GIT-基础架构

简介

什么是Git

Git 是一个开源的分布式版本控制系统，用以高效处理从很小到非常大的项目版本管理。一个原始 Git 版本仓库，可以让其他主机克隆这个原始版本仓库，从而使得一个 Git 版本仓库可以同时分布到不同的主机上，并且每台主机的版本库都是一样的，并没有主次之分，极大的保证了数据的安全性。

什么是GitHub

官网：https://github.com

GitHub 是一个面向开源及私有软件项目的托管平台，因为只支持 Git 作为唯一的版本库格式进行托管，故名GitHub。GitHub 可以提供给用户空间创建 Git 仓储，保存用户的一些数据文档或者代码等。GitHub 作为开源代码库以及版本控制系统，目前拥有 140 多万开发者用户。随着越多的应用程序转移到了云上，GitHub 已经成为了管理软件开发以及发现已有代码的首选方法。GitHub 可以托管各种 Git 库，并提供一个 Web 界面，但与其它像 SourceForge 或 Google Code 这样的服务不同，GitHub 的独特卖点在于从另外一个项目进行分支的简易性。为一个项目贡献代码非常简单：首先点击项目站点的“fork”的按钮，然后将代码检出并将修改加入到刚才分出的代码库中，最后通过内建的“pull request”机制向项目负责人申请代码合并。

什么是GitLab

官网：https://gitlab.cn/

GitLab 是一个基于 Git 的项目管理软件,用于仓库管理系统的开源项目。使用 Git 作为代码管理工具，并在此基础上搭建起来 Web 服务。

什么是Gitee

官网：https://gitee.com/

码云Gitee是国内开软件以及私有化软件项目托管平台。

Git的功能特性

Git 是关注于文件数据整体的变化，直接会将文件提交时的数据保存成快照，而非仅记录差异内容，并且使用 SHA-1 加密算法保证数据的完整性。主要功能如下：

克隆数据库版本：从服务器上克隆版本数据库（包括代码和版本信息）到本机上；
提交代码：在本机上自己创建的分支上提交代码；
合并分支：在本机上合并分支；
拉取合并分支：新建一个分支，把服务器上最新版的代码 Fetch 下来，然后跟自己的主分支合并；
代码冲突解决：一般开发者之间解决冲突的方法，开发者之间可以使用 pull 命令解决冲突，解决完冲突之后再向主开发者提交补丁。

分布式架构设计

仓库独立性
- 全量复制：每个 git clone 操作会下载完整的仓库数据（包括所有提交历史、分支、标签），形成独立的本地仓库（.git 目录），支持离线操作（如提交、分支切换）。
- 冗余备份：任意本地仓库均可作为灾难恢复节点，中央服务器故障时可通过本地仓库重建数据。
数据同步机制
- 推送（Push）：传输本地新增对象（Commit/Tree/Blob）到远程仓库，并更新远程引用（如 refs/heads/main）。
- 拉取（Pull）：git fetch 下载远程对象到本地，更新远程跟踪分支（如 origin/main）；git merge 将变更合并到当前分支。

区域工作流程

工作区（Working Directory）
- 用户直接编辑文件的目录（如修改 main.py），文件状态分为 Untracked（未跟踪）或 Modified（已修改）。
暂存区（Staging Area）
- 索引文件（.git/index）存储待提交内容，支持选择性提交（git add -p 可部分暂存）。
- 作用：构建下一次提交的 Tree 对象（git commit 时基于索引生成）。
本地仓库（Local Repository）
- git commit 将暂存区内容转换为 Tree 对象，创建 Commit 对象，并更新分支指针（如 refs/heads/feature 指向新 Commit 哈希）。

mermaid

graph LR
    subgraph WORKSPACE[工作区]
        style WORKSPACE fill:#eee,stroke:#666,stroke-width:1px
        direction LR
        WFILE1[文件]
        WFILE2[文件]
        WFILE3[文件]
        WFILE4[文件]
    end

    subgraph REPO[Git仓库]
        direction TB
        style REPO fill:#e6f7ff,stroke:#3399ff,stroke-width:2px

        subgraph STAGING[暂存区]
            style STAGING fill:#e0e0e0,stroke:#666,stroke-width:1px
            SFILE[文件]
        end

        subgraph VERSION[版本库]
            style VERSION fill:#ffecd9,stroke:#ff9900,stroke-width:1px
            V1[版本1]
            V2[版本2]
            V3[版本3]
        end
    end

