一文总结 Git 的常用命令

1. Git 简介

1.1 分布式版本控制系统

Git是一个高效的分布式版本控制系统，由Linus Torvalds在2005年创建，目的是为Linux内核开发提供一种快速、有效和可靠的代码管理方式。与集中式版本控制系统不同，Git给予每个开发者一份完整的代码库副本，即仓库（repository），其中包含了所有文件的所有历史版本。

分布式架构使得Git在处理速度、安全性和稳定性方面有着显著的优势。即使在无网络连接的情况下，开发者也能够进行代码提交、查看历史等操作，因为所有的数据都本地存储。此外，Git支持成千上万个并行工作的分支，为多人协作提供了便利。

Git的核心特性包括：

• 速度：Git在合并（merge）、分支（branch）和标签（tag）等操作上表现出色，提供了极快的执行速度。
• 数据完整性：Git通过SHA-1哈希算法对代码库的每一个快照进行加密，确保代码的完整性和安全性。
• 支持分布式开发：每个开发者可以独立地进行工作，同时在需要时合并他人的工作，极大地提高了团队的协作效率。
• 易于备份：由于Git是分布式的，每个开发者的本地仓库都可以作为代码备份，这提高了数据的安全性。
• 分支和合并：Git的分支操作非常快速且简单，支持多种合并策略，使得代码合并变得容易和可靠。
• 多平台支持：Git可以在Linux、Unix、Mac和Windows等操作系统上运行，具有很好的跨平台性。
• 子模块：Git支持将一个Git仓库作为另一个Git仓库的子目录，这为复杂的项目管理提供了便利。

Git的广泛应用使其成为现代软件开发中不可或缺的工具之一，无论是开源项目还是商业软件，Git都是版本控制的首选。随着社区的不断发展，Git仍在不断进化，以满足开发者日益增长的需求。

2. Git 常用命令

2.1 基础命令

Git 的基础命令是进行版本控制时最常使用的一组命令，它们涵盖了从初始化仓库到提交更改的整个流程。

• git init: 初始化一个新的Git仓库，为项目打上Git的标记，使其成为一个Git可以跟踪的仓库。
• git add: 将更改（修改过的文件）添加到暂存区，准备提交。使用git add .可以暂存当前目录下的所有更改。
• git commit: 提交暂存区的更改，创建一个新的提交对象，并且每个提交都会有一个唯一的哈希值作为标识。
• git status: 查看当前工作目录和暂存区的状态，显示哪些文件被修改、已暂存或未跟踪。
• git diff: 展示工作目录中当前更改与上次提交之间的差异，或者展示暂存区与工作目录的差异。
• git log: 显示提交历史记录，可以通过不同的参数来格式化输出，例如--oneline以单行显示提交信息。

2.2 分支管理命令

分支是Git中一个强大的功能，它允许开发者在不同的开发线上工作而不会相互干扰。

• git branch: 列出所有本地分支，当前分支前会有一个星号(*)标记。
• git checkout: 切换到指定的分支或文件。
• git branch : 创建一个新的分支，并切换到该分支。
• git merge : 将指定分支的更改合并到当前分支。
• git branch -d : 删除一个已经合并到主分支的分支。
• git stash: 暂存当前工作目录的更改，让工作目录干净，方便切换分支。

2.3 远程仓库命令

远程仓库命令用于管理与远程服务器上的Git仓库的交互。

• git remote add: 添加一个新的远程仓库地址。
• git remote -v: 显示远程仓库的详细信息，包括仓库的别名和URL。
• git fetch: 从远程仓库获取所有分支的更新，但不会自动合并到当前分支。
• git pull: 从远程仓库拉取代码并尝试合并到当前分支，相当于git fetch后跟git merge。
• git push: 将本地分支的更改推送到远程仓库，如果远程分支不存在，会创建远程分支。
• git clone: 克隆远程仓库到本地，创建一个新的目录，并初始化为Git仓库。
• git push -u origin master: 第一次推送master分支到远程仓库，并设置上游分支，之后可以使用git push直接推送。

3. Git 工作流程

3.1 工作区、暂存区与仓库区

在Git的版本控制系统中，一个项目被分为三个主要的区域：工作区（Working Directory）、暂存区（Staging Area，也称为索引区Index）、以及仓库区（Repository或Git Directory）。理解这些区域的功能和它们之间的交互是掌握Git命令的基础。

