Git版本控制系统

Git作为目前最流行的分布式版本控制系统，已经成为开发者必备的技能之一。本文将全面介绍Git的核心概念、基本操作、分支管理以及与GitHub的协作开发，帮助读者从零开始掌握Git的使用。

一、Git概述

1.1 Git发展历史

Git诞生于2005年，由Linux之父Linus Torvalds开发。当时Linux内核开发社区与BitKeeper（当时使用的版本控制系统）的合作关系终止，促使Linus开发了Git这一全新的版本控制系统。Git的设计目标包括：

  • 极快的速度

  • 简单的设计

  • 强大的非线性分支支持（支持上千个并行开发分支）

  • 完全分布式架构

  • 高效处理大型项目（如Linux内核）

1.2 Git与SVN对比

特性Git（分布式）SVN（集中式）
架构每个开发者都有完整仓库副本只有一个中央仓库
网络依赖大部分操作不需要网络几乎所有操作都需要网络
分支处理轻量级分支，创建/切换快速分支是目录拷贝，操作较慢
提交速度本地提交，极快必须连接服务器，较慢
历史查看本地即可查看完整历史需要连接服务器查看历史
适用场景适合分布式团队协作适合集中管理的团队

二、Git安装与配置

2.1 Windows系统安装

  1. 下载Git：访问Git官网下载Windows版本

  2. 安装Git：

    • 运行安装程序

    • 基本保持默认选项，一路"Next"

    • 安装完成后可在右键菜单看到Git选项

  3. 安装TortoiseGit（图形界面工具）：

    • 下载TortoiseGit并安装

    • 安装过程中配置Git路径（通常是C:\Program Files\Git\bin\git.exe）

    • 设置用户名和邮箱（用于标识提交者）

  4. 安装中文语言包（可选）：

    • 下载对应版本的中文语言包

    • 安装后在TortoiseGit设置中选择中文界面

2.2 基本配置

配置全局用户名和邮箱：

git config --global user.name "Your Name"
git config --global user.email "your.email@example.com"

查看配置信息：

git config --list

三、Git基础操作

3.1 创建仓库

命令行方式：

mkdir myproject
cd myproject
git init

图形界面方式：

  1. 在文件夹中右键选择"Git在这里创建版本库"

  2. 确认后会在目录下生成.git隐藏文件夹

3.2 工作区与暂存区

  • 工作区：实际看到的项目目录

  • 暂存区（stage/index）：临时存放修改的地方

  • 版本库：.git目录，存储所有版本数据

文件状态变化流程：

工作区 → git add → 暂存区 → git commit → 版本库

3.3 基本操作命令

  1. 添加文件到暂存区：

git add filename  # 添加单个文件
git add .         # 添加所有修改

  1. 提交到版本库：

git commit -m "提交说明"

  1. 查看状态：

git status

  1. 查看修改内容：

git diff       # 查看工作区与暂存区差异
git diff --cached  # 查看暂存区与版本库差异

  1. 查看提交历史：

git log
git log --pretty=oneline  # 简洁显示

3.4 撤销修改

  1. 丢弃工作区修改：

git checkout -- filename

  1. 从暂存区撤回：

git reset HEAD filename

  1. 版本回退：

git reset --hard HEAD^    # 回退到上一个版本
git reset --hard commit_id  # 回退到指定版本

四、远程仓库

4.1 GitHub使用

  1. 创建SSH Key：

ssh-keygen -t rsa -C "your.email@example.com"

生成的公钥(id_rsa.pub)内容添加到GitHub账户的SSH Keys中

  1. 添加远程仓库：

git remote add origin git@github.com:username/repo.git

  1. 推送本地分支：

git push -u origin master  # 第一次推送
git push origin master    # 后续推送

  1. 克隆远程仓库：

git clone git@github.com:username/repo.git

4.2 远程操作命令

  1. 查看远程仓库：

git remote -v

  1. 从远程获取更新：

git fetch origin   # 只获取不合并
git pull origin master  # 获取并合并

  1. 删除远程分支：

git push origin --delete branch_name

五、分支管理

5.1 分支基本操作

  1. 创建分支：

git branch dev      # 创建分支
git checkout dev    # 切换分支
git checkout -b dev # 创建并切换

