git 之五分钟教程

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git 之五分钟教程

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git 是一个分布式版本管理工具，关于它大家应该都有所耳闻了，
貌似 Linus 说是 2005 年 4 月 17 日公开的，如今已经 1.4.3.4
了，开发社区非常活跃，一如 Linux （Linus 英明神武，sigh），
git 现在的维护者是 Junio C Hamano，主页在 。

关于分布式版本管理工具的定义，我土，感受最深的是每个人都有
自己的代码库，这个跟 SVN 不同，这个区别带来的好处是跟踪本地
的修改过程非常方便，SVN 里头不同代码库之间不能 switch，麻烦。
但是 SVN 的用户界面实在是比 git 友好得多，特别是 SVN 建立
在大家普遍比较熟悉的 CVS 模型上。

闲话少说，切入正题。

* git 的四种对象

在 git 中最基本的四种对象为 blob，tree，commit，tag。
  blob   - 即文件，注意只包含内容，没有名字，权限等属性（例外的是
           包含大小）
  tree   - 所有文件名字以及其属性的列表，这些属性只是基本属性，比如
           权限，是否符号链接。git 没有像 svn 那样丰富的 property 用。
  commit - 表示修改历史，描述一个个 tree 之间如何联系起来的，每一个
           commit 对应有一个 tree —— commit 的修改结果。commit 包含
           作者、提交者、parent commit、tree、log、修改时间、提交时间，
           注意 git 明确区分了 author 和 committer 这两个角色。
  tag    - 标签，它可以指向 blob, tree, commit 并包含签名，最常见的是
           指向 commit 的 GPG 签名的标签。

blob，tree，commit 都是用其存储内容的 SHA-1 值命名的（不是简单的对
整个文件取 SHA-1 值），tag 自然使用的是普通名字。

git 的想法就是 blob 和 tree 中包含的只能是最公共的最基本的信息，
所以它不会在 blob 和 tree 里头存放 svn 那么多的自定义属性。

git 也只是定位在 content tracker，这个术语跟 VCS 是有微妙的差别的，
第一是体现在它对 blob 和 tree 的“纯数据”的要求上，第二是对分支
合并的处理上，如下所示(a, b, c 表示三个 commit):

   -- a ----> master
       \
        b ----- c -> test

test 分支从 master 的 a 点上分出来，做了许多修改，然后当 master
分支和 test 分支合并会怎么样呢？按照通常的 CVS/SVN 的做法，是创建
一个新的 commit，继承自 a 和 c，但是 git 则是直接修改 master
使其指向 c，在 git 这称为 fast forward，整个版本图变成这样：

   -- a -- b -- c --> master
                 \
                  `--> test

从图中看 master 分支和 test 分支分不出主次，这里头的含义很值得玩味。

* 选择对象

blob, tree, commit 都是用其 SHA-1 命名的，如果得到一个 SHA-1
值，但不知道是什么类型，可以用
        git cat-file -t SHA-1
命令识别，它会输出 blob, tree, commit (如果给它一个 tag 名字，
它也能输出 tag) 这样的字符串，然后就可以用
        git cat-file type SHA-1
查看其内容了，这里 type 是 blob, tree, commit, tag 中的一个。
注意对于 tree 对象它输出的是 tree 对象存储时的样子，看起来像是
乱码，所以对于 tree 要用
        git ls-tree SHA-1

另外 git 也可以在需要 tree 对象的地方给它一个 commit 对象
或者一个 tag 对象，这时就是用 commit 或 tag 指向的 tree，
在 git 的手册中可以看到 tree-ish 这样的写法，意思就是可以
从 tree-ish 这个参数得到一个 tree，同样的，也有 commit-ish.
比如
    git-ls-tree [-d] [-r] [-t] [-z] [--name-only]
        [--name-status] [--full-name] [--abbrev=[]]
        [paths…]

总结一下，可以用 SHA-1 值指定是哪一个 blob/tree/commit 对象（无需
指出类型），可以用 commit 或者 tag 指定一个 tree，可以用 tag 指定
一个 commit（一般 tag 都是用来指向 commit，虽然它可以指向其它类型
对象）。

