Git入门

欢迎来到Git的奇妙世界！🌲 本教程将带你了解Git版本控制系统的基础知识，从最基本的概念到实际工作中的应用，让你能够自如地管理代码和协作开发。

什么是Git？

Git是一个分布式版本控制系统，由Linux之父Linus Torvalds在2005年创建，用于跟踪文件的变化，特别是代码文件。它允许多人协作开发项目，同时保留每一次修改的完整历史记录。

Git名称的由来

Linus Torvalds开玩笑说，"git"这个词在英国俚语中是"愚蠢的人"的意思，他自嘲道："我给我的所有项目取名字：Linux是以我自己命名的，而Git则是'我，愚蠢的人'"。此外，根据手册页的说法，git也可以理解为"全局信息跟踪器(Global Information Tracker)"。

Git的核心概念

在开始使用Git之前，让我们先了解一些基本概念：

仓库（Repository）

仓库（通常简称为repo）是项目的容器，包含了项目的所有文件和每一个文件的修订历史。仓库可以是本地的，也可以是远程的（如GitHub、GitLab或Bitbucket上的仓库）。

提交（Commit）

提交是Git中的基本操作单元，它记录了在特定时间点上仓库中所有文件的快照。每个提交都有一个唯一的ID（哈希值），并包含提交信息、作者信息和时间戳。

分支（Branch）

分支允许你从主开发线（通常称为"main"或"master"）分离出来，以便独立开发特性或修复Bug，而不影响主线。完成后，可以将分支合并回主线。

工作区和暂存区

• 工作区（Working Directory）：你实际编辑文件的地方
• 暂存区（Staging Area或Index）：准备提交的文件修改的临时区域
• 本地仓库（Local Repository）：保存提交历史的本地数据库

安装Git

在开始使用Git之前，需要先安装它：

WindowsmacOSLinux (Debian/Ubuntu)Linux (Fedora)