    WFILE1 -- "git add" --> SFILE
    WFILE2 -- "git add" --> SFILE
    WFILE3 -- "git add" --> SFILE
    WFILE4 -- "git add" --> SFILE
    SFILE -- "git commit" --> V3
    V2 --> V3
    V1 --> V2

    classDef fileStyle fill:#4CAF50,stroke:#2E7D32,stroke-width:1px,color:white
    class WFILE1,WFILE2,WFILE3,WFILE4,SFILE,V1,V2,V3 fileStyle

版本控制核心机制

分支实现原理
- 分支本质是指向 Commit 的轻量级指针（约 41 字节），存储在 .git/refs/heads/ 目录中。
- HEAD 引用（.git/HEAD 文件）指向当前活动分支。
合并与冲突解决
- 快进合并（Fast-Forward）：目标分支是源分支的直接祖先时，直接移动指针。
- 三方合并（Three-Way Merge）：冲突时插入 <<<<<<< HEAD / ======= / >>>>>>> feature 标记，需手动解决。
历史追溯（DAG）
- 提交通过父指针形成有向无环图（DAG），支持多父提交（表示合并）。
- 命令：git log --graph 可视化 DAG，git blame 逐行追溯修改者。

SVN与Git的最主要的区别？

SVN是集中式版本控制系统，版本库是集中放在中央服务器的，而干活的时候，用的都是自己的电脑，所以首先要从中央服务器哪里得到最新的版本，然后干活，干完后，需要把自己做完的活推送到中央服务器。集中式版本控制系统是必须联网才能工作，如果在局域网还可以，带宽够大，速度够快，如果在互联网下，如果网速慢的话，就纳闷了。
Git是分布式版本控制系统，那么它就没有中央服务器的，每个人的电脑就是一个完整的版本库，这样，工作的时候就不需要联网了，因为版本都是在自己的电脑上。既然每个人的电脑都有一个完整的版本库，那多个人如何协作呢？比如说自己在电脑上改了文件A，其他人也在电脑上改了文件A，这时，你们两之间只需把各自的修改推送给对方，就可以互相看到对方的修改了

.git目录解析

.git是 Git 版本控制的核心数据库，存储项目的所有元数据和对象数据。

关键文件

文件	路径	作用
`HEAD`	`.git/HEAD`	指向当前分支的最新提交（如 `ref: refs/heads/main`）或直接指向提交哈希（分离头状态）
`config`	`.git/config`	存储仓库级配置（如远程仓库 URL、分支跟踪），优先级高于全局配置
`index`	`.git/index`	二进制文件，记录暂存区的文件状态（路径、哈希、时间戳），可通过 `git ls-files --stage`查看

核心子目录

目录	路径	内容与功能
`objects/`	`.git/objects/`	存储所有 Git 对象： - Blob：文件内容 - Tree：目录结构 - Commit：提交信息对象按 SHA-1 前两位哈希分目录存储（如 `5f/1dda1...`）
`refs/`	`.git/refs/`	存储引用指针： - `heads/`：本地分支（如 `main`） - `tags/`：标签（如 `v1.0`） - `remotes/`：远程跟踪分支（如 `origin/main`）
`hooks/`	`.git/hooks/`	存放钩子脚本（如 `pre-commit`、`post-receive`），用于在特定 Git 操作前后触发自定义逻辑（如代码检查、自动部署）
`logs/`	`.git/logs/`	记录引用变更历史（如分支移动、提交），支持 `git reflog`恢复误删提交

GIT 部署

Windows

下载地址：https://git-scm.com/downloads

Linux

bash

dnf -y install git

GIT 操作命令

仓库初始化与克隆

bash

# 初始化新仓库
git init

# 克隆远程仓库
git clone <仓库URL>  # 例如：git clone https://github.com/user/repo.git

配置与用户信息

bash

# 设置全局用户名和邮箱
git config --global user.name "Your Name"
git config --global user.email "email@example.com"

# 查看当前配置
git config --list
git config --global --list  # 全局
git config --local --list  	# 本地

# 删除全局单个配置项
git config --global --unset user.name "name"
git config --global --unset user.email "email"

# 删除本地仓库配置
git config --unset user.name "name"
git config --unset user.email "email"

global生成的配置文件在~/.gitconfig

文件操作与提交

bash

# 添加文件到暂存区
git add <文件名>      # 添加单个文件
git add .            # 添加所有修改

# 提交到本地仓库
git commit -m "提交说明"

# 查看状态与差异
git status           			# 查看文件状态
git diff [filename]           	# 查看未暂存的修改
git diff --cached [filename]   	# 查看已暂存的修改

