Git基础知识

Git基础知识

目录

• 一、Git简介
  • 1.1 什么是Git？
  • 1.2 基本概念
  • 1.3 Git与其他版本控制系统的区别
• 二、Git安装与配置
  • 2.1 安装Git
  • 2.2 基础配置
  • 2.3 高级配置
  • 2.4 多账户配置
• 三、基本操作
  • 3.1 创建仓库
  • 3.2 基本工作流
  • 3.3 分支操作
  • 3.4 查看历史
• 四、高级操作
  • 4.1 撤销修改
  • 4.2 暂存操作
  • 4.3 远程操作
  • 4.4 标签操作
• 五、Git工作流
  • 5.1 功能分支工作流
  • 5.2 Git Flow工作流
  • 5.3 Forking工作流
  • 5.4 Trunk-Based开发
• 六、Git高级特性
  • 6.1 Cherry Pick
  • 6.2 变基操作
  • 6.3 子模块
  • 6.4 子树合并
  • 6.5 钩子（Hooks）
• 七、Git配置与优化
  • 7.1 常用配置
  • 7.2 性能优化
  • 7.3 安全配置
• 八、最佳实践
  • 8.1 提交规范
  • 8.2 分支管理
  • 8.3 安全实践
  • 8.4 大型仓库管理
• 九、常见问题与解决方案
  • 9.1 合并冲突
  • 9.2 撤销错误操作
  • 9.3 找回丢失的提交
  • 9.4 清理仓库
  • 9.5 处理大文件
• 十、Git与其他工具集成
  • 10.1 Git与IDE集成
  • 10.2 Git与CI/CD集成
  • 10.3 Git与项目管理工具集成
  • 10.4 Git与代码审查工具
• 十一、Git进阶技巧
  • 11.1 交互式暂存
  • 11.2 高级日志查看
  • 11.3 高级搜索
  • 11.4 高级分支操作
  • 11.5 高级合并策略
• 十二、Git工作流最佳实践
  • 12.1 小型团队工作流
  • 12.2 大型团队工作流
  • 12.3 开源项目工作流
  • 12.4 企业项目工作流

一、Git简介

1.1 什么是Git？

Git是一个开源的分布式版本控制系统，用于敏捷高效地处理任何大小的项目。其特点是：

• 分布式系统
• 数据完整性
• 快速分支
• 完整性能
• 多工作流支持

1.2 基本概念

• 仓库（Repository）：存储项目的地方
• 分支（Branch）：独立的开发线
• 提交（Commit）：代码修改的快照
• 远程（Remote）：远程仓库
• 工作区（Working Directory）：实际工作的目录
• 暂存区（Staging Area）：临时存储修改的区域
• 本地仓库（Local Repository）：本地的Git仓库
• HEAD：指向当前分支的最新提交
• 标签（Tag）：为特定提交创建的有意义名称
• 合并（Merge）：将两个分支的历史合并到一起
• 变基（Rebase）：重新应用一系列提交
• 冲突（Conflict）：两个分支修改了同一文件的同一部分

1.3 Git与其他版本控制系统的区别

• 集中式vs分布式：Git是分布式的，每个开发者都有完整的代码历史
• 分支管理：Git的分支创建和切换非常快速和轻量
• 数据完整性：Git使用SHA-1哈希确保数据完整性
• 性能：Git在大型项目上性能优异
• 工作流灵活性：Git支持多种工作流程

二、Git安装与配置

2.1 安装Git

# Windows
# 下载Git安装包并安装# Linux
sudo apt-get update
sudo apt-get install git# Mac
brew install git

2.2 基础配置

# 配置用户信息
git config --global user.name "Your Name"
git config --global user.email "email@example.com"# 配置默认编辑器
git config --global core.editor vim# 查看配置
git config --list# 配置别名
git config --global alias.st status
git config --global alias.co checkout
git config --global alias.br branch
git config --global alias.ci commit

2.3 高级配置

# 配置凭证缓存
git config --global credential.helper cache
git config --global credential.helper 'cache --timeout=3600'# 配置换行符处理
git config --global core.autocrlf input  # Mac/Linux
git config --global core.autocrlf true   # Windows# 配置颜色输出
git config --global color.ui auto# 配置默认分支名
git config --global init.defaultBranch main# 配置提交模板
git config --global commit.template ~/.gitmessage

