如何使用 Python 操作 Git 代码?
作者：匿蟒
链接：https://note.qidong.name/2018/01/gitpython
有时，需要做复杂的 Git 操作，并且有很多中间逻辑。用 Shell 做复杂的逻辑运算与流程控制就是一个灾难。所以，用 Python 来实现是一个愉快的选择。这时，就需要在 Python 中操作 Git 的库。
0. GitPython 简介
GitPython是一个与Git库交互的Python库，包括底层命令（Plumbing）与高层命令（Porcelain）。它可以实现绝大部分的Git读写操作，避免了频繁与Shell交互的畸形代码。它并非是一个纯粹的Python实现，而是有一部分依赖于直接执行git命令，另一部分依赖于GitDB。
GitDB也是一个Python库。它为.git/objects建立了一个数据库模型，可以实现直接的读写。由于采用流式（stream）读写，所以运行高效、内存占用低。
1. GitPython安装
pip install GitPython
其依赖GitDB会自动安装，不过可执行的git命令需要额外安装。
2. 基本用法
init
import git
repo = git.Repo.init(path='.')
这样就在当前目录创建了一个Git库。当然，路径可以自定义。
由于git.Repo实现了__enter__与__exit__，所以可以与with联合使用。
with git.Repo.init(path='.') as repo:
# do sth with repo
不过，由于只是实现了一些清理操作，关闭后仍然可以读写，所以使用这种形式的必要性不高。详见附录。
clone
clone分两种。一是从当前库clone到另一个位置：
new_repo = repo.clone(path='../new')
二是从某个URL那里clone到本地某个位置：
new_repo = git.Repo.clone_from(url='git@github.com:USER/REPO.git', to_path='../new')
commit
with open('test.file', 'w') as fobj:
fobj.write('1st line\n')
repo.index.add(items=['test.file'])
repo.index.commit('write a line into test.file')
with open('test.file', 'aw') as fobj:
fobj.write('2nd line\n')
repo.index.add(items=['test.file'])
repo.index.commit('write another line into test.file')
status
GitPython并未实现原版git status，而是给出了部分的信息。
>>> repo.is_dirty()
False
>>> with open('test.file', 'aw') as fobj:
>>> fobj.write('dirty line\n')
>>> repo.is_dirty()
True
>>> repo.untracked_files
[]
>>> with open('untracked.file', 'w') as fobj:
>>> fobj.write('')
>>> repo.untracked_files
['untracked.file']
checkout（清理所有修改）
>>> repo.is_dirty()
True
>>> repo.index.checkout(force=True)
at 0x7f2bf35e6b40>
>>> repo.is_dirty()
False
branch
获取当前分支：
head = repo.head
新建分支：
new_head = repo.create_head('new_head', 'HEAD^')
切换分支：
new_head.checkout()
head.checkout()
删除分支：
git.Head.delete(repo, new_head)
# or
git.Head.delete(repo, 'new_head')
merge
以下演示如何在一个分支（other），merge另一个分支（master）。
master = repo.heads.master
other = repo.create_head('other', 'HEAD^')
other.checkout()
repo.index.merge_tree(master)
repo.index.commit('Merge from master to other')
remote, fetch, pull, push
创建remote：
remote = repo.create_remote(name='gitlab', url='git@gitlab.com:USER/REPO.git')
远程交互操作：
remote = repo.remote()
remote.fetch()
remote.pull()
remote.push()
删除remote：
repo.delete_remote(remote)
# or
repo.delete_remote('gitlab')
其它
其它还有Tag、Submodule等相关操作，不是很常用，这里就不介绍了。
GitPython的优点是在做读操作时可以方便地获取内部信息，缺点是在做写操作时感觉很不顺手，隔靴搔痒。当然，它还支持直接执行git操作。
git = repo.git
git.status()
git.checkout('HEAD', b="my_new_branch")
git.branch('another-new-one')
git.branch('-D', 'another-new-one')
这……感觉又回到了老路，而且仍然感觉怪怪的。
3. 其它操作Git的方法
subprocess
这就是所谓『老路』。在另一个进程，执行Shell命令，并通过stdio来解析返回结果。
import subprocess
subprocess.call(['git', 'status'])
dulwich
dulwich是一个纯Python实现的Git交互库，以后有空再研究吧。
官方网站：https://www.dulwich.io/
pygit2
pygit2是基于libgit2实现的一个Python库。底层是C，而上层Python只是接口，运行效率应该是最高的，然而孤还是放弃了。其缺点是，需要环境中预先安装libgit2。相比之下，GitPython只需要环境预置Git，简单多了。
官方网站：http://www.pygit2.org/
4. 参考阅读
《GitPython Documentation》
《Welcome to GitDB’s documentation!》
《Git - 底层命令 (Plumbing) 和高层命令 (Porcelain)》
《GitPython | Hom》