  1. 查看分支：

git branch     # 查看本地分支
git branch -r  # 查看远程分支
git branch -a  # 查看所有分支

  1. 合并分支：

git checkout master  # 切换到主分支
git merge dev        # 合并dev分支

  1. 删除分支：

git branch -d dev    # 删除已合并分支
git branch -D dev    # 强制删除未合并分支

5.2 解决冲突

当合并分支出现冲突时：

  1. 手动编辑冲突文件（Git会用<<<<<<<，=======，>>>>>>>标记冲突内容）

  2. 解决冲突后重新添加并提交：

git add filename
git commit -m "解决冲突"

5.3 分支策略

推荐的工作流程：

master分支：仅用于发布稳定版本
dev分支：集成开发分支
feature分支：开发新功能（每个功能一个分支）

六、Git高级技巧

6.1 忽略文件

创建.gitignore文件，添加需要忽略的文件模式：

# 忽略所有.class文件
*.class# 忽略target目录
target/# 忽略特定文件
config.properties

6.2 储藏（Stash）

临时保存工作现场：

git stash        # 储藏当前修改
git stash list   # 查看储藏列表
git stash apply  # 恢复最近一次储藏
git stash drop   # 删除储藏
git stash pop    # 恢复并删除储藏

6.3 标签管理

  1. 创建标签：

git tag v1.0          # 轻量标签
git tag -a v1.0 -m "版本1.0"  # 附注标签

  1. 查看标签：

git tag
git show v1.0

  1. 推送标签：

git push origin v1.0     # 推送单个标签
git push origin --tags   # 推送所有标签

七、Git图形工具

7.1 TortoiseGit常用操作

  1. 克隆仓库：

    • 右键选择"Git克隆"

    • 填写URL和目标目录

  2. 提交修改：

    • 右键选择"Git提交"

    • 选择要提交的文件，填写提交信息

  3. 查看历史：

    • 右键选择"显示日志"

  4. 分支操作：

    • 右键选择"创建分支"/"切换/检出"

7.2 IDE集成（IntelliJ IDEA）

  1. 配置Git路径：

    • File → Settings → Version Control → Git

  2. 导入项目到Git：

    • VCS → Import into Version Control → Create Git Repository

  3. 提交更改：

    • 点击工具栏√图标或Ctrl+K

  4. 推送更改：

    • VCS → Git → Push

  5. 更新项目：

    • VCS → Update Project 或 工具栏↓图标

八、Git最佳实践

  1. 提交规范：

    • 提交信息清晰明确，说明做了什么修改

    • 推荐格式：<类型>: <描述>，如feat: 添加用户登录功能

  2. 分支策略：

    • 主分支保持稳定，开发在新分支进行

    • 功能分支尽量小而专注

  3. 频繁提交：

    • 小步提交，每个提交解决一个问题

    • 避免大而全的提交

  4. 代码审查：

    • 使用Pull Request进行代码审查

    • 确保代码质量后再合并到主分支

九、常见问题解答

Q1: 如何撤销已经推送的提交？

git revert commit_id  # 创建反向提交
git push

Q2: 如何修改最后一次提交？

git commit --amend

Q3: 如何找回删除的分支？

git reflog  # 查看操作历史
git checkout -b branch_name commit_id

Q4: 如何解决合并冲突？

  1. 手动编辑冲突文件

  2. 删除冲突标记(<<<<<<<, =======, >>>>>>>)

  3. 保存后添加并提交

十、学习资源推荐

  1. Pro Git电子书

  2. Git官方文档

  3. GitHub Guides

  4. Learn Git Branching（交互式学习）

结语

Git作为现代软件开发的核心工具，掌握它将极大提升你的开发效率。本文涵盖了Git的基础知识到高级技巧，建议读者在学习的同时多加实践。记住，Git的学习曲线可能有些陡峭，但一旦掌握，你将体会到它带来的巨大便利。

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