2.4 多账户配置

# 为不同项目配置不同用户
# 在项目目录中执行
git config user.name "Work Name"
git config user.email "work@example.com"# 使用SSH密钥区分不同账户
# 在~/.ssh/config中配置
Host github-workHostName github.comUser gitIdentityFile ~/.ssh/id_rsa_workIdentitiesOnly yesHost github-personalHostName github.comUser gitIdentityFile ~/.ssh/id_rsa_personalIdentitiesOnly yes

三、基本操作

3.1 创建仓库

# 初始化新仓库
git init# 克隆远程仓库
git clone https://github.com/username/repository.git# 克隆指定分支
git clone -b branch_name https://github.com/username/repository.git# 浅克隆（只获取最近的提交）
git clone --depth 1 https://github.com/username/repository.git# 克隆子模块
git clone --recursive https://github.com/username/repository.git

3.2 基本工作流

# 查看状态
git status# 添加文件到暂存区
git add file.txt
git add .  # 添加所有文件# 提交更改
git commit -m "提交说明"# 推送到远程
git push origin master# 拉取远程更新
git pull origin master

3.3 分支操作

# 查看分支
git branch# 创建分支
git branch branch_name# 切换分支
git checkout branch_name# 创建并切换分支
git checkout -b branch_name# 合并分支
git merge branch_name# 删除分支
git branch -d branch_name# 强制删除分支
git branch -D branch_name# 查看所有分支（包括远程）
git branch -a# 查看远程分支
git branch -r# 跟踪远程分支
git checkout -b local_branch origin/remote_branch

3.4 查看历史

# 查看提交历史
git log# 查看简洁历史
git log --oneline# 查看图形化历史
git log --graph --oneline --all# 查看特定文件历史
git log -- path/to/file# 查看特定作者历史
git log --author="username"# 查看特定时间段历史
git log --since="2 weeks ago"# 查看特定提交的详细信息
git show commit_id

四、高级操作

4.1 撤销修改

# 撤销工作区修改
git checkout -- file.txt# 撤销暂存区修改
git reset HEAD file.txt# 撤销提交
git revert commit_id# 重置到指定提交
git reset --hard commit_id# 软重置（保留修改）
git reset --soft commit_id# 混合重置（默认）
git reset --mixed commit_id

4.2 暂存操作

# 暂存当前修改
git stash# 查看暂存列表
git stash list# 应用暂存
git stash apply# 删除暂存
git stash drop# 应用并删除暂存
git stash pop# 暂存特定文件
git stash push -m "message" path/to/file# 创建分支并应用暂存
git stash branch new_branch_name

4.3 远程操作

# 查看远程仓库
git remote -v# 添加远程仓库
git remote add origin https://github.com/username/repository.git# 删除远程仓库
git remote remove origin# 重命名远程仓库
git remote rename old_name new_name# 获取远程更新
git fetch origin# 拉取并合并远程更新
git pull origin master# 推送到远程
git push origin master# 强制推送
git push -f origin master# 推送所有分支
git push --all origin# 推送标签
git push --tags origin

4.4 标签操作

# 创建轻量标签
git tag v1.0.0# 创建带注释的标签
git tag -a v1.0.0 -m "版本1.0.0发布"# 为特定提交创建标签
git tag -a v1.0.0 commit_id# 查看所有标签
git tag# 查看标签详情
git show v1.0.0# 推送标签到远程
git push origin v1.0.0# 推送所有标签
git push origin --tags

五、Git工作流

5.1 功能分支工作流

# 创建功能分支
git checkout -b feature/new-feature# 开发完成后合并到主分支
git checkout main
git merge feature/new-feature# 删除功能分支
git branch -d feature/new-feature

5.2 Git Flow工作流

# 初始化Git Flow
git flow init# 开始新功能
git flow feature start new-feature# 完成功能
git flow feature finish new-feature# 开始发布
git flow release start 1.0.0# 完成发布
git flow release finish 1.0.0# 开始热修复
git flow hotfix start 1.0.1# 完成热修复
git flow hotfix finish 1.0.1

5.3 Forking工作流

# 1. Fork远程仓库# 2. 克隆自己的Fork
git clone https://github.com/your-username/repository.git# 3. 添加上游仓库
git remote add upstream https://github.com/original-username/repository.git# 4. 同步上游更新
git fetch upstream
git merge upstream/main# 5. 创建功能分支
git checkout -b feature/new-feature# 6. 推送到自己的Fork
git push origin feature/new-feature# 7. 创建Pull Request

5.4 Trunk-Based开发

# 1. 从主分支创建短生命周期分支
git checkout -b feature/new-feature# 2. 频繁提交到主分支
git checkout main
git merge feature/new-feature# 3. 删除功能分支
git branch -d feature/new-feature

