算法工程师的基本修养 | Git 全功能介绍
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2022-04-17 17:24
Git 历史和现状
Git 是 Linux 作者 Linus 的另一个作品。2002 年他还在使用 Bitkeeper 作为 Linux 内核的版本管理，但因为它是 Copyright 有版权的软件备受质疑，然后 Andrew Tridgell 对 Bitkeeper 进行逆向工程，导致 BitMover 要回收 Linux 开发者的 Bitkeeper 的免费使用权，Linus 一怒之下花了 10 天写出了 Git。
名字的意思是：egotistical bastard
如今 Git 已经成为绝大多数开发者的选择， Tom Preston-Werner、Chris Wanstrath 和 PJ Hyett 在 2007 年 10 月推出的 Github 已经成为了全球最大的开发者网站，我们厂在上面也是贡献颇多。
更有甚者，一向自己造轮子的的微软，也打算把巨达 300G 的 Windows 源代码迁移到 Git 上进行管理，他们为 Git 提供了新的 GVFS 实现，有效地改善了 Git 对巨大代码仓库的性能。
另外说一句：Docker 的二进制 image 管理，也是基于 git 实现的。
集中式版本管理和分布式版本管理
Git 和 SVN 是从设计理念上就不一样的版本工具，SVN 将代码进行中心化管理，拥有更好的稳定性和安全性，但是去中心化的 Git 却是从 Linux 操作系统的开发需求而来，更加适合多人协作的开源项目，可以以任何一个点为 remote 将他的代码与本地代码合并，随着时间发展，还衍生出了更多强大功能和一整套操纵流程，让它也可以适应了商业软件的开发。
Git 和 SVN 代码历史的不同
SVN 的代码历史相对比较简单，因为它是中心化的，所有人的代码都直接提交到某个 repository 上，所以它的 Reversion ID 号是一个按顺序增加的数字类型，一般情况下不能在两个数字之间插入别的 reversion。
Git 的看起来就是杂乱多了，它的 Reversion ID 号是一个 40 位长度的 hash 值，通常也可以缩写为 7 位，这样做的原因是因为 Git 的最小单位是代码修改的历史，即为补丁 Patch，而分支、 Tag、Remote（一会儿会说到这些概念）等都只是分支的集合，互相之间可以随意拆分、合并。
我更愿意把分支、Tag、Remote 想象成不同的平行宇宙，因为某些机缘导致产生了分裂，走向了不同的历史，也可能因为某些机缘又合并到了一起，变得更加强大。
Git 基础命令
Git 按照场景可以分为以下场景（Scence）：
Workspace：当前工作区，修改的的最初状态。 Staging：修改后，添加到准备提交的缓存状态。 Local repository：本地的代码仓库，只对自己的代码生效。这也是和 svn 区别之一，svn commit 之后就直接提交到远程服务器了，git commit 之后只是到本地代码库。 Remote repository：远程代码库，将自己的本地代码库同步到远程代码库上，这样可以供别的开发者分享自己的成果。
具体流程看图即可，下面对几个常用命令进行简单介绍
PS: 图中没有提到 rebase 和 cherry-pick 命令，这两个命令也非常强大，后面有提到，有时间可以关注一下。
补丁 diff
之前有提到过，补丁是 Git/SVN 代码版本管理的基础概念，它其实是以行为单位的文件修改历史，增加行以 + 号开头 ，删除行以 - 号开头，而修改一行，就是先 - 后 +。
在 Git 里可以通过 git diff 或者 Linux/Mac/Conemu 中，也可以通过 diff -Naur 来生成文件对比结果，有点类似下图。
这是整个代码管理的基础概念，所有的分支、Tag、Remote 都是在此基础上衍生的。
基本流程
1. 克隆代码到本地开发环境 - Clone
$ git clone [REPOSITORY_URL]
对应到了 svn checkout 命令，用于把远程代码克隆到本地，跟 svn 一样，REPOSITORY_URL 的协议非常灵活，之前流行用 ssh/scp 协议，但现在 https/http 协议渐渐流行起来了。
2. 更新代码 - Status/Commit/Log
刚有提到过 Git 的四种场景，其中前两种场景需要通过
$ git status
