Git 实战（1）：基础入门

1. 引言

欢迎来到《Git 实战之九阴真经》的第一篇文章。在这里，我将总结个人开发经验，与程序员朋友们分享如何系统地学习和使用 Git 的基本概念和操作。无论你是刚接触版本控制的新手，还是有一定经验的开发者，希望在阅读这篇文章后，都能够快速上手 Git，为后续的进阶内容打下坚实基础。

1.1 为什么要使用版本控制？

版本控制系统（Version Control System, VCS）是软件开发过程中不可或缺的工具。它能够帮助开发者：

• 追踪和记录代码的历史变更。
• 协作开发，合并多个开发者的代码。
• 管理不同版本的代码，支持回滚和恢复。
• 提高代码的质量和开发效率。

1.2 Git 的优势

Git 是目前最流行的分布式版本控制系统，相比于其他 VCS（如 SVN、Mercurial），它具有以下优势：

• 分布式：每个开发者都拥有完整的代码库，不依赖单一服务器。
• 性能高效：快速的分支管理和合并操作。
• 强大的社区支持：丰富的文档和工具生态。

2. Git 的安装与配置

在开始使用 Git 之前，首先需要在计算机上安装 Git 并进行基本配置。

2.1 安装 Git

2.1.1 Windows

访问 Git 官方网站 https://git-scm.com 下载适用于 Windows 的安装包。双击安装包并按照提示完成安装。完成后，打开命令提示符（Command Prompt）或 Git Bash，输入 git --version 检查安装是否成功。

2.1.2 macOS

打开终端（Terminal），输入以下命令安装 Git：

brew install git

安装完成后，输入 git --version 检查安装是否成功。

2.1.3 Linux

打开终端，根据你的发行版使用以下命令安装 Git：

Ubuntu/Debian

sudo apt-get install git

Fedora

sudo dnf install git

CentOS

sudo yum install git

安装完成后，输入 git --version 检查安装是否成功。

2.2 配置 Git

安装完成后，需要进行一些基本配置，如设置用户名和邮箱。这些信息将用于记录提交（commit）的作者信息。

使用以下命令配置用户名和邮箱：

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

使用以下命令查看所有的配置项：

git config --list

3. Git 基本概念

在开始实际操作之前，了解一些 Git 的基本概念是非常重要的。

• 仓库（Repository）：一个 Git 项目代码的存储空间，可以在本地或远程。
• 工作区（Working Directory）：当前正在工作的项目目录。
• 暂存区（Staging Area）：一个临时存放改动的区域，用于记录将要提交的修改。
• 本地仓库（Local Repository）：存放在本地计算机上的仓库。
• 远程仓库（Remote Repository）：存放在服务器上的仓库，可以与本地仓库进行交互。

以下是一个关于 Git 工作区、暂存区、本地仓库和远程仓库关系的示意图：

4. 基本操作

4.1 创建与初始化仓库

要开始使用 Git，首先需要创建一个新的 Git 仓库或克隆一个已有的远程仓库。

4.1.1 初始化本地仓库

在想要进行版本控制的项目目录下运行以下命令：

git init

扩展阅读

git init 命令会在当前目录下创建一个名为 .git 的子目录，这个目录是 Git 仓库的核心部分，包含了所有 Git 需要用来记录版本历史和管理项目的文件和数据。以下是 .git 目录的主要组成部分及其作用：

