert <commit-id>	生成一个新提交撤销某次提交
git stash	暂存当前修改
git stash pop	应用并移除最新暂存
git tag <tag>	创建轻量标签
git tag -a <tag> -m "说明"	创建带信息的标签
git push origin <tag>	推送标签到远端
git push origin --delete <branch>	删除远程分支

2. 基本操作

2.1.创建Git本地仓库

首先在一个文件目录下执行git init语句用于创建一个Git本地仓库：

其中.git目录就是用来管理仓库的，我们不要随意改动其内容。

2.2.配置用户信息

安装完Git之后，紧接着就是配置一下用户名和邮箱信息：

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

如果加上全局参数--global表示将名称和邮箱设置成全局的 ，否则只在当前仓库设置 。

我们可以使用git config -l查看当前仓库的配置：

2.3.工作区、暂存区和版本库

在 Git 的版本控制流程中，文件会依次经过 工作区 、暂存区 和 版本库 三个关键阶段。如图所示：

• 工作区就是项目所在的目录，包含你可以直接编辑、添加、删除的文件。
• 工作区中的文件有两类：
  • 未跟踪：从未被 Git 管理的新文件。
  • 已跟踪：之前提交过，Git 会持续跟踪其状态。

常用命令：

git status      # 查看工作区文件状态
git diff        # 查看工作区与暂存区的差异

暂存区

暂存区是一个中间缓存层，Git 会将 git add 的文件快照存放在这里。

可以将它理解为提交候选区，只有加入到暂存区的文件才会被提交到版本库。

git add <file>  # 将文件添加到暂存区
git diff --cached  # 查看暂存区与版本库的差异

版本库

版本库就是 Git 的 本地数据库，位于 .git 目录下。

使用 git commit 后，Git 会将暂存区的快照永久存储到版本库，并生成一个提交记录用commit id标识。版本库记录了项目的所有历史版本，方便随时回滚或查看历史。

[工作区] -- git add --> [暂存区] -- git commit --> [版本库]

下面我们来介绍一下版本库中的对象库(Object Store)

• Git 的所有数据都存放在 .git/objects 目录中。
• 对象库是一个基于键值对的数据库： SHA-1 哈希值（40 位十六进制字符串）来标识和检索对象，确保内容不可篡改。
• 对象文件会被分为子目录存放：
  例如哈希值 e69de29bb2d1d6434b8b29ae775ad8c2e48c5391
  将存放在 .git/objects/e6/9de29bb2d1d6434b8b29ae775ad8c2e48c5391。

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2.3.1 Git 的四类对象

Git 使用四种基本对象来构建整个版本历史：

(1) Blob 对象

• 用于存储文件内容。
• 仅保存文件数据，不包含文件名、权限等信息。
• 每个文件版本都会对应一个唯一的 blob 对象。

(2) Tree 对象

• 存储 目录结构和文件名。
• 类似于 Linux 文件系统的树结构。
• 记录文件名、文件模式（权限）以及对应的 blob 对象哈希。

(3) Commit 对象

• 记录一次提交的信息，包括：
  • 提交者、提交时间
  • 提交说明
  • 指向一个 tree 对象（即提交时的目录快照）
  • 指向父 commit（形成提交历史链条）

(4) Tag 对象

• 为某个 commit 添加 可读性更强的标签。
• 分为 轻量标签 和 附注标签。

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2.3.2. 数据组织流程

当执行 git commit 时，Git 会：

1. 为工作区文件创建 blob 对象（文件内容）。
2. 生成 tree 对象（记录文件名与 blob 的映射）。
3. 创建 commit 对象（指向该 tree，并记录提交信息）。
4. 将这些对象写入 .git/objects。

eg：执行git add时，对象库会新增一个Blob 对象 ，键是该文件内容的哈希，值是文件内容本身。

执行git commit时，会新增一个Commit 对象，键是该提交元信息的哈希，值包含指向 Tree 对象的引用、父提交哈希等信息。

2.4.本地添加文件演示例子

我们使用指令git log查看提交日志信息中这一大串参数，就是我们这两次提交commit的id 。

其中HEAD 会指向当前的分支master。

可使用指令git log查看历史提交：

使用指令git cat-file附上哈希值可以查看提交的具体信息：

相同的方法我们可以继续查看tree对象：

接下来我们继续向test文件添加内容后并使用git status查看当前仓库的状态：

我们还可以使用git diff查看具体的修改：

2.5.版本回退

命令	作用	场景示例
git log	查看提交历史，找到需要回退的 commit id
git reset --soft <commit_id>	回退到指定版本，但保留工作区和暂存区的修改	回退到某个版本后继续编辑并重新commit
git reset --mixed <commit_id>	回退到指定版本，保留工作区修改，但清空暂存区（默认参数）	常用于撤销 git add
git reset --hard <commit_id>	回退到指定版本，同时清空工作区和暂存区修改	彻底回到旧版本（注意不可逆）
git checkout <commit_id>	切换到某个历史版本（分离 HEAD 状态）	仅查看历史版本
git revert <commit_id>	撤销某次提交，但生成一个新的提交	在公共分支上安全回退
git reflog	查看 HEAD 移动的历史记录	用于找回被 reset 的版本
git reset --hard HEAD	HEAD^ 表示上一个版本	HEAD^^ 表示上上个版本。

下面是一个git快速版本回退的原理示意图：

对于工作区并没有add的代码我们使用

git checkout -- [file]