命令查看，代码刚刚新建可以看到是 Untracked files（Workspace） 状态，执行 add 之后变成 Changes to be commited（Stage） 状态，修改了 Stage 中的文件，又会变成 Changes not staged for commit 状态。执行 commit 之后就从 Stage 中转移到了 Local repository 中，可以通过
$ git log
查看到代码提交。
3. Branch 和 Tag
如刚从所说，Branch 和 Tag 都可以看成是补丁的时序化集合，branch 可以互相合并，在 clone 完 repository 后有一个主线分支叫做 master。而 Tag 用于发布后标记版本，这两个只是从名字上不一样，功能（我感觉实现上）并没有太大区别。
和 SVN 不同， SVN 的 Branch 和 Tag 都是把 Trunk 整个代码库拷贝出来，Git 只是将补丁引用重新对当前代码应用一下，所以 Git 的 Branch/Tag 都非常轻量，切换起来非常轻松，使用 Git 要尽量多使用它的分支来提高开发效率，一会儿提到 Git flow 时会描述一下如果用分支进行代码功能开发管理。
3.1 新建分支的两种办法
$ git checkout -b [BRANCH_NAME] # 在当前版本切换并新建分支
$ git branch [BRANCH_NAME] # 直接新建分支
3.2 切换分支
$ git checkout [BRANCH_NAME]
3.3 合并分支的两种办法
$ git merge [BRANCH_NAME] # 将另外一个分支的代码，打到当前分支之后。
$ git rebase [BRANCH_NAME] # 不推荐，对代码进行比较，将本分支修改后的代码打到另外一个分支之后
rebase 通常情况下不推荐使用，因为 rebase 完下游分支，再从上游分支 merge 的时候会丢失分支合并的 commit，但是对于部分有 history mysophobia 的人来说，它是保持代码提交历史记录干净的神器，那个 Merge branch 'xxx' of http://git.code.oa.com/xxx into yyy 的 commit 看起来也挺讨厌的。
对于已经推到 remote repository 的 commit，是不建议 rebase 的，因为一旦 rebase 了，别人再 pull 就会出一大堆的冲突 conflict，而且基本没法修，通常情况下还是建议用 merge 稳妥一些。
PS: rebase 还有一个强大的功能是配合 --interactive 参数修改之前的补丁，具体自己查一下，但是改完了 push --force 上去，别人再 pull 回来出 conflict 是必然的，但是这招是修改 Github 上的 Pull request（后面有提到）必备技能。
3.4 删除分支
$ git branch -d [BRANCH_NAME] # 已经合并到 master
$ git branch -D [BRANCH_NAME] # 该分支未合并到 master，强制删除
PS: 即使删除了分支等，也可以用 git reflogs 找回来喔
3.5 取消修改
git stash # 取消全部修改，很强大的是它可以恢复过来，具体自己查一下
git reset —soft [REV] # 保留修改内容，从 Local repository 中撤销，也可以用于回退历史记录
git reset —hard [REV] # 丢掉修改内容，从 Local repository 中撤销，也可以用于回退历史记录
推送本地代码到远程仓库
推送代码是为了跟别人一起合作，命令行非常简单
$ git push [REMOTE] [BRANCH]
remote 默认为 origin，如果不填的话就推送到它上面，branch 默认为当前分支，其实可以不加，加了就把指定的分支推送到远程了。如果要将推送本地功能分支，建议 push 后面加上 —set-upstream 参数。
郑重警告：永远不要对主线 master 分支执行 —force
获取远程分支更新
$ git pull # 把代码更新到 workspace
$ git fetch # 把代码更新到 Local repository，可能需要通过 merge 再合并到 worksapce 一次。
远程仓库
Clone 之后会有一个默认的远程仓库为 origin，但如果还要增加别的远程仓库，就需要用到下面命令了：
$ git remote add [REMOTE_NAME] [URL] # 添加原创仓库