六、Git高级特性

6.1 Cherry Pick

# 选择指定提交应用到当前分支
git cherry-pick commit_id# 选择多个提交
git cherry-pick commit_id1 commit_id2# 解决冲突后继续
git cherry-pick --continue# 取消cherry-pick
git cherry-pick --abort

6.2 变基操作

# 变基到指定分支
git rebase master# 交互式变基
git rebase -i HEAD~3# 解决冲突后继续
git rebase --continue# 取消变基
git rebase --abort# 变基特定范围
git rebase --onto new_base old_base branch

6.3 子模块

# 添加子模块
git submodule add https://github.com/username/repository.git# 初始化子模块
git submodule init# 更新子模块
git submodule update# 递归克隆包含子模块的项目
git clone --recursive https://github.com/username/repository.git# 更新所有子模块
git submodule update --remote# 在子模块中工作
cd submodule
git checkout master
git pull
cd ..
git add submodule
git commit -m "更新子模块"

6.4 子树合并

# 添加远程仓库作为子树
git remote add -f external https://github.com/username/external-repo.git
git subtree add --prefix=external external master# 更新子树
git subtree pull --prefix=external external master# 推送子树更改
git subtree push --prefix=external external master

6.5 钩子（Hooks）

# 客户端钩子
# pre-commit: 提交前运行
# commit-msg: 提交消息验证
# pre-rebase: 变基前运行
# post-checkout: 检出后运行# 服务器端钩子
# pre-receive: 接收推送前运行
# update: 更新引用前运行
# post-receive: 接收推送后运行# 示例：pre-commit钩子
#!/bin/sh
# .git/hooks/pre-commit
echo "Running tests..."
npm test

七、Git配置与优化

7.1 常用配置

# 设置默认推送行为
git config --global push.default simple# 设置自动转换换行符
git config --global core.autocrlf true# 设置忽略文件权限变化
git config --global core.fileMode false# 设置差异比较工具
git config --global diff.tool vimdiff# 设置合并工具
git config --global merge.tool vimdiff# 设置日志格式
git config --global alias.lg "log --color --graph --pretty=format:'%Cred%h%Creset -%C(yellow)%d%Creset %s %Cgreen(%cr) %C(bold blue)<%an>%Creset' --abbrev-commit"

7.2 性能优化

# 开启压缩
git config --global core.compression 9# 启用文件系统缓存
git config --global core.fscache true# 设置打包限制
git config --global pack.windowMemory "100m"
git config --global pack.packSizeLimit "100m"# 启用并行获取
git config --global fetch.parallel 4# 启用部分克隆
git clone --filter=blob:none https://github.com/username/repository.git# 启用稀疏检出
git sparse-checkout init
git sparse-checkout set path/to/directory

7.3 安全配置

# 设置签名验证
git config --global commit.gpgsign true
git config --global user.signingkey YOUR_GPG_KEY_ID# 设置SSH密钥
# 生成SSH密钥
ssh-keygen -t ed25519 -C "your_email@example.com"
# 添加到SSH代理
eval "$(ssh-agent -s)"
ssh-add ~/.ssh/id_ed25519# 设置凭证存储
git config --global credential.helper store
# 或使用更安全的方式
git config --global credential.helper cache

八、最佳实践

8.1 提交规范

1. 提交信息格式

   type(scope): subjectbodyfooter
   

2. 类型说明

   • feat: 新功能
   • fix: 修复bug
   • docs: 文档更新
   • style: 代码格式
   • refactor: 重构
   • test: 测试
   • chore: 构建过程或辅助工具的变动

3. 提交示例

   feat(auth): 添加用户登录功能- 实现用户名密码登录
   - 添加记住我功能
   - 集成第三方登录Closes #123
   

8.2 分支管理

1. 分支命名

   • master/main: 主分支
   • develop: 开发分支
   • feature/*: 功能分支
   • hotfix/*: 紧急修复分支
   • release/*: 发布分支

2. 合并策略

   • 使用Pull Request
   • 进行Code Review
   • 保持分支整洁
   • 使用合并提交而非快进合并
   • 定期合并主分支到功能分支