在 git 中很频繁提到 ref 或者 reference，它就是一个名字，包含了
一个 commit。分支名字，tag 其实都是 reference，这可以从它们都
位于 .git/refs 下看出来，区别在于分支名字（就是指代各个分支的
HEAD）指向的目标可以改变，而 tag 不能。

指代一个 tree 中的某个文件可以用
     tree-ish:path/to/file
的格式，注意 path 前面没有“/”。

* commit 记法

commit 因为有继承关系(ancestry)，它的选择方式更特殊些，比如怎么
选择它的 parent commit，以及 parent commit 的 parent commit，
虽然这个信息可以逐步通过 git cat-file commit commit-ish 获得，
但显然需要一个简便的记法来指定，类似于 SVN 的 HEAD、PREV、COMMITTED。

这种 git 独有的记法在 git-rev-parse(1) 有详细描述，简要的说，
commit-ish^n    表示 commit 的第 n 个 直接 parent commit，n 从 1 算起。
                只有在一个 commit 是合并的结果时这个 commit 才可能有
                commit^2, commit^3。
                当 n 等于 1 时可以省略，只写 ^。
                当 n 等于 0 时就指 commit 本身，这可以用来将一个 tag
                转成 commit。

这种 ^n 记法可以连续写，比如 HEAD^2^2 表示 HEAD 的第二个 parent commit
的第二个 parent commit。

commit-ish~n    这种记法是 commit-ish^^^...^ 总共 n 个 ^ 的简写，这样在
                直线历史上能够方便的说倒数第 (n+1) 次提交（commit-ish^1
                是倒数第二次）。
                当 n 等于 1 时自然也是可以不写 1 的。

在接收 commit 集合的命令中，比如 git log，commit 的记法有特殊含义：
git log HEAD   
                表示按照 parent 关系从 HEAD 能够到达的所有 commit，
                包含 HEAD。

git log ^HEAD~2 HEAD
                表示从 HEAD  能够到达的所有 commit（包含 HEAD），排除
                能从 HEAD~2 到达的所有 commit(包含 HEAD~2)，这样计算
                的结果就是 HEAD~1 和 HEAD.

这样的集合记法可以写多个，比如
git log commit-1 commit-2 ^commit-3 ^commit-4

特殊的，commitA..commitB 是 ^commitA commitB 的简写。

这种集合记法在比较两个分支的区别时很有效，比如想看 test 分支从 master
分支分出来后做了什么修改，可以用
git log ^master test
这里不需要从分支点排除，因为按照这种集合相减关系，得到的就是 test 自
master 分出来后所创建的所有 commit。

由于 git 的 fast forward 形式的合并，HEAD^1 并不总是合并前所在的
工作分支，这一点是很容易迷糊人的，如下图(a,b,c 代表 commit)：

   --- a ---> master
        \
         b ----- c ---> test

现在 master 从 test 上合并，按照 git 的做法，因为 a 是 c 祖先，而且
master 分支上自 a 之后没有新的修改，所以 git 直接把 master 指向 c，
而不创建新的 commit：

   --- a --- b ----- c ---->master, test

现在 master 和 test 指向同一个 commit，master^1 是 b，而 b 并不在
*原先的* master 分支上。合并后，master 和 test 的历史是一致的，没有
区别，这个 CVS 和 SVN 的做法是不同的，按照 CVS 或者 SVN 的做法，
合并后 show log master 看到的应该是 a 和 d（d 的 parent commit 是 a 和 c）,
但是 git log master 看到的是 a b c。

git 的这个 fast forward 形式的 merge 很有意思。

* .git 和 index
CVS/SVN 中，代码库和工作拷贝都是分开的，工作拷贝的版本信息放在每一层
目录中，这给在工作拷贝中 grep 代码不便。git 将代码库和工作拷贝的版本
信息统一放在工作拷贝的顶层目录下的 .git/ 中（可以配置使用其它目录）。

.git/
  ├─branches
  ├─hooks
  ├─info
  ├─objects
  │  ├─info
  │  └─pack
  ├─refs
  │  ├─heads
  │  └─tags
  └─remotes

objects 下面是存放 blob, tree, commit 对象的地方，取 SHA-1的十六进制
前两个字符做目录名，余下的做文件名, 注意一个对象的 SHA-1 值不是直接
对这里面的文件计算 SHA-1 值得到的。

