深入分析Git基本工作原理

這篇文章為大家帶來了關於Git的相關知識，其中主要介紹了git的基本工作原理，入門級教程，透過玩Git本地倉庫，幫助新手快速入手Git，希望對大家有幫助。

推薦學習：《Git學習教學》

一、分割區及工作流程

1. Git分割區

Git的分割區包含工作區、暫存區、本機倉庫（本機版本庫）、遠端倉庫（遠端版本庫）。

1. 工作區
   工作區（Workspace）也就是本機程式碼所在的目錄，同時也是存放 .git/ （本地倉庫）的目錄。

2. 暫存區
   暫存區（Index/Stage）是工作區和本地倉庫的快取空間，裡面記錄即將提交給本地倉庫（版本庫）的檔案修改訊息，.git/ 目錄裡的index檔案就是暫存區。

3. 本地倉庫
   本地倉庫（Repository）也稱為本地庫或版本庫，存放了本地的所有版本（commit提交記錄），本地倉庫的檔案都在.git/ 目錄中。

4. 遠端倉庫
   遠端倉庫（Remote）在網路上，GitHub、Gitee和GitLab都能建立遠端倉庫，和本地倉庫一樣，遠端倉庫存放的也是不同的程式碼版本，只是這些版本可以來自多個本地倉庫。

2. 工作流程

------------------------- -----------------------------下圖來源網路----------------- ----------------------------------------

上圖生動地描述了Git不同分割區之間的操作指令。

• 假如要實現上傳程式碼功能，工作區使用add新增檔案到暫存區，暫存區再透過commit提交版本給本地倉庫，最後本地倉庫使用push將版本推送到遠端倉庫;
• 工作區修改的檔案可以透過checkout指令從本地倉庫或暫存區還原；如果要將工作區某分支的程式碼更新為遠端倉庫最新版本，可以使用pull指令；
• 對遠端倉庫使用clone可以將遠端倉庫主分支拷貝到本地倉庫，fetch命令與pull類似，只是pull會合併本地代碼，而fetch只會把最新版本抓取到本地版本庫，不考慮本地倉庫是否有新增。

二、本地倉庫初始化

1. git init

本地倉庫（版本庫）需要使用git init 指令來建立（也可以直接從遠端倉庫克隆，後面介紹）。
進入工作區（程式碼存放目錄），輸入git init，git會在工作區新建一個.git/目錄：

2. .git/目錄簡單介紹

在一個新建的.git/目錄中，有3個文字檔案：

• config存放了本機倉庫的設定資訊；
• # description用來描述倉庫的名字；
• HEAD為本地倉庫目前分支，預設為master，指向了refs/heads/master，可見refs/目錄主要存放一些分支資訊；

#後面在對本地倉庫進行操作時，也會產生其他文件，例如logs/——保存提交的記錄，index——暫存區。

【注意】 千萬不要手動更改.git/裡的文件，可能會破壞本地倉庫的結構，造成不良後果。

三、用戶資訊配置

1. 使用者名稱和郵件設定介紹

初始化本地倉庫後的第一件事情就是給本地倉庫添加用戶配置信息，包括用戶名和郵箱地址，這裡的用戶名和郵箱地址和託管平台（如gitee）的帳戶沒有直接關係，它唯一的作用就是讓別的用戶或託管平台知道代碼的上傳者信息，郵箱亂填也不會導致不能上傳程式碼。

例如下面我用「張三」和「李四」上傳了程式碼，郵件地址不是真實存在的，同樣可以上傳成功：（commit訊息出了點意外）

李四的郵箱地址顯然不是真的。

由於「張三」和「李四」的郵箱沒有在gitee綁定帳戶，所以點擊它們頭像時，不會顯示用戶信息，如果用戶配置裡填寫了gitee帳號的提交郵箱，則可以在gitee上查看上傳者帳號資訊。

gitee使用者的提交郵箱，可以在gitee->個人主頁->個人設定->郵箱管理中設定和檢視：

2.使用git config設定使用者資訊

講了這麼多使用者名稱和信箱的注意事項，其實使用者資訊設定十分簡單：

git config --global user.name "your name"git config --global user.email "your email"

user.name 後接使用者名，任意填寫。
user.email 後接用戶信箱，任意填寫。
–global 為配置全域屬性

提交程式碼到本機倉庫時，git會先檢索本地倉庫的.git/config文件，如果沒有user的信息，則使用全域的設定檔（符合就近原則）。

全域設定檔存放位置為 系統使用者目錄/使用者名稱/.gitconfig，裡面只有user屬性。

不加–global時，僅設定本地倉庫的使用者配置，本地倉庫使用者配置資訊存放位置：.git/config

上圖我僅設定了本地配置的用戶名，此時如果提交修改到本地倉庫，提交記錄（下圖）中用戶名使用本地配置，因為本地沒有配置用戶郵箱，所以郵箱仍然使用全域配置中指定的郵箱。

四、管理暫存區檔案

配置完使用者資訊後，我們就可以開始考慮提交程式碼了，但是有時候，我們並不想把整個工作區的文件都提交到本地倉庫（版本庫）。暫存區（index/stage）的存在，替我們解決了這個困擾，我們可以先把程式碼檔案加入暫存區，如果覺得還需要改動，可以將檔案從暫存區刪除，直到我們覺得檔案選擇得差不多了，再進行下一步（提交到本地倉庫）。

1. Git檔案狀態

在管理暫存區之前，我們還需要了解工作區檔案的幾個狀態：

• Untracked 未跟踪，工作區中沒有加入過暫存區的文件，不參與版本控制；
• #Unmodified 未修改，加入版本控制，但和版本庫中文件快照相同;
• Modified 已修改，加入版本控制，而且和上次加入版本庫時的快照不同；
• Staged 已暫存，下一步可以提交到本地倉庫（版本庫）。