1. HEAD：一个指向当前分支引用的文件，通常指向 refs/heads/main 或其他当前分支的文件。它表示当前检出的分支。

2. config：一个文本文件，存储了该 Git 仓库的配置选项，包括用户信息、远程仓库地址等。

3. description：一个用于描述项目的文本文件，主要用于 Gitweb（Git 的一个网页界面），但对命令行 Git 操作没有影响。

4. hooks：一个目录，包含了一些脚本模板。这些脚本会在特定的 Git 操作（如提交、合并等）发生时自动运行，可以用来执行自定义的自动化任务。

5. info：一个目录，包含了一个 exclude 文件，可以在这里配置忽略规则，功能类似 .gitignore 文件，但作用范围仅限于本地仓库。

6. objects：一个目录，存储了所有的数据对象，包括提交对象、树对象和块对象。这些对象使用 SHA-1 哈希值作为文件名，确保唯一性和数据完整性。

7. refs：一个目录，包含了指向分支（heads）、标签（tags）和远程分支（remotes）的引用文件。这些文件记录了各个引用所指向的对象哈希值。

8. logs：一个目录，包含了所有引用的历史变更记录。每当分支或引用发生变化时，Git 会记录下变更的详细信息，以便以后追踪和回溯。

9. index：一个二进制文件，存储了暂存区的信息。每次使用 git add 命令时，Git 会更新这个文件，以便记录哪些文件准备提交到下一个版本。

10. packed-refs：一个文件，包含了所有已经打包的引用。随着项目历史的增长，Git 会定期将引用打包，以提高性能。

这些文件和目录共同构成了 Git 的工作机制，确保了项目的版本控制和管理功能。通过理解 .git 目录的结构和作用，可以更深入地了解 Git 的工作原理和使用技巧。

4.1.2 克隆远程仓库

使用 git clone 命令可以将远程仓库克隆到本地：

git clone <远程仓库地址>

4.2 基本命令

4.2.1 检查仓库状态

使用 git status 命令可以查看当前工作区的状态，包括已修改但未暂存的文件和未跟踪的文件。

git status

实战练习：

1. 创建一个新的项目目录并初始化 Git 仓库。
2. 在项目目录中创建一个新文件 hello.txt，然后使用 git status 命令查看状态。

4.2.2 添加文件到暂存区

使用 git add 命令可以将修改添加到暂存区，以便下一次提交。

git add <文件名>

实战练习：

1. 在 hello.txt 文件中写入一些文本内容。
2. 使用 git add hello.txt 将其添加到暂存区，然后使用 git status 检查状态。

4.2.3 提交修改

使用 git commit 命令可以将暂存区的修改提交到本地仓库。提交时需要添加提交信息（commit message）以描述本次修改的内容。

git commit -m "描述此次提交的内容"

实战练习：

1. 使用 git commit -m "初次提交" 提交 hello.txt 的修改。

4.2.4 查看提交历史

使用 git log 命令可以查看仓库的提交历史。

git log

实战练习：

1. 使用 git log 命令查看之前的提交记录。

4.3 撤销修改与恢复文件

在开发过程中，有时需要撤销一些修改或恢复文件到之前的状态。

4.3.1 撤销未暂存的修改

使用 git checkout 可以撤销未暂存的修改，将文件恢复到上一次提交的状态。

git checkout -- <文件名>

实战练习：

1. 修改 hello.txt 文件但不添加到暂存区。
2. 使用 git checkout -- hello.txt 撤销修改。

4.3.2 撤销已暂存的修改

使用 git reset 可以将已暂存的修改撤销回工作区。

git reset HEAD <文件名>

提示：

• reset 是把 add 之后的文件，从暂存区恢复回工作区。
• checkout 是把在工作区修改过的文件恢复到上一次提交的状态。

实战练习：

1. 修改 hello.txt 文件并添加到暂存区。
2. 使用 git reset HEAD hello.txt 撤销已暂存的修改。

4.3.3 回滚提交

使用 git revert 可以创建一个新的提交，用于撤销指定的历史提交。

git revert <提交哈希>

提示：哈希值通常复制粘贴前 7~8 位即可，Git 可以根据哈希值精准定位到对应的提交记录。

实战练习：

1. 使用 git log 找到之前的提交哈希。
2. 使用 git revert <提交哈希> 撤销该提交。

输入 git revert <提交哈希> 回车之后，会自动弹出一个窗口，输入 :wq 回车，保存回滚提交信息即可，如下图所示：

5. 结语

在本篇文章中总结了个人使用 Git 的基础经验，包括基本概念和基本操作，并通过实战练习帮助你更好地理解和掌握这些命令的使用。掌握了这些内容，已经可以开始使用 Git 进行版本控制了。在接下来的文章中，我们将深入探讨 Git 的分支管理和协作开发，期待与你继续交流。