用 SHA-1 引用对象时，一般取其前六个字符，只要能够唯一识别一个对象即可，

.git 下可以存在 config 文件，这个是一个库的配置文件，用户可以在自己
的 HOME 目录下有 .gitconfig 文件，两者格式是一样的，参考 git-repo-config(1)。

.git 下可能还存在一个 logs 目录，由于 git 的 fast forward 形式的合并
做法，导致不能通过 git log 来获取一个分支的头曾经指向哪些 commit，这个
logs 目录下的文件就是用来记录这个信息的，要想使用它需要在 .git/config
或者 ~/.gitconfig 里头设置选项。这些 log 就称为 reflog，叫 ref 是因为
分支名和标签都是 commit 的引用，都放在 .git/refs 目录下。

.git 下还有 index 文件（对于刚创建的空库是没有的），这个文件就起到 CVS
的 .cvs 目录或者 SVN 的 .svn 目录的作用，它记录了工作拷贝在哪个 commit
上，以及工作拷贝中被 git 管理的文件的状态。在 SVN 中，.svn 里头保存了
一份代码，称为 BASE，index 里头跟它作用类似，不过它只是记录了文件名
和其 SHA-1 值、mtime、ctime、所在的设备号、权限位、uid、gid、size，
真正的文件内容都在 .git/objects 里头。

index 跟 tree 很类似，除了包含一些信息用于跟踪工作拷贝中的文件状态，
粗略的讲，使用 git 最常打交道的有三个 tree：HEAD 对应的 tree，index
对应的 tree，工作拷贝中的目录树。

git 和 svn 对于处理 index 和 BASE 版本的方式不大一样，SVN 是以工作拷贝为
中心，BASE 在提交前是不会变的，git 则以 index 为中心，在提交前 index 是
可以变的，这一点也很迷糊人，比如，如果你在工作拷贝中修改了文件，用 git
commit 却告诉你没有修改，因为 git commit 是把 index 代表的状态提交到库里
头，只有你用git-update-index your_file 将工作目录中的修改反映到 index 里，
git commit 才会跟直觉的提交行为一致，不过文件被提交到库里的时机是在调用
git-update-index 的时候，而非 git commit 的时候，git commit只是依照
index 的状态创建一个 tree 放入 .git/ojbects 里头。可以用 git commit -a
达到 svn commit 的直观效果。

index 也被称为 cache，这是早期的叫法。

一份 .gitconfig：
[core]
        fileMode = false
        logAllRefUpdates = true
    compression = 9

[diff]
    color = auto

[pack]
    window = 64

[user]
    email = your_email
    name = your_name

[merge]
        summary = true

 

* 入门操作
git 的命令分成两类，低级命令（称为“plumbing”）和高级命令（称为“porcelain”），
不算开头的 git 前缀，低级命令的名字 *一般* 是两个单词的，高级命令则 *一般* 是
一个单词的。

低级命令都是一些 C 写的小程序，直接操作 git 核心的对象如 tree，commit 以
及 index 等，这些是提供给编写 git 包装程序比如 cogito 的人使用的，高级命
令是面向最终用户的，这些命令要么是对 git 命令的包装，要么是提供一些方便的
功能比如统计 log。

一个 git 命令可以写成 "git-cmd" 或者 "git cmd"，前者在 PATH 中寻找 "git-cmd"
这个命令并执行之，后者则是执行 git 命令，传入后面的 cmd 等参数，git 这个
程序在 exec-path 中寻找 git-cmd 并执行之，这个 exec-path 可以通过命令行
选项 --exec-path=XXX 或者 GIT_EXEC_PATH 环境变量设置，在安装 git 时它内部
也会保存一个缺省的 exec-path。这个路径列表的语法跟 PATH 一致。git 的这种
exec-path 机制能够让它很方便的加入更多的命令。

获取一个 git 命令的帮助可以用 man git-cmd 或者 git --help cmd 或者 git help cmd
或者 git cmd --help，这四种命令效果跟第一条一样。

(a)
git init-db
在当前目录下创建 git 库(.git)

(b)
echo hello > xxx
git add xxx
递归将 xxx 加入 git 控制中，执行完后文件已经被加入库中，index 也已更新，
这时 git diff 因为 index 跟 工作拷贝一致，所以没有差别。
// 其实就是用的 git-update-index，这个命令在更新 index 时也会立即把
// 文件写入库中，这点跟 SVN 的 add 不一样。