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git status指令可以用來查看工作區檔案目前的狀態：

#查看特定文件的状态
git status [filename]#查看所有文件状态
git status

#精简的方式显示文件状态
git status -s

2. 新增檔案到暫存區

先查看工作區所有檔案的狀態，發現還沒有任何檔案：

现在创建3个文件，再次使用git status（-s表示精简显示），3个文件的状态为Untracked，??为精简显示下Untracked的标志，意思是新创的文件没有被本地仓库（版本库）跟踪。

git add [文件…] 可以添加一个或多个文件到暂存区，使文件状态变为Staged，A表示该文件被add到暂存区。

也可以使用 git add . 或 git add -A 将工作区所有文件添加到暂存库（除了.gitignore里声明的文件，本文暂不介绍）。

3. 删除暂存区的文件

既然可以向暂存区添加文件，那么反向操作必然也不能少，git rm --cached [文件…] 命令可以将暂存区的文件移除，使其恢复到Untracked状态。

4. 文件修改管理

如果已经存入暂存区，但在文件提交到本地仓库前，我们对其进行了修改，那么它的状态将变为Modified。

对于Modified状态的文件，我们可以使用git add将修改后的版本加入到暂存区，也可以使用git checkout -- [file...]将工作区的该文件恢复到暂存区的版本。

git add a.c重新添加a.c到暂存区：

下图为使用git checkout -- a.c从暂存区恢复a.c文件，下图中我没有加 “ --”，它的作用是让checkout不检测任何其他选项参数，目的是防止该命令把a.c当做一个分支（checkout 还有一个作用是切换分支）。

对Modified状态下的文件使用 git diff 可以得出文件修改的详细记录，git diff和diff命令虽然作用都是对比文件，但git diff的作用是对比不同的状态下的同一文件，而diff用来对比两个不同的文件。

五、提交文件到本地仓库

文件添加到暂存区的目的就是将其提交到本地仓库（版本库），提交命令为git commit -m “message”

我们可以在commit 后面添加文件，这样能指定提交的文件：

通过git log 可以查看提交记录，HEAD为本地仓库当前分支，指向主分支master:

直接使用 git commit -m “message” 可以将整个暂存区都提交到本地仓库：

#以一行的形式显示所有提交版本：
git log --pretty=oneline

#一行显示，只显示哈希值的前7位：
git log --oneline

#显示历史提交版本与当前版本的间隔数：
git reflog

六、推送到远程仓库

代码文件提交到本地仓库后，还需要推送到远程仓库进行托管。

1. 创建远程仓库

我以码云为例，远程仓库的创建可以通过以下三步实现：

2. 添加远程仓库地址

git remote add 命令可以添加远程仓库，name为远程仓库地址的别名，自定义，url为仓库网络地址。
如果要用https的方式上传代码，需要添加远程仓库https地址；用ssh上传代码，则url填远程仓库ssh地址。

先從碼雲倉庫首頁複製倉庫位址：

我將遠端倉庫的本機別名命名為origin：

遠端倉庫可以設定多個，只要本地別名不衝突即可。

3. 查看遠端倉庫位址

git remote -v 指令可以查看遠端倉庫位址，也可以透過git config -l查看

4. 刪除遠端倉庫位址

git remote remove 可以刪除本機別名為name的遠端位址：

#5. 推送到遠端倉庫

首先確認遠端倉庫的別名，我目前設定的遠端倉庫https協定位址對應的別名為https，ssh協定位址對應的別名為ssh，這兩個位址其實是一個倉庫，只是協議不同。

https上傳

git push name可以實現本地倉庫的上傳，name為遠端倉庫在設定檔中的別名，使用https上傳，要輸入帳號和密碼才能完成上傳，Window系統會自動儲存帳號和密碼，如果想修改Window已經儲存的使用者名稱和密碼，可以參考修改Gitee登入憑證。
有時第一次上傳會出現不成功的情況，可以嘗試使用git push -u name master，該命令的作用是將name 倉庫的主分支作為上流分支，-u和–set-upstream作用相同。

ssh上傳

如果要使用ssh上傳，需要先生成SSH密匙，並將公匙保存到gitee個人設定的SSH公匙設定中，具體過程可以參考：生成SSH密匙，實現代碼上傳
有時第一次上傳會出現不成功的情況，可以嘗試使用git push -u name master，此指令的功能是將name 倉庫的主分支作為上流分支，-u和–set-upstream作用相同。

七、從遠端倉庫clone、fetch或pull

1. 複製遠端倉庫到本機

git的克隆可以將遠端倉庫拷貝到本地，同時自動進行本地倉庫的初始化。
在任意目錄下開啟Git bash，輸入git clone [

]，repo為遠端倉庫網址，dir為克隆倉庫的存放路徑（可以不用提前創建），如果不填，則預設為遠端倉庫名（不是本地別名）。
[注意]:clone和push一樣需要密碼。

複製成功，進入該倉庫目錄，和上傳時的工作區一模一樣，提交日誌也相同。

2. 取得遠端倉庫（fetch)

git fetch的作用是將遠端倉庫的分支拷貝到本地倉庫，並把最新版本保存在FETCH_HEAD分支，取得遠端倉庫分支後，還需手動將其合併到目前分支。
指令格式： git fetch [] ，repository為遠端倉庫的網路位址。
git merge 用來合併分支

#3. 拉取遠端倉庫（pull）

git pull和git fetch類似，但git pull會自動將遠端倉庫的分支合併到本地的目前分支。

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