3. 分支保护

   • 保护主分支
   • 要求代码审查
   • 要求状态检查通过
   • 限制直接推送

8.3 安全实践

1. 敏感信息

   • 使用.gitignore
   • 避免提交密码
   • 使用环境变量
   • 使用git-secrets工具

2. 权限控制

   • 设置分支保护
   • 使用签名验证
   • 定期备份
   • 限制直接推送到主分支

3. 清理历史

   • 使用git filter-branch清理敏感信息
   • 使用BFG Repo-Cleaner工具
   • 强制推送清理后的历史

8.4 大型仓库管理

1. 模块化

   • 使用子模块
   • 使用子树合并
   • 使用monorepo工具

2. 性能优化

   • 使用浅克隆
   • 使用部分克隆
   • 使用稀疏检出
   • 定期进行垃圾回收

3. 工作流优化

   • 使用功能标志
   • 使用特性分支
   • 使用持续集成
   • 使用自动化测试

九、常见问题与解决方案

9.1 合并冲突

# 查看冲突文件
git status# 解决冲突
# 手动编辑冲突文件
# 或使用合并工具
git mergetool# 标记为已解决
git add resolved_file.txt# 完成合并
git commit -m "解决合并冲突"

9.2 撤销错误操作

# 撤销最后一次提交（保留修改）
git reset --soft HEAD~1# 撤销最后一次提交（丢弃修改）
git reset --hard HEAD~1# 撤销已推送的提交
git revert commit_id
git push origin master# 修改最后一次提交
git commit --amend

9.3 找回丢失的提交

# 查看操作历史
git reflog# 恢复丢失的提交
git checkout -b recovery_branch commit_id# 或直接重置
git reset --hard commit_id

9.4 清理仓库

# 清理未跟踪的文件
git clean -n  # 预览
git clean -f  # 执行# 清理已忽略的文件
git clean -X# 清理所有未跟踪的文件和目录
git clean -fd# 压缩仓库
git gc# 深度压缩
git gc --aggressive

9.5 处理大文件

# 使用Git LFS
# 安装Git LFS
git lfs install# 跟踪大文件
git lfs track "*.psd"
git add .gitattributes# 正常添加和提交
git add file.psd
git commit -m "添加大文件"# 查看跟踪的文件
git lfs ls-files

十、Git与其他工具集成

10.1 Git与IDE集成

• VS Code：内置Git支持
• IntelliJ IDEA：强大的Git集成
• Eclipse：EGit插件
• Visual Studio：Git集成
• Sublime Text：Git插件

10.2 Git与CI/CD集成

• GitHub Actions
• GitLab CI
• Jenkins
• CircleCI
• Travis CI

10.3 Git与项目管理工具集成

• GitHub Issues
• GitLab Issues
• Jira
• Trello
• Asana

10.4 Git与代码审查工具

• GitHub Pull Requests
• GitLab Merge Requests
• Gerrit
• Phabricator
• Review Board

十一、Git进阶技巧

11.1 交互式暂存

# 交互式添加文件
git add -i# 交互式暂存补丁
git add -p

11.2 高级日志查看

# 查看特定作者的提交
git log --author="username"# 查看特定时间段的提交
git log --since="2 weeks ago" --until="1 week ago"# 查看特定文件的修改历史
git log -p path/to/file# 查看特定提交的统计信息
git show --stat commit_id

11.3 高级搜索

# 搜索提交信息
git log --grep="关键词"# 搜索代码内容
git log -S "代码片段"# 搜索特定行
git log -L 10,20:path/to/file

11.4 高级分支操作

# 重命名分支
git branch -m old_name new_name# 移动分支到新的提交
git branch -f branch_name commit_id# 删除已合并的分支
git branch --merged | grep -v "\*" | xargs -n 1 git branch -d

11.5 高级合并策略

# 使用ours策略
git merge -X ours branch_name# 使用theirs策略
git merge -X theirs branch_name# 使用patience策略
git merge -X patience branch_name

十二、Git工作流最佳实践

12.1 小型团队工作流

• 主分支（main）用于生产环境
• 开发分支（develop）用于开发
• 功能分支（feature/*）用于新功能
• 发布分支（release/*）用于准备发布
• 热修复分支（hotfix/*）用于紧急修复

12.2 大型团队工作流

• 使用Git Flow或类似工作流
• 实施代码审查流程
• 使用持续集成/持续部署
• 实施自动化测试
• 使用功能标志管理功能发布

12.3 开源项目工作流

• 使用Forking工作流
• 维护清晰的贡献指南
• 使用Issue跟踪问题
• 使用Pull Request进行代码审查
• 维护更新日志

12.4 企业项目工作流

• 实施严格的代码审查
• 使用环境分支（dev, staging, prod）
• 实施自动化测试和部署
• 使用版本控制和语义化版本
• 实施安全扫描和合规检查