# 访问 https://git-scm.com/download/win 下载安装程序
# 或使用Winget
winget install --id Git.Git -e --source winget

# 使用Homebrew
brew install git

# 或通过Xcode Command Line Tools
xcode-select --install

sudo apt update
sudo apt install git

sudo dnf install git

配置Git

安装后，你需要设置你的身份信息，这将出现在你的提交记录中：

# 设置全局用户名
git config --global user.name "你的名字"

# 设置全局邮箱
git config --global user.email "你的邮箱@example.com"

# 查看配置
git config --list

Git基础操作

创建或克隆仓库

创建新仓库克隆现有仓库

# 在当前目录初始化Git仓库
git init

# 从远程克隆仓库到本地
git clone https://github.com/用户名/仓库名.git

# 克隆到指定目录
git clone https://github.com/用户名/仓库名.git 目标目录

# 克隆特定分支
git clone -b 分支名 https://github.com/用户名/仓库名.git

基本工作流程

Git的基本工作流程如下：

1. 修改文件（在工作区）
2. 暂存更改（添加到暂存区）
3. 提交更改（保存到本地仓库）
4. 推送更改（同步到远程仓库，可选）

# 1. 查看文件状态
git status

# 2. 添加文件到暂存区
git add 文件名           # 添加特定文件
git add .              # 添加所有更改

# 3. 提交更改到本地仓库
git commit -m "提交信息"  # -m 参数后跟提交说明

# 4. 推送到远程仓库（如果有）
git push origin 分支名

查看历史和差异

# 查看提交历史
git log
git log --oneline      # 简洁的一行格式
git log --graph        # 图形化显示分支合并历史

# 查看特定文件的历史
git log -- 文件路径

# 查看文件差异
git diff               # 工作区与暂存区的差异
git diff --staged      # 暂存区与最新提交的差异
git diff 提交1 提交2     # 两个提交之间的差异

分支操作

分支是Git最强大的功能之一，可以让你同时进行多条开发线的工作。

# 查看所有分支
git branch             # 本地分支
git branch -r          # 远程分支
git branch -a          # 所有分支

# 创建新分支
git branch 分支名

# 切换分支
git checkout 分支名
git switch 分支名       # Git 2.23版本引入的新命令

# 创建并切换到新分支
git checkout -b 分支名
git switch -c 分支名

# 合并分支
git merge 源分支        # 将源分支合并到当前分支

# 删除分支
git branch -d 分支名    # 安全删除（只有在分支已合并后才能删除）
git branch -D 分支名    # 强制删除

分支工作流举例

假设你要开发一个新功能，可以按以下步骤操作：

# 1. 确保当前在main分支并更新
git checkout main
git pull

# 2. 创建并切换到新特性分支
git checkout -b feature/new-feature

# 3. 开发新功能，定期提交
git add .
git commit -m "添加新功能的XXX部分"
# ... 继续开发和提交 ...

# 4. 完成开发后，推送到远程（可选）
git push origin feature/new-feature

# 5. 切回main分支并更新
git checkout main
git pull

# 6. 合并特性分支
git merge feature/new-feature

# 7. 解决可能的冲突后，推送到远程
git push origin main

# 8. 删除特性分支（可选）
git branch -d feature/new-feature
git push origin --delete feature/new-feature  # 删除远程分支

处理冲突

当多人修改同一个文件的同一部分时，合并时会产生冲突。Git会在文件中标记冲突区域，你需要手动解决：

<<<<<<< HEAD
当前分支的内容
=======
要合并分支的内容
>>>>>>> feature/new-feature

解决冲突的步骤：

1. 打开冲突文件，找到冲突标记
2. 编辑文件解决冲突（保留需要的内容，删除冲突标记）
3. 添加解决后的文件到暂存区
4. 提交更改

# 解决冲突后
git add 冲突文件
git commit -m "解决合并冲突"

远程仓库操作

Git的分布式特性使得可以轻松与远程仓库同步：

# 查看远程仓库
git remote -v

# 添加远程仓库
git remote add 远程名 远程URL

# 从远程获取更新（不合并）
git fetch 远程名

# 拉取并合并远程更新
git pull 远程名 分支名

# 推送本地更改到远程
git push 远程名 分支名

# 删除远程分支
git push 远程名 --delete 分支名

撤销与恢复

Git提供了多种方式来撤销错误的更改：

工作区和暂存区的撤销

# 撤销工作区的修改（未暂存）
git checkout -- 文件名      # 旧语法
git restore 文件名         # 新语法(Git 2.23+)

# 撤销暂存的更改（已add但未commit）
git reset HEAD 文件名      # 旧语法
git restore --staged 文件名 # 新语法(Git 2.23+)

提交的撤销

# 修改最近的提交（比如修改提交信息或添加遗漏的文件）
git commit --amend

# 回退到某个提交（保留更改但不提交）
git reset 提交ID

# 回退到某个提交（丢弃更改）
git reset --hard 提交ID

# 创建一个新提交来撤销指定提交的更改
git revert 提交ID

临时保存工作现场

# 保存当前工作进度
git stash

# 查看保存的工作进度列表
git stash list

# 恢复最近的工作进度
git stash apply        # 保留stash
git stash pop          # 恢复并删除stash

# 删除工作进度
git stash drop         # 删除最近的stash
git stash clear        # 删除所有stash

Git高级功能

标签（Tag）

标签用于标记特定的提交点，常用于版本发布：

# 创建轻量标签
git tag v1.0

# 创建附注标签（带描述信息）
git tag -a v1.0 -m "版本1.0发布"

# 查看标签
git tag

# 查看特定标签信息
git show v1.0

# 推送标签到远程
git push origin v1.0    # 推送特定标签
git push origin --tags  # 推送所有标签

重基（Rebase）

重基是一种整理提交历史的方法，可以使历史更加清晰：

# 将当前分支的提交移动到指定分支之上
git rebase 目标分支

# 交互式重基，可以调整、合并、删除提交
git rebase -i 起始提交

警告：重基的风险

重基会改变提交历史，不要对已经推送到公共仓库的提交进行重基，除非你确定没有其他人在使用这些提交。

实际工作流示例

个人项目工作流

# 初始化新项目
mkdir my-project
cd my-project
git init

# 创建文件并提交
echo "# My Project" > README.md
git add README.md
git commit -m "初始化项目"

# 添加远程仓库（假设已在GitHub创建）
git remote add origin https://github.com/username/my-project.git
git push -u origin main

# 日常开发循环
# 1. 修改文件
# 2. 查看状态
git status
# 3. 暂存和提交
git add .
git commit -m "更新功能"
# 4. 推送到远程
git push

团队协作工作流（GitHub Flow）

GitHub Flow是一种适合小团队的简单工作流：

1. 从main分支创建特性分支
2. 在特性分支上开发并提交
3. 推送到远程并创建Pull Request（PR）
4. 讨论和代码审查
5. 合并PR并删除特性分支

