Git版本控制系统的使用和常用功能

为什么需要Git

Git是目前世界上最先进的分布式版本控制系统（没有之一）。 如果你用Microsoft Word写过长篇大论，那你一定有这样的经历：

想删除一个段落，又怕将来想恢复找不回来怎么办？有办法，先把当前文件“另存为……”一个新的Word文件，再接着改，改到一定程度，再“另存为……”一个新文件，这样一直改下去，最后你的Word文档变成了例如如下图的样子，这样不方便文件管理，不方便查找，极大的影响工作效率。

在之前的工作中项目工程很大，一个项目的会改几十个版本都很正常，只可惜Adobe和C4D三维领域内似乎并没有这样方便的版本控制系统，来看看当时的文件夹（上海进博会实景合成项目）。

什么是Git

Git 是一个开源的分布式版本控制系统，是目前世界上最先进、最流行的版本控制系统。可以快速高效地处理从很小到非常大的项目版本管理。

特点：项目越大越复杂，协同开发者越多，越能体现出 Git 的高性能和高可用性。

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和SVN的差异比较

传统的版本控制系统（例如 SVN）是基于差异的版本控制，它们存储的是一组基本文件和每个文件随时间逐步累积的差异

好处：节省磁盘空间
缺点：耗时、效率低。 在每次切换版本的时候，都需要在基本文件的基础上，应用每个差异，从而生成目标版本对应的文件

Git的记录快照

Git 快照是在原有文件版本的基础上重新生成一份新的文件，类似于备份。
为了效率，如果文件没有修改，Git 不再重新存储该文件，而是只保留一个链接指向之前存储的文件。

缺点： 占用磁盘空间较大
优点： 版本切换时非常快，因为每个版本都是完整的文件快照，切换版本时直接恢复目标版本的快照即可。
特点： 空间换时间

近乎所有操作都是本地执行

在 Git 中的绝大多数操作都只需要访问本地文件和资源，一般不需要来自网络上其它计算机的信息
特性：
① 断网后依旧可以在本地对项目进行版本管理
② 联网后，把本地修改的记录同步到云端服务器即可

Git 中的三个区域

使用 Git 管理的项目，拥有三个区域，分别是工作区、暂存区、Git 仓库

Git 中的三种状态

• 已修改 modified ：表示修改了文件，但还没将修改的结果放到暂存区
• 已暂存 staged ：表示对已修改文件的当前版本做了标记，使之包含在下次提交的列表中
• 已提交 committed ：表示文件已经安全地保存在本地的 Git 仓库中

注意：
1、工作区的文件被修改了，但还没有放到暂存区，就是已修改状态。

2、如果文件已修改并放入暂存区，就属于已暂存状态。

3、如果 Git 仓库中保存着特定版本的文件，就属于已提交状态。

基本的 Git 工作流程

基本的 Git 工作流程如下：

① 在工作区中修改文件

② 将你想要下次提交的更改进行暂存

③ 提交更新，找到暂存区的文件，将快照永久性存储到 Git 仓库

安装并配置 Git

安装 Git

在 Windows 中下载并安装 Git

在开始使用 Git 管理项目的版本之前，需要将它安装到计算机上。可以使用浏览器访问如下的网址，根据自己的操作系统，选择下载对应的 Git 安装包：

链接地址：git-scm.com/downloads

在 Mac 安装 Git

通过 Homebrew 下载，如果没有 Homebrew ，参考以下链接进行安装：

`/bin/zsh -c "$(curl -fsSL https://gitee.com/cunkai/HomebrewCN/raw/master/Homebrew.sh)"`

安装好在 终端 运行以下命令即可安装：

brew install git

配置用户信息

安装完 Git 之后，要做的第一件事就是设置自己的用户名和邮件地址。因为通过 Git 对项目进行版本管理的时候，Git 需要使用这些基本信息，来记录是谁对项目进行了操作：

git config --global user.name "itheima"
git config --global user.email "itheima@itcast.cn"

