1.15 版本控制与 Git

一、版本控制

版本控制（Version Control）用于记录我们主动提交的文件状态，便于比较、回溯和协作。它不会自动保存每一次按键，也不能代替未提交文件的备份。

1.1 版本控制的演进

1.2 Git 是什么

版本控制是一个概念，Git 是其中最流行的一个具体实现。

Git 诞生于 2005 年，作者是 Linux 内核创始人 Linus Torvalds，最初用于管理 Linux 内核这样的大型代码库。它属于上一节表格里的“分布式”一类，主要有两个特点：

• 每人都有完整历史：克隆仓库时，不仅拿到最新文件，也拿到全部提交历史。没有网络也能提交、查看历史、创建分支，联网后再同步。
• 按快照记录：每次提交保存一份当时的文件快照，而不是只记录文件之间的差异。因此切换分支、回到任意历史版本都很快。

与集中式系统（如 SVN）相比，客户端不再依赖中央服务器才能查看历史或提交；服务器宕机也不会让你丢失本地历史。这些特性让 Git 成为当前使用最广泛的版本控制系统。

二、Git 的核心概念

2.1 三个区域

Git 把文件分为三个区域，理解这三个区域是掌握 Git 的关键。

2.2 提交（Commit）

提交是 Git 的基本单位，每次提交记录一个完整的快照，包含：

• 改动的内容
• 作者、时间
• 提交信息（message）
• 指向父提交的引用；合并提交可以有多个父提交

提交通过父子关系形成有向无环图。没有分支合并时看起来像一条时间线，发生分叉与合并后则形成多条相互关联的历史线。

2.3 分支（Branch）

分支是指向某个提交的可移动引用。开发者可以从当前提交创建分支，在独立的提交历史上工作，再按项目流程合并或变基。

main 是主分支，feature 从 B 分出，独立开发 E、F 两个提交，完成后合并回 main。

三、初始配置

安装 Git 后（安装步骤见 1.14 Windows 环境配置 或 1.14 WSL 环境配置），第一件事是配置身份：

# 配置用户名和邮箱 (每次提交都会带上)
git config --global user.name "<你的名字>"
git config --global user.email "<你的邮箱>"

git pull 的整合策略应按团队约定选择 merge、rebase 或仅快进，不必在尚未理解差异时写入全局配置。

验证配置：

git config --list --show-origin

3.1 三层配置与覆盖关系

Git 配置可以来自系统级、全局级和仓库级文件。更具体的配置通常覆盖更宽范围的配置：

查看某一层级的配置来源：

git config --system --list --show-origin
git config --global --list --show-origin
git config --local --list --show-origin

--system 可能需要管理员权限；没有对应文件或权限不足时命令可能失败。项目专属设置应写入本地级配置，个人默认值写入全局级配置。涉及身份、代理和凭据时，先确认当前来源，再修改。

四、基本工作流

4.1 方法一：从零开始一个项目

# 创建新目录并初始化仓库
mkdir my-project && cd my-project
git init

# 创建文件
printf '# My Project\n' > README.md

# 查看状态
git status

# 暂存
git add README.md         # 暂存指定文件

# 提交
git commit -m "Initial commit"

# 关联远程仓库并推送
git remote add origin https://github.com/你的用户名/项目名.git
git branch -M main
git push -u origin main

验证： 运行 git log --oneline，应看到刚才的提交记录。

4.2 方法二：克隆已有项目

# 克隆远程仓库到本地
git clone https://github.com/用户/项目名.git
cd 项目名

验证： 运行 git remote -v，应看到 origin 远程地址。

4.3 日常循环

绝大多数时候我们在重复这个循环：

# 改代码...
git status              # 看改了什么
git diff                # 看具体改动
git add <文件>             # 暂存
git commit -m "<说明>"     # 提交
git push                # 推送到远程

五、查看历史与差异

5.1 git log：查看提交历史

git log                 # 完整历史
git log --oneline       # 每条一行，简洁显示
git log --oneline --graph  # 图形化显示分支 (推荐)
git log -5              # 最近 5 条
git log --author="SSJ"  # 按作者过滤