# 假设已克隆仓库
git clone https://github.com/team/project.git
cd project

# 创建特性分支
git checkout -b feature/awesome-feature

# 开发并提交
# ... 编辑文件 ...
git add .
git commit -m "实现了惊人的功能"

# 推送到远程
git push -u origin feature/awesome-feature

# 在GitHub上创建PR
# 审查完成后，合并PR

# 更新本地main分支
git checkout main
git pull

# 删除本地特性分支
git branch -d feature/awesome-feature

最佳实践

提交信息规范

好的提交信息对项目历史至关重要。一个常用的格式是：

类型: 简短描述（不超过50个字符）

详细描述（可选，每行不超过72个字符）

常见的类型包括： - feat: 新功能 - fix: 修复Bug - docs: 文档更新 - style: 代码风格修改（不影响功能） - refactor: 代码重构 - test: 测试相关 - chore: 构建过程或辅助工具变动

示例：

feat: 添加用户登录功能

实现了基于JWT的认证机制，包括：
- 登录表单和验证
- 令牌生成和验证
- 会话管理

.gitignore文件

.gitignore文件用于指定Git应该忽略的文件和目录，避免将不必要的文件（如编译生成的文件、临时文件、环境配置等）添加到仓库中：

# 编译输出
/dist
/build

# 依赖目录
/node_modules
/vendor

# 日志文件
*.log

# 环境变量文件
.env
.env.local

# 操作系统文件
.DS_Store
Thumbs.db

Git别名

可以为常用命令创建别名，提高效率：

# 设置别名
git config --global alias.co checkout
git config --global alias.br branch
git config --global alias.ci commit
git config --global alias.st status

# 使用别名
git co main      # 等同于 git checkout main
git br           # 等同于 git branch

实战案例：开源项目贡献流程

假设你想为GitHub上的开源项目做贡献，一般流程是：

1. Fork项目到自己的GitHub账号
2. 克隆自己的Fork到本地
3. 添加原始仓库为远程上游
4. 创建特性分支
5. 开发并提交
6. 推送到自己的Fork
7. 创建Pull Request

# 假设你想贡献给 https://github.com/original/project

# 1. 在GitHub上Fork项目（点击Fork按钮）

# 2. 克隆你的Fork到本地
git clone https://github.com/你的用户名/project.git
cd project

# 3. 添加上游远程
git remote add upstream https://github.com/original/project.git

# 4. 创建特性分支
git checkout -b feature/my-contribution

# 5. 开发并提交
# ... 编辑文件 ...
git add .
git commit -m "添加了惊人的新功能"

# 6. 确保与上游同步
git fetch upstream
git rebase upstream/main

# 7. 推送到你的Fork
git push origin feature/my-contribution

# 8. 在GitHub上创建Pull Request

Git工具和集成

除了命令行，还有许多工具可以帮助你更好地使用Git：

• GUI客户端：GitKraken, Sourcetree, GitHub Desktop
• IDE集成：VS Code, IntelliJ IDEA, Eclipse的Git插件
• 代码审查：GitHub Pull Requests, GitLab Merge Requests
• CI/CD：GitHub Actions, GitLab CI, Jenkins

练习题

1. 创建一个新的Git仓库，添加几个文件并提交。然后创建一个新分支，修改一些文件，最后将这些更改合并回主分支。
2. 模拟一个合并冲突的情况并解决它。
3. 使用git rebase -i合并你的多个连续提交为一个提交。
4. 创建一个.gitignore文件，配置忽略项目中的临时文件和构建输出。

常见问题解决

"拒绝推送"错误

! [rejected] main -> main (fetch first)

原因：远程仓库有你本地没有的更改
解决方法：先拉取并合并远程更改，然后再推送

git pull
git push

意外提交了敏感信息

# 从历史中完全删除文件
git filter-branch --force --index-filter \
  "git rm --cached --ignore-unmatch 敏感文件路径" \
  --prune-empty --tag-name-filter cat -- --all

# 强制推送更改
git push origin --force --all

注意

这个操作会重写历史，应谨慎使用，且需要所有协作者的配合。

无法记住凭证

设置凭证存储：

# 缓存凭证15分钟
git config --global credential.helper cache

# 永久存储凭证
git config --global credential.helper store

# 使用系统钥匙串（macOS）
git config --global credential.helper osxkeychain

# 使用Windows凭证管理器
git config --global credential.helper wincred

小结

Git是一个强大的版本控制工具，掌握它可以让你在个人项目和团队协作中更加高效。本教程只是Git的入门，随着你的深入使用，你会发现Git的更多高级功能和技巧。

记住一句Git社区的名言：

"分支很便宜，合并也很容易，不要害怕使用它们。"

继续学习和实践，你会成为Git使用的专家！