• 工作区：这是开发者日常进行文件编辑和查看的地方。当开发者对项目做出更改时，这些更改最初仅在工作区体现，尚未准备提交到版本历史中。

• 暂存区：当开发者使用git add命令时，更改的文件会被移动到暂存区。这个区域充当了一个准备提交的缓冲区，让开发者可以组织他们想要一次性提交的改动。

• 仓库区：最后，使用git commit命令会将暂存区的文件提交到仓库区。仓库区是Git用来保存项目历史的地方，每次提交都会在这里创建一个新的快照。

3.1.1 工作区的文件状态

在工作区中，文件可能处于以下几种状态之一：

• 已跟踪：文件已经被Git认识，并且已经被记录在Git的数据库中。
• 未跟踪：文件是新添加的，还没有被Git跟踪。
• 已修改：已跟踪的文件自上次提交以来已经被更改，但这些更改还没有被添加到暂存区。
• 已暂存：对已跟踪文件的更改已经被添加到暂存区，准备在下次提交时被保存到仓库区。

3.1.2 暂存区的作用

暂存区的主要作用是提供一个临时的存储区域，让开发者可以决定哪些更改将被包括在下一次提交中。通过git add命令，开发者可以将更改的文件或特定更改（如特定文件的一部分更改）添加到暂存区。使用git reset或git restore命令可以从暂存区撤销更改，使其回到工作区。

3.1.3 仓库区的提交历史

仓库区保存了项目的完整提交历史。每次调用git commit命令时，Git会创建一个新的提交对象，这个对象包含了暂存区的快照、提交信息、作者信息以及与上一个提交的链接。通过git log命令可以查看项目的提交历史。

3.1.4 工作流程的示例

1. 在工作区修改或添加文件。
2. 使用git add将更改的文件添加到暂存区。
3. 使用git commit将暂存区的更改提交到仓库区，形成新的提交。
4. 重复步骤1到3，以继续开发和记录项目的历史。

通过遵循这个工作流程，开发者可以有效地管理他们的代码更改，并维护一个清晰、有序的项目历史记录。

4. Git 分支策略

4.1 主分支与功能分支

在Git中，分支策略是版本控制的关键组成部分，它能够帮助开发者以一种有组织的方式管理代码的演进。主分支通常代表生产就绪的代码，而功能分支则用于开发新的功能或修复bug。

主分支（Master Branch）

主分支是项目的中心，它应该始终反映一个稳定和可部署的状态。在许多项目中，主分支也被称作main或production。

• 角色与目的：主分支的目的是作为所有开发工作的基线和最终合并点。它保证了代码的稳定性和可靠性。
• 保护措施：为了防止意外提交破坏生产环境，主分支通常会设置保护规则，例如要求所有合并请求（Pull Request）必须通过自动化测试。
• 更新频率：虽然主分支是稳定的，但它会频繁地通过合并来自功能分支的代码而更新，以集成新功能和修复。

功能分支（Feature Branches）

功能分支用于开发新功能或修复特定的问题。它们从主分支分出，并在完成后合并回主分支。

• 创建与命名：功能分支通常从主分支创建，并以清晰的命名方式标识其目的，如feature/login-page或fix/issue-123。
• 独立开发：开发者可以在功能分支上自由地进行提交，不会影响主分支的稳定性。这为实验性或迭代开发提供了空间。
• 代码审查：在功能分支完成开发后，通常需要通过代码审查来确保代码质量和项目标准。这可以通过Pull Request来实现。
• 合并策略：功能分支的合并可以采用不同的策略，如快进合并（Fast-forward merge）或创建合并提交（Merge commit）。有时，为了避免不必要的合并提交，可以使用变基（Rebase）来整理提交历史。

使用主分支和功能分支的策略，团队可以有效地并行工作，同时保持代码库的稳定性和可维护性。这种策略也支持了持续集成（CI）和持续部署（CD）的实践，使得软件交付更加高效和可靠。