每次提交都会获得一个唯一的哈希值（SHA-1），git log --oneline 每行开头的 a1b2c3d 就是它的缩写。后续命令示例中的 a1b2c3d 只是占位，实际使用时替换为 git log 中查到的真实哈希。

5.2 git diff：查看差异

git diff               # 工作区 vs 暂存区
git diff --staged      # 暂存区 vs 最新提交
git diff HEAD          # 工作区 vs 最新提交
git diff v1 v2         # 两个提交之间的差异

六、暂存更改

不必一次暂存所有改动，可以只选择一部分内容暂存：

git add file1.txt file2.txt      # 暂存指定文件
git add -- '*.py'                # 按 Git 路径规格暂存仓库中的 .py 文件
git add -p                       # 交互式选择要暂存的代码块 (推荐)

七、提交信息规范

好的提交信息让历史可读、可追溯。推荐 Conventional Commits 规范：

<类型>: <简短描述>

<可选的详细说明>

常见类型：

示例：

feat: 添加用户登录功能

实现 JWT 认证，新增 /login 接口

提交前后都可能需要修正改动。应先判断内容位于工作区、暂存区还是提交历史。

八、撤销与回退

先运行 git status 和 git diff 判断改动位于工作区、暂存区还是提交历史，再选择命令。名称相似的命令作用范围不同，不要靠试错使用。

九、分支操作

9.1 基本分支命令

git branch                    # 查看本地分支
git branch -a                 # 查看所有分支 (含远程)
git branch feature            # 创建 feature 分支
git checkout feature          # 兼容旧教程：切换到 feature
git checkout -b feature       # 兼容旧教程：创建并切换
git switch feature            # 使用专用命令切换分支
git switch -c feature         # 创建并切换

git branch -d feature         # 删除已合并的分支
git branch -D feature         # 强制删除

9.2 合并（Merge）

把分支的改动合到当前分支：

git switch main               # 先切到目标分支
git merge feature             # 合并 feature

如果要合并的分支已经包含当前分支的全部提交，Git 可能执行 fast-forward：只移动当前分支引用，不创建新的合并提交。如果两条分支在分叉点之后都产生了新提交，Git 通常需要基于分叉点执行 three-way merge，并可能创建一个合并提交；无法自动决定的文件会产生冲突（见下节）。是否强制创建合并提交，可按项目约定使用 --no-ff。

git merge --ff-only feature   # 只能快进；不能快进时失败，不自动创建合并提交
git merge --no-ff feature     # 即使能快进也创建合并提交

fast-forward：main 在分叉点之后没有新提交时

main 只是把引用直接移到 feature 顶端（F），不产生新的合并提交。

three-way merge：两条分支在分叉点之后都产生了新提交

两条分支在分叉点 B 之后各自前进，Git 基于分叉点做三方合并，产生合并提交 M。

9.3 变基（Rebase）

rebase 是另一种整合改动的方式，它把我们的提交“搬到”目标分支末尾，让历史保持线性。

git switch feature
git rebase main               # 把 feature 的提交基于 main 重新应用

rebase 前：feature 从 B 分叉，main 已有新提交 C

rebase 后：E、F 被搬到 C 之后重新应用，历史从分叉变为一条直线

rebase 后 feature 看起来像从 main 顶端（C）接着开发，E'、F' 是重新生成的新提交（ID 与原 E、F 不同），所以不要擅自变基已推送到远程的分支。

9.4 detached HEAD

通常 HEAD 指向当前分支。

执行 git checkout a1b2c3d 或 git switch --detach a1b2c3d 后，HEAD 会直接指向某个提交，处于 detached HEAD 状态。此时可以查看历史或临时测试，但直接创建的新提交不属于任何分支，离开前应创建分支保存它：

git switch --detach a1b2c3d
# 临时查看或测试

git switch -c experiment       # 从当前提交创建分支并保存后续提交
# 或回到已有分支
git switch main

查看当前状态：

git status

十、解决冲突

当两个人改了同一行代码，合并时 Git 无法自动决定保留哪个，就会产生冲突。

$ git merge feature
Auto-merging main.py
CONFLICT (content): Merge conflict in main.py