注意： 如果使用了 --global 选项，那么该命令只需要运行一次，即可永久生效。

Git 的全局配置文件

通过 git config --global user.name 和 git config --global user.email 配置的用户名和邮箱地址，会被写入到 C:/Users/用户名文件夹/.gitconfig 文件中(Windows)，/Users/zhaohang/.gitconfig (MacOS) 。这个文件是 Git 的全局配置文件，配置一次即可永久生效。

可以使用记事本打开此文件，从而查看自己曾经对 Git 做了哪些全局性的配置。

检查配置信息

除了使用记事本查看全局的配置信息之外，还可以运行如下的终端命令，快速的查看 Git 的全局配置信息：

# 查看所有的全局配置项
git config --list --global
# 查看指定的全局配置项
git config user.name
git config user.email

获取帮助信息

可以使用 git help <verb> 命令，无需联网即可在浏览器中打开帮助手册，例如：

# 打开 git config 命令的帮助手册
git help config

如果不想查看完整的手册，那么可以用 -h 选项获得更简明的“help”输出：

# 想要获取 git config 命令的快速参考
git config -h

Git 的基本操作

1. 获取 Git 仓库的两种方式

① 将尚未进行版本控制的本地目录转换为 Git 仓库

② 从其它服务器克隆一个已存在的 Git 仓库

以上两种方式都能够在自己的电脑上得到一个可用的 Git 仓库

2. 在现有目录中初始化仓库（重要）

如果自己有一个尚未进行版本控制的项目目录，想要用 Git 来控制它，需要执行如下两个步骤：

① 在项目目录中，通过鼠标右键打开“Git Bash”

② 执行 git init 命令将当前的目录转化为 Git 仓库

git init 命令会创建一个名为 .git 的隐藏目录，这个 .git 目录就是当前项目的 Git 仓库，里面包含了初始的必要文件，这些文件是 Git 仓库的必要组成部分

3. 工作区中文件的 4 种状态

工作区中的每一个文件可能有 4 种状态，这四种状态共分为两大类，如图所示：

Git 操作的终极结果： 让工作区中的文件都处于 “未修改” 的状态。

4. 检查文件的状态

可以使用 git status 命令查看文件处于什么状态，例如：

在状态报告中可以看到新建的 index.html 文件出现在 v files（未跟踪的文件） 下面。
未跟踪的文件意味着 Git 在之前的快照（提交）中没有这些文件；Git 不会自动将之纳入跟踪范围，除非明确地告诉它“我需要使用 Git 跟踪管理该文件”。

5. 以精简的方式显示文件状态

使用 git status 输出的状态报告很详细，但有些繁琐。如果希望以精简的方式显示文件的状态，可以使用如下 两条完全等价的命令，其中 -s 是 --short 的简写形式：

# 以精简的方式显示文件状态
git status -s
git status --short

未跟踪文件前面有红色的 ?? 标记，例如：

6. 跟踪新文件

使用命令 git add 开始跟踪一个文件。 所以，要跟踪 index.html 文件，运行如下的命令即可：

git add index.html
# 如果文件过多，你项跟踪目录下所有文件
git add .

此时再运行 git status 命令，会看到 index.html 文件在 Changes to be committed 这行的下面，说明已被跟踪，并处于暂存状态：

7. 提交更新到本地仓库

现在暂存区中有一个 index.html 文件等待被提交到 Git 仓库中进行保存。可以执行 git commit 命令进行提交，其中 -m 选项后面是本次的提交消息，用来对提交的内容做进一步的描述：

git commit -m "命名"

更新流程：

8. 撤销对文件的修改（慎用）

撤销对文件的修改指的是： 把对工作区中对应文件的修改，还原成 Git 仓库中所保存的版本。
操作的结果： 所有的修改会丢失，且无法恢复！危险性比较高，请慎重操作！

# 撤销操作
git checkout -- 文件名

撤销操作的本质： 用 Git 仓库中保存的文件，覆盖工作区中指定的文件。

9. 向暂存区中一次性添加多个文件

如果需要被暂存的文件个数比较多，可以使用如下的命令，一次性将所有的新增和修改过的文件加入暂存区：

git add .