5. Git 标签管理

标签管理是Git中一个重要的功能，它允许用户给历史中的某个特定点打上标签，通常用于标记发布版本。以下是对Git标签管理的总结：

5.1 创建标签

创建标签可以通过git tag命令实现，它有几种不同的使用方式：

• 创建轻量级标签：git tag ，它不会存储额外信息。
• 创建含附注的标签：git tag -a ，这将打开一个文本编辑器，让你添加标签信息。

5.2 列出标签

使用git tag命令可以列出仓库中所有的标签。

5.3 检出标签

检出标签意味着切换到标签所对应的特定提交，使用命令git checkout 。

5.4 删除标签

删除本地标签可以使用git tag -d 命令。如果需要删除远程仓库中的标签，可以使用git push :refs/tags/。

5.5 推送标签

推送本地标签到远程仓库，可以使用git push 。如果想一次性推送所有标签，可以使用git push --tags。

5.6 检视标签信息

使用git show 可以查看标签的详细信息，包括标签的附注和对应的提交信息。

通过这些命令，用户可以有效地管理Git仓库中的标签，确保项目的版本控制清晰有序。

6. Git 撤销操作

撤销操作是Git中非常重要的一部分，它们允许开发者在代码提交过程中回退到之前的状态，或者取消已经进行的操作。以下是一些常用的Git撤销命令及其使用场景：

6.1 撤销暂存区的更改

在提交更改之前，如果需要撤销对暂存区的更改，可以使用以下命令：

• git reset HEAD ：撤销对指定文件的暂存，但不删除工作目录中的更改。
• git reset --hard HEAD ：撤销对指定文件的暂存，并删除工作目录中的更改。

6.2 撤销工作目录中的更改

如果需要撤销工作目录中的更改，但这些更改尚未暂存，可以使用：

• git checkout -- ：撤销对指定文件的更改，但不会影响暂存区。

6.3 撤销提交

如果需要撤销已经完成的提交，可以使用以下命令：

• git revert ：创建一个新的提交，撤销指定提交所做的所有更改。
• git reset --soft ：撤销从指定提交之后的所有更改，但不删除任何提交记录，这些更改可以重新提交。

6.4 完全重置仓库

在某些情况下，可能需要将整个仓库重置到一个干净的状态，可以使用：

• git reset --hard ：将HEAD、暂存区和工作目录都重置到指定的提交状态。
• git clean -fd：删除工作目录中的所有未跟踪文件和目录。

6.5 撤销远程仓库的更改

如果需要撤销远程仓库中的更改，可以结合使用git push命令：

• git push --delete ：删除远程仓库中的指定分支。
• git push :：将本地分支的更改推送到远程分支，覆盖远程分支的更改。

使用这些撤销命令时，需要谨慎操作，因为某些命令可能会永久删除更改，无法恢复。在执行撤销操作之前，最好备份当前的工作目录或提交记录，以防万一。

7. Git 合并与冲突解决

7.1 合并操作基础

Git 合并操作是将两个或多个开发历史合并在一起的过程。通常发生在分支开发完成后，需要将一个分支上的更改合并到另一个分支上。

• 基本合并：使用 git merge 命令将指定分支的更改合并到当前分支。例如，若要将名为 feature 的分支合并到 master 分支，可使用命令 git merge feature。

7.2 处理合并冲突

当合并时两个分支在相同的文件上有不同的更改，Git 无法自动解决这些更改，就会发生冲突。

• 冲突识别：Git 会在合并时提示哪些文件发生了冲突，通常在文件中以 <<<<<<<、======= 和 >>>>>>> 标记出不同分支的更改。
• 解决冲突：用户需要手动编辑冲突文件，选择保留、修改或删除冲突的部分。编辑完成后，使用 git add 将解决后的文件暂存，然后 git commit 提交合并。

7.3 高级合并策略

除了基本的合并，Git 还提供了多种策略来处理不同情况的合并。

• 快进合并：当分支没有分叉，即一条分支是另一条分支的直接祖先时，Git 可以执行快进合并，无需创建新的合并提交。
• 三方合并：当涉及多个分支的合并时，Git 会使用三方合并策略，创建一个新的合并提交来整合更改。

7.4 使用 git rebase 进行变基

变基是另一种整合分支的方法，它将一系列提交从一个分支上摘下来，然后再应用到另一分支上。

• 基本变基：使用 git rebase 命令将当前分支上的提交重新应用到另一分支上。例如，git rebase master 将当前分支的更改应用到 master 分支的最新状态上。
• 变基与合并：变基可以创建更干净、线性的提交历史，但不适合已经推送到公共分支的提交。

7.5 冲突解决工具

Git 提供了多种工具来辅助解决合并冲突。

• 图形化工具：如 git mergetool，可以启动图形界面帮助用户解决冲突。
• 命令行工具：使用 git diff 查看差异，git checkout --ours/--theirs 选择使用哪一方的更改。

7.6 合并后的清理

合并完成后，有时需要清理不再需要的分支。

• 删除分支：使用 git branch -d 删除已经合并到其他分支的本地分支。
• 远程分支清理：如果远程分支不再需要，可以使用 git push --delete 删除远程分支。