$ git fetch [REMOTE_NAME] # 获取远程仓库更新
$ git branch -a # 查看包括远程仓库以内的所有分支
$ git push [REMOTE_NAME] [BRANCH_NAME] # 推送到远程仓库
Github Pull Request & Gitlab Merge Request
Github 在 Git Remote 的基础上为了方便大家参与开源项目，衍生出的一套机制，目前常规开源项目的参与流程是，先注册一个 Github 账号，然后将感兴趣的开源项目 Fork 一份到自己的 namespace 下，然后拆分分支进行修改，然后提交到自己的 Github repository 下，再发起一个 Pull Request，让项目维护者来合并你的代码（Pull request 名副其实），在这个过程中，项目维护者会对你的代码进行 Review 和点评，你得按照维护者要求进行修改（这里 rebase 会用得很勤），修改通过，维护者同意后，就有他将代码合并进项目中。
具体流程自己走一圈就明白了，Gitlab 的 Merge Request 原理是一模一样的。
PS: 范例图片在 PPT 的第 22 页起
Git flow
Git flow 本来应该是本文的重点内容的，它是在 Git branch 的基础上实现了一套简单的功能模块化开发流程，主要思想是把分支分成了上下游几个层级，然后通过一套命令行工具进行维护。
master 分支 - 与线上版本保持一致，当发生线上问题后可以很轻松地修复。 develop 分支 - 功能开发基线分支，功能开发完之后合并到上面，所有功能开发完毕后经过测试上线，然后合并回 master。 feature/* 功能开发分支 - 从 develop 上拆分，也需要随时把 develop 的更新 merge 回来，跟上游的分支保持一致，等功能开发完毕之后，即可合并到 develop。通过和上游分支保持一致，这样可以避免对误删别人的代码，所有代码冲突必须在下游分支修好，测试完毕后才可合并到上游分支。 hotfix/* 热修复分支 - 主要用于线上 bug 修复，但是修复后应该同时合并到 master 和 develop 两个分支上。
然后 git flow 提供了套命令行工具来更加轻松地去做这些代码合并的事情。
$ git flow init # 初始化 git flow 分支模型
$ git flow feature start [NAME] # 开始一个功能分支
$ git flow feature finish [NAME] # 将功能分支合并进 develop
$ git flow hotfix start [NAME] # 开始一个热修复分支
$ git flow hotfix finish [NAME] # 将补丁合并进 develop 和 master
$ git flow release [NAME] # 发布一个新版本，打 tag
感觉 Git flow 得有个篇幅，下次有机会再来详述。
其它内容
有兴趣可以继续看一下别的相关内容，非常有意思：
git svn - Git 可以以 svn 为代码后端，通过 Giit 来对 SVN 里的代码进行版本管理。 git reflogs - 引用记录，在 git 中误删除某提交是不用害怕的，只要 commit 了，就可以通过 reflogs 找到，用 reset 或者 cherry pick 恢复。 git cherry pick - 摘樱桃（commit），从另一个分支中单独将某个 patch 摘回来。 git bare repository - 建立 Git 服务器 git submodule - 子模块，一个大项目可以通过 submodule 进行拆分，可以随时进行子模块的版本更新和回溯。 git hooks - 钩子，当 git 在 repository 上发生某种行为的时候，可以通过钩子触发一些行为，像目前 Github 上的一些第三方持续集成服务，就是在此基础上实现的。 git signature - 签名，通过 gpg 在 commit 时对 patch 进行签名，证明那个补丁确实是自己提交的，可以参考一下 Github 的文档。 Source Tree - Source Tree 是一套跨平台的 Git 图形界面，简单方便，我目前主要用它进行基本的 Patch 阅读，比命令行更加舒服。
多谢阅读，下次有机会再写。
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