今后在项目开发中，会经常使用这个命令，将新增和修改过后的文件加入暂存区

10. 取消暂存的文件

如果需要从暂存区中移除对应的文件，可以使用如下的命令：

# 从暂存区移除单个文件
git reset HEAD 要移出的文件名称
# 从暂存区移除所有文件
git reset HEAD .

11. 跳过使用暂存区域

Git 标准的工作流程是工作区 → 暂存区 → Git 仓库，但有时候这么做略显繁琐，此时可以跳过暂存区，直接将工作区中的修改提交到 Git 仓库，这时候 Git 工作的流程简化为了工作区 → Git 仓库

Git 提供了一个跳过使用暂存区域的方式， 只要在提交的时候，给 git commit 加上 -a 选项，Git 就会自动把所有已经跟踪过的文件暂存起来一并提交，从而跳过 git add 步骤：

git commit -a -m "描述信息"

12. 移除文件

从 Git 仓库中移除文件的方式有两种：
① 从 Git 仓库和工作区中同时移除对应的文件
② 只从 Git 仓库中移除指定的文件，但保留工作区中对应的文件

# 从 Git仓库和工作区中同时移除 index.js 文件
git rm -f index.js
# 只从 Git 仓库中移除 index.css，但保留工作区中的 index.css 文件
git rm --cached index.css

绿色的 D 表示文件已经移除，下次提交时候删除

13. 忽略文件

一般我们总会有些文件无需纳入 Git 的管理，也不希望它们总出现在未跟踪文件列表。 在这种情况下，我们可以创建一个名为 .gitignore 的配置文件，列出要忽略的文件的匹配模式。
文件 .gitignore 的格式规范如下：
① 以 # 开头的是注释
② 以 / 结尾的是目录
③ 以 / 开头防止递归
④ 以 ! 开头表示取反
⑤ 可以使用 glob 模式进行文件和文件夹的匹配（glob 指简化了的正则表达式）

• 星号 * 匹配零个或多个任意字符
• [abc] 匹配任何一个列在方括号中的字符 （此案例匹配一个 a 或匹配一个 b 或匹配一个 c）
• 问号 ? 只匹配一个任意字符
• 两个星号 ** 表示匹配任意中间目录（比如 a/**/z 可以匹配 a/z 、 a/b/z 或 a/b/c/z 等）
• 在方括号中使用短划线分隔两个字符， 表示所有在这两个字符范围内的都可以匹配（比如 [0-9] 表示匹配所有 0 到 9 的数字）

14. 查看提交历史

如果希望回顾项目的提交历史，可以使用 git log 这个简单且有效的命令

# 按时间先后顺序列出所有的提交历史，最近的提交在最上面
git log

# 只展示最新的两条提交历史，数字可以按需进行填写
git log -2

# 在一行上展示最近两条提交历史的信息
git log -2 --pretty=oneline

# 在一行上展示最近两条提交历史信息，并自定义输出的格式
# &h 提交的简写哈希值  %an 作者名字  %ar 作者修订日志  %s 提交说明
git log -2 --pretty=format:"%h | %an | %ar | %s"

15. ♥ 回退到指定的版本

# 在一行上展示所有的提交历史
git log --pretty=oneline

# 使用 git reset --hard 命令，根据指定的提交 ID 回退到指定版本
git reset --hard <CommitID>



# 在旧版本中使用 git reflog --pretty=oneline 命令，查看命令操作的历史
git reflog --pretty=onelone

# 再次根据最新的提交 ID，跳转到最新的版本
git reset --hard <CommitID>