分支管理

bash

# 创建与切换分支
git branch <分支名>    				# 创建分支
git checkout <分支名>  				# 切换分支
git checkout -b <新分支名>  			# 创建并切换分支

# 合并与删除分支
git merge <分支名>     				# 合并分支到当前分支
git branch -d <分支名>					# 删除本地分支

# 查看分支
git branch           				# 查看本地分支
git branch -a        				# 查看所有分支（含远程）

远程仓库操作

bash

# 关联远程仓库
git remote add origin <远程仓库URL>

# 推送与拉取
git push origin <分支名>  # 推送本地分支到远程
git pull origin <分支名>  # 拉取远程分支并合并

# 查看远程仓库
git remote -v

Log 历史记录

bash

git log                         # 显示完整提交历史（时间倒序）
git log --oneline               # 仅显示提交哈希和消息（缩写为7位哈希）
git log --graph --decorate      # 可视化分支合并与分叉
git log --author="John"         # 显示特定作者的提交
git log --since="2023-01-01" --until="2023-12-31"  # 日期区间筛选
git log --grep="bugfix"         # 搜索包含"bugfix"的提交
git log --no-merges             # 排除合并提交
git log --stat                  # 展示每次提交的文件修改统计（增删行数）
git log -p                      # 显示每次提交的具体代码变更（补丁形式）
git log --follow <filename>     # 包含文件重命名历史

# 简洁查看
git log --pretty=oneline --decorate
# 查看改变详情
git log --pretty=oneline -p

# 查看所有操作历史（包括回滚前的）
git reflog
# 回滚历史记录
git reflog hash

--pretty=oneline：
将每个提交压缩为单行输出，格式为：[完整哈希值] [提交信息]。
例如：ac8085fd32d9f6fba258191dab3b318aca2c46a6 test a
--decorate：
显示指向提交的引用（如分支、标签），格式为 (引用1, 引用2, ...)。
例如：(HEAD, master)表示当前提交被 HEAD和 master分支引用

撤销与回退

bash

# 撤销工作区修改
git checkout -- <文件名>

# 撤销暂存区修改
git reset HEAD <文件名>

# 回退到指定提交
git reset --hard <commit-hash>  # 彻底回退
git revert <commit-hash>        # 创建新提交以撤销旧提交

标签管理

bash

# 创建与推送标签
git tag <标签名>               # 创建轻量标签
git tag -a <标签名> -m "描述"  # 创建附注标签
git push origin <标签名>       # 推送标签到远程

# 删除标签
git tag -d <标签名>            # 删除本地标签
git push origin --delete <标签名>  # 删除远程标签

临时保存与恢复

bash

# 暂存当前修改
git stash

# 恢复暂存内容
git stash pop     # 恢复并删除最近一次暂存
git stash apply   # 恢复但不删除暂存记录

以上命令覆盖了 Git 的常用操作场景，适用于日常开发中的版本控制需求。更多高级命令可参考 https://git-scm.com/doc。

GIT-基础架构 ​

简介 ​

什么是Git ​

什么是GitHub ​

什么是GitLab ​

什么是Gitee ​

Git的功能特性 ​

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区域工作流程 ​

版本控制核心机制 ​

SVN与Git的最主要的区别？ ​

.git目录解析 ​

关键文件 ​

核心子目录 ​

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Linux ​

GIT 操作命令 ​

仓库初始化与克隆 ​

配置与用户信息 ​

文件操作与提交 ​

分支管理 ​

远程仓库操作 ​

Log 历史记录 ​

撤销与回退 ​

标签管理 ​

临时保存与恢复 ​

GIT-基础架构

简介

什么是Git

什么是GitHub

什么是GitLab

什么是Gitee

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分布式架构设计

区域工作流程

版本控制核心机制

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关键文件

核心子目录

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Windows

Linux

GIT 操作命令

仓库初始化与克隆

配置与用户信息

文件操作与提交

分支管理

远程仓库操作

Log 历史记录

撤销与回退

标签管理

临时保存与恢复