可以让工作区的文件回退到最近一次add或commit的状态：

对于已经添加到暂存区的情况：

使用git reset --mixed HEAD即可回退暂存区的内容

如果我们想要删除文件则需要：将工作区和暂存区的文件都删除 并且提交这次修改

2.6.分支管理

2.6.1.分支介绍

Git 的分支（branch）是版本控制中非常强大的功能。借助分支，我们可以在不影响主干的情况下进行开发、测试或修复 ，最终通过合并将成果融合到主干中。

2.6.2.什么是分支

分支本质上是一个可移动的指针，指向某个 commit。master是初始化仓库时默认的分支。当我们创建一个新分支时，Git 会创建一个新的指针指向当前 commit。

2.6.3.分支常用操作

命令	说明
git branch	查看本地分支
git branch -a	查看所有分支（包含远程）
git branch	创建新分支
git checkout	切换到指定分支
git checkout -b	创建并切换到新分支
git merge	将指定分支合并到当前分支
git branch -d	删除本地分支（已合并）
git branch -D	强制删除本地分支
git push origin	推送本地分支到远程
git push origin --delete	删除远程分支
git checkout -b origin/	从远程分支创建并切换到本地分支
git pull origin	拉取远程分支的更新
git fetch	获取远程分支更新（不自动合并）
git rebase	将当前分支变基到指定分支

2.6.4.合并冲突

发生合并冲突后 需要我们手动修改代码消除冲突后，再次提交并合并即可。

合并后分支示意图：

2.6.5.Fast Forward

在 Git 的分支合并中，Fast Forward（快速合并）是一种 不产生新的合并提交的合并方式，它会让目标分支的指针直接移动到指定分支的最新提交。

举例说明：

如果此时 master 还停留在 B，而 dev 继续在 D 上，没有新的提交分叉，在合并时 就会 快速移动 master 的指针 到 D：而不会产生新的merge commit 。
特点：

• 不会生成新的合并节点（历史记录是直线的）。
• 提交历史干净，像是没有分支一样。
• 合并速度快，因为只是移动指针。

但是：

• 无法保留分支的合并信息（看不出代码是从哪个分支合并来的）。

所以Git是强烈建议我们禁用FastForward模式的：

git merge -m "xxx" --no-ff dev

模式	历史记录特点	优点	缺点
Fast Forward	没有分支合并信息	提交历史干净，指针移动快	看不出分支合并记录
--no-ff	生成新的合并 commit，保留分支信息	合并记录清晰，便于回滚	提交历史会多出一条合并记录

2.6.6.分支管理策略

合理的分支策略可以让团队更加高效的开发测试部署管理项目。
特点：

• 并行开发：不同功能、修复可以在独立分支上同时进行，互不干扰。
• 版本控制清晰：主干分支保持稳定 ，用于随时上线。
• 降低风险：开发和测试在独立分支上完成，确认无误后再合并到主干。
• 可回溯性：通过分支记录功能开发历史，方便追踪和回滚。

下面简单列举几种常见的分支策略：
Git Flow：

分支类型	说明
master	存放稳定可发布的版本
develop	日常开发分支，所有功能分支从这里拉出
feature/*	功能分支，用于开发新功能，完成后合并到 develop
release/*	预发布分支，用于上线前测试和修复
hotfix/*	紧急修复分支，用于直接修复 master 的 bug

GitHub Flow ：

GitHub Flow 是一种简化的分支策略，通常用于持续交付的项目。流程：所有功能从master 拉分支，例如 feature。

功能完成后发起 PR，团队代码审查。审查通过后合并到 master 。master 分支永远保持可部署状态。

2.6.7.多人协作分支

在多人分支协作开发的场景下，我们通常需要保证master分支的稳定，所以一般我们不直接在master上合并其他分支而是先在分支上合并master 解决bug和冲突之后，再在master上合并分支。

三.远程仓库与多人协作

3.1. 远程仓库

远程仓库是指托管在网络上的 Git 仓库，比如 GitHub、码云等。通过远程仓库可以实现：

• 多人协作开发
• 代码备份和同步
• 在线代码审查

3.2. 克隆到本地

首先我们在码云中创建一个远程仓库，之后使用指令git clone url克隆到本地：

或者是在码云gitee中添加了ssh公钥后 使用ssh克隆到本地 也可以：

3.3. .gitignore文件

.gitignore 文件用于告诉 Git 哪些文件或目录不需要被版本控制。这个文件在创建仓库的时候可以选择自己想要的模板，也可以根据自己的需求去编写：

如果你想强制添加被.gitignore忽略的文件可以使用指令：git add -f [filename]。

也可以使用git check-ignore检查室哪项规则忽略了当前文件：

也可以用!+文件名 将特定文件排除在.gitignore的规则之外。

3.4. 给命令取别名

Git 命令有时比较长，我们可以为其设置别名。

git config --global alias.co checkout
git config --global alias.br branch
git config --global alias.cm "commit -m"
git config --global alias.st status

3.5. 标签管理

Git 中的标签是一个指向某次提交（commit）的指针，通常用于标记发布版本，比如：

• v1.0.0
• release-2025-07
• v2.3-beta

git tag [name]

就可以在当前分支上添加一个标签，也可以在后面加上commit id 指定的加上标签。

使用git tag可以查看当前所有的标签。

3.6. 多人协作事项

根据上述知识支持 相信你已经可以基本掌握git的使用了，下面几点git多人协作的注意事项请你知悉：

• 推送前先拉取远程分支 ，避免冲突：git pull origin 分支名

• 使用 git push origin branch-name 推送⾃⼰的修改；

• 推送失败时先检查是否有更新未拉取

• 如果合并有冲突，则解决冲突，并在本地提交

• 删除本地分支前确认已成功合并

• 尽量避免直接在 master上开发

• 使用标签标记发布版本便于回滚

• 设置命令别名提高效率（如 co -> checkout）

• .gitignore 文件应在协作前统一好