打开冲突文件，会看到：

def hello():
<<<<<<< HEAD
    print("Hello from main")
=======
    print("Hello from feature")
>>>>>>> feature

• <<<<<<< HEAD 到 ======= 是当前分支的内容
• ======= 到 >>>>>>> feature 是传入分支的内容

解决方法：手动编辑保留想要的版本（或两者结合），删掉冲突标记，然后：

git add main.py        # 标记冲突已解决
git commit             # 完成合并

十一、远程仓库操作

# 查看远程
git remote -v

# 添加远程（注意：此处的 GithubName 为实际用户名不是昵称！）
git remote add origin https://github.com/GithubName/ProjectName.git

# 修改远程地址
git remote set-url origin 新地址

# 推送
git push origin main           # 推送 main 分支
git push -u origin feature     # 首次推送并建立追踪
git push --force-with-lease origin feature  # 谨慎覆盖远程分支，先检查远程跟踪状态

# 拉取
git pull                       # 获取远程更新后按配置执行 merge、rebase 或仅快进
git fetch                      # 只更新远程跟踪引用，不整合当前分支

十二、忽略文件：.gitignore

有些文件不该进版本控制（临时文件、密钥、构建产物），用 .gitignore 指定：

# 编译产物
*.o
*.exe
build/

# 依赖
node_modules/
__pycache__/

# IDE 本地状态；是否忽略共享配置由团队决定
.idea/

# 系统文件
.DS_Store
Thumbs.db

# 敏感信息
.env
.env.*
!.env.example
*.pem

.gitignore 只影响尚未跟踪的路径，不能让已跟踪文件自动退出版本控制。可参考 github/gitignore 的模板，再根据项目实际产物和编辑器配置调整。

十三、常用技巧

13.1 stash：临时保存改动

工作到一半要切分支处理紧急问题，又不想提交半成品：

git stash push         # 保存已跟踪文件的工作区与暂存区改动；默认不含未跟踪文件
git switch main        # 切走处理别的事
# ...处理完...
git switch feature     # 切回来
git stash list         # 确认要恢复的条目
git stash pop          # 应用最近条目，成功后从 stash 列表删除

13.2 tag：打标签

发布版本时打标签：

git tag v1.0.0                 # 轻量标签
git tag -a v1.0.0 -m "发布说明"  # 附注标签 (推荐)
git push origin v1.0.0         # 推送标签到远程

13.3 cherry-pick：摘取单个提交

只要某个分支的某一次提交，不要整个合并：

git cherry-pick a1b2c3d

13.4 reflog：查找引用的历史位置

reflog 会记录本地引用曾经指向的位置，可用于定位误操作前的提交：

git reflog                         # 查看 HEAD 的本地变动记录
git show HEAD@{2}                  # 先检查目标内容
git branch recovery HEAD@{2}      # 创建恢复分支，不覆盖当前工作区

十四、TODO 清单

• 熟练使用 git status 与两种 git diff 判断改动所在区域
• 尝试使用 git add -p 组织一条内容聚焦的提交
• 了解创建分支、合并分支并说明冲突标记的含义
• 了解 restore、revert、reset 与 reflog 的用途
• 推送前检查提交历史、远程地址和待推送分支
• 尝试创建或阅读一个项目的 .gitignore 并识别不该提交的敏感文件

十五、值得我们思考的问题

十六、值得我们进一步阅读的资料

• Pro Git
• Git 官方文档
• Conventional Commits 规范
• github/gitignore 模板

十七、值得我们观看的视频

Bilibili 合集「从零开始深入 git」（UP 主：寰宇牛奶unimilk，合集链接），按照视频标题与本节知识结构列出对应关系：