Git原理及范例详解_git原理资源-CSDN文库

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Git 详解之一 Git 起步

起步

本章介绍开始使用 Git 前的相关知识。我们会先了解一些版本控制工具的历史背景，然后试着让 Git 在你的系统上

跑起来，直到最后配置好，可以正常开始开发工作。读完本章，你就会明白为什么 Git 会如此流行，为什么你应该

立即开始使用它。



1.1 关于版本控制

什么是版本控制？我真的需要吗？版本控制是一种记录若干文件内容变化，以便将来查阅特定版本修订情况的系

统。在本书所展示的例子中，我们仅对保存着软件源代码的文本文件作版本控制管理，但实际上，你可以对任何

类型的文件进行版本控制。

如果你是位图形或网页设计师，可能会需要保存某一幅图片或页面布局文件的所有修订版本（这或许是你非常渴

望拥有的功能）。采用版本控制系统（VCS）是个明智的选择。有了它你就可以将某个文件回溯到之前的状态，

甚至将整个项目都回退到过去某个时间点的状态。你可以比较文件的变化细节，查出最后是谁修改了哪个地方，

从而导致出现怪异问题，又是谁在何时报告了某个功能缺陷等等。使用版本控制系统通常还意味着，就算你乱来

一气把整个项目中的文件改的改删的删，你也照样可以轻松恢复到原先的样子。但额外增加的工作量却微乎其微。

本地版本控制系统

许多人习惯用复制整个项目目录的方式来保存不同的版本，或许还会改名加上备份时间以示区别。这么做唯一的

好处就是简单。不过坏处也不少：有时候会混淆所在的工作目录，一旦弄错文件丢了数据就没法撤销恢复。

为了解决这个问题，人们很久以前就开发了许多种本地版本控制系统，大多都是采用某种简单的数据库来记录文

件的历次更新差异（见图 1-1）。

图 1-1. 本地版本控制系统

其中最流行的一种叫做 rcs，现今许多计算机系统上都还看得到它的踪影。甚至在流行的 Mac OS X 系统上安装了

开发者工具包之后，也可以使用 rcs 命令。它的工作原理基本上就是保存并管理文件补丁（patch）。文件补丁是

一种特定格式的文本文件，记录着对应文件修订前后的内容变化。所以，根据每次修订后的补丁，rcs 可以通过不

断打补丁，计算出各个版本的文件内容。

集中化的版本控制系统

接下来人们又遇到一个问题，如何让在不同系统上的开发者协同工作？于是，集中化的版本控制系统（

Centralized Version Control Systems，简称 CVCS ）应运而生。这类系统，诸如 CVS，Subversion 以及

Perforce 等，都有一个单一的集中管理的服务器，保存所有文件的修订版本，而协同工作的人们都通过客户端连

到这台服务器，取出最新的文件或者提交更新。多年以来，这已成为版本控制系统的标准做法（见图 1-2）。

图 1-2. 集中化的版本控制系统

这种做法带来了许多好处，特别是相较于老式的本地 VCS 来说。现在，每个人都可以在一定程度上看到项目中的

其他人正在做些什么。而管理员也可以轻松掌控每个开发者的权限，并且管理一个 CVCS 要远比在各个客户端上

维护本地数据库来得轻松容易。

事分两面，有好有坏。这么做最显而易见的缺点是中央服务器的单点故障。如果宕机一小时，那么在这一小时内，

谁都无法提交更新，也就无法协同工作。要是中央服务器的磁盘发生故障，碰巧没做备份，或者备份不够及时，

就还是会有丢失数据的风险。最坏的情况是彻底丢失整个项目的所有历史更改记录，而被客户端提取出来的某些

快照数据除外，但这样的话依然是个问题，你不能保证所有的数据都已经有人事先完整提取出来过。本地版本控

制系统也存在类似问题，只要整个项目的历史记录被保存在单一位置，就有丢失所有历史更新记录的风险。

分布式版本控制系统

于是分布式版本控制系统（ Distributed Version Control System，简称 DVCS ）面世了。在这类系统中，像

Git，Mercurial，Bazaar 以及 Darcs 等，客户端并不只提取最新版本的文件快照，而是把原始的代码仓库完整地

镜像下来。这么一来，任何一处协同工作用的服务器发生故障，事后都可以用任何一个镜像出来的本地仓库恢复。

因为每一次的提取操作，实际上都是一次对代码仓库的完整备份（见图 1-3）。

图 1-5. Git 保存每次更新时的文件快照

这是 Git 同其他系统的重要区别。它完全颠覆了传统版本控制的套路，并对各个环节的实现方式作了新的设计。

Git 更像是个小型的文件系统，但它同时还提供了许多以此为基础的超强工具，而不只是一个简单的 VCS。稍后在

第三章讨论 Git 分支管理的时候，我们会再看看这样的设计究竟会带来哪些好处。

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，不用连网。但如果用 CVCS 的话，差不多所有操作都需

要连接网络。因为 Git 在本地磁盘上就保存着所有当前项目的历史更新，所以处理起来速度飞快。

举个例子，如果要浏览项目的历史更新摘要，Git 不用跑到外面的服务器上去取数据回来，而直接从本地数据库读

取后展示给你看。所以任何时候你都可以马上翻阅，无需等待。如果想要看当前版本的文件和一个月前的版本之

间有何差异，Git 会取出一个月前的快照和当前文件作一次差异运算，而不用请求远程服务器来做这件事，或是把

老版本的文件拉到本地来作比较。

用 CVCS 的话，没有网络或者断开 VPN 你就无法做任何事情。但用 Git 的话，就算你在飞机或者火车上，都可以

非常愉快地频繁提交更新，等到了有网络的时候再上传到远程仓库。同样，在回家的路上，不用连接 VPN 你也可

以继续工作。换作其他版本控制系统，这么做几乎不可能，抑或非常麻烦。比如 Perforce，如果不连到服务器，

几乎什么都做不了（译注：默认无法发出命令 开始编辑文件，因为 Perforce 需要联网通知系统声明

该文件正在被谁修订。但实际上手工修改文件权限可以绕过这个限制，只是完成后还是无法提交更新。）；如果

是 Subversion 或 CVS，虽然可以编辑文件，但无法提交更新，因为数据库在网络上。看上去好像这些都不是什么

大问题，但实际体验过之后，你就会惊喜地发现，这其实是会带来很大不同的。

时刻保持数据完整性

在保存到 Git 之前，所有数据都要进行内容的校验和（checksum）计算，并将此结果作为数据的唯一标识和索引。

换句话说，不可能在你修改了文件或目录之后，Git 一无所知。这项特性作为 Git 的设计哲学，建在整体架构的最

底层。所以如果文件在传输时变得不完整，或者磁盘损坏导致文件数据缺失，Git 都能立即察觉。

Git 使用 SHA-1 算法计算数据的校验和，通过对文件的内容或目录的结构计算出一个 SHA-1 哈希值，作为指纹字

符串。该字串由 40 个十六进制字符（0-9 及 a-f）组成，看起来就像是：



Git 的工作完全依赖于这类指纹字串，所以你会经常看到这样的哈希值。实际上，所有保存在 Git 数据库中的东西

都是用此哈希值来作索引的，而不是靠文件名。

多数操作仅添加数据

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