(c)
git commit
将 index 实例化为一个 tree，创建一个 commit，这个时候看.git/objects 下面
就有三个对象：blob xxx，一个 tree 和一个commit。

(d)
echo world >> xxx
git diff
比较 index 和 工作拷贝
git diff --cached
比较 index 和前一次提交对应的 tree，这就是 git commit 要提交的东西。
git diff HEAD
比较工作拷贝和前一次提交对应的 tree，这就是 git commit -a 要提交的东西。

(e)
git commit
因为 index 没有改变，而 commit 只是从 index 创建 tree，所以没有需要提交
的，提示用 git-update-index.
git update-index xxx
git commit
更新了 index，这下可以提交了, 如果是想提交 index 中所有修改过和删除了的
文件，这两步可以用 git commit -a（这个命令类似于在顶层目录执行 svn commit）。

(f)
git log -p
查看 log，-p 表示显示每一次修改的 diff。

(g)
git branch
显示所有分支，当前分支前面有一个 *，默认分支叫 master。
git branch test
建立一个分支 test
git checkout test
切换到 test 分支，这两步可以合并为 git checkout -b test。

(h)
在 test 分支做了有些修改后提交；
git checkout master
回到主分支
git log master..test
查看 test 分支上修改记录（参考 “commit 记法” 一节）。

git merge --no-commit "msg" HEAD test
这个命令的参数语法比较怪异。--no-commit 是让 git 不要马上
提交，这样可以检查一下合并结果是否正确，由于这段时间主干上
没有修改，所以这个合并其实就是 fast forward，直接将
master 指向 test 分支的 HEAD，不会创建新的 commit。
// git pull 的行为有点古怪，不推荐使用。

如果不是 fast forward，可以用 git diff 检查一下然后再
git commit；如果合并后有冲突，git 会把冲突标记写入文件，
这个时候打开这个文件编辑之，解决冲突后用 git-update-index
更新 index，然后 git commit。

(i)
gitk --all
查看版本图。

(j)
git branch -D test
删除 test 分支。

(k)
git clone git://git.kernel.org/pub/scm/git/git.git
把 git 的开发库镜像到本地的 git 目录中。

(l)
cd git && git fetch
与 git 的开发库同步。不建议用 git pull，可以用 git fetch
和 git merge 的组合代替 git pull。

(m)
git status
查看工作拷贝中的修改情况

(n)
git show commit-ish
查看一个 commit。

(o)
git reset commit-ish
将当前 HEAD 指向 commit-ish 代表的 commit。
这个命令有三个选项：
--mixed     默认选项，调整 HEAD 并重置 index，保留工作拷贝中的修改，
            修改过的文件需要再次 git-update-index 以更新 index。
--soft      仅修改 HEAD。
--hard      修改 HEAD，并将 index 和 工作拷贝的状态对应到 commit-ish
            相应的 tree 上，这会丢失工作拷贝中的修改!

在 git-reset(1) 中有一些这个命令的使用场合说明，可以看看，常用的可能
是第一条：
git reset --soft HEAD^
撤销最近一次提交。

// 类似于 svn revert 的是 git checkout。

(p)
git revert commit-ish
撤销库里的某次提交，注意跟 svn revert 撤销工作拷贝的修改不一样。
如果是撤销最近的提交，最好用 git reset。

(q)
有点点类似于 svn info 的命令是：
cat .git/remotes/origin

还有一个 git-push(1), 比较的复杂，以及其它的许多许多命令，
比如格式化 patch，将 patch 通过邮件发送，从 mbox 中提取
patch，等等，这篇小文就不罗嗦了（我也不大会-_-b），可以参考手册。

* 参考资料

    这个上面的 tutorial 和 Everyday Git 指向两篇很好的教程，此页的
FURTHER DOCUMENTATION 中提到的 Discussion 以及 Core tutorial 对了解
git 的内部机制很有帮助。

    很多 git 相关资料的链接。

    Kernel Hackers' Guide to git, 比较老的一篇教程了。

    git for the confused, 虽然有点老了，仍然强烈推荐。