Git 各指令的本質，真是通俗易懂啊

前言

作爲當前世界上最強大的代碼管理工具Git相信大家都很熟悉，但據我所知有很大一批人停留在clone、commit、pull、push...的階段，是不是對rebase心裏沒底只敢用merge？碰見版本回退就抓瞎？別問我怎麼知道的，問就是：“我曾經就是這樣啊～～”。針對這些問題，今天我就將這幾年對Git的認知和理解分享出來，儘可能的從本質去講解Git，幫助你一步一步去了解Git的底層原理，相信讀完本篇文章你便可以換種姿態，更加風騷得使用Git各種指令。

目錄

• 1. 基本概念

• 1.1 Git 的優勢

• 1.2 文件狀態

• 1.3 commit 節點

• 1.4 HEAD

• 1.5 遠程倉庫

• 2. 分支

• 2.1 什麼是分支？

• 3. 命令詳解

• 3.1 提交相關

• 3.2 分支相關

• 3.3 合併相關

• 3.4 回退相關

• 3.5 遠程相關

1. 基本概念

1.1 Git 的優勢

Git是一個分佈式代碼管理工具，在討論分佈式之前避免不了提及一下什麼是中央式代碼管理倉庫

• 中央式：所有的代碼保存在中央服務器，所以提交必須依賴網絡，並且每次提交都會帶入到中央倉庫，如果是協同開發可能頻繁觸發代碼合併，進而增加提交的成本和代價。最典型的就是 svn

• 分佈式：可以在本地提交，不需要依賴網絡，並且會將每次提交自動備份到本地。每個開發者都可以把遠程倉庫 clone 一份到本地，並會把提交歷史一併拿過來。代表就是 Git

那Git相比於svn有什麼優勢呢？打個比方："巴拉巴拉寫了一大堆代碼，突然發現寫的有問題，我想回到一個小時之前"，對於這種情況Git的優勢就很明顯了，因爲 commit 的成本比較小並且本地會保存所有的提交記錄，隨時隨刻可以進行回退。在這並不是說svn的不能完成這種操作，只是Git的回退會顯得更加的優雅。Git相比於中央式工具還有很多優點，就不一一列舉了，感興趣的可自行了解。

1.2 文件狀態

在 Git 中文件大概分爲三種狀態：已修改（modified）、已暫存（staged）、已提交（committed）

• 修改：Git 可以感知到工作目錄中哪些文件被修改了，然後把修改的文件加入到 modified 區域

• 暫存：通過 add 命令將工作目錄中修改的文件提交到暫存區，等候被 commit

• 提交：將暫存區文件 commit 至 Git 目錄中永久保存

1.3 commit 節點

爲了便於表述，本篇文章我會通過節點代稱commit提交

在 Git 中每次提交都會生成一個節點, 而每個節點都會有一個哈希值作爲唯一標示，多次提交會形成一個線性節點鏈（不考慮 merge 的情況），如圖 1-1

節點上方是通過 SHA1計算的哈希值

C2節點包含C1提交內容, 同樣C3節點包含C1、C2提交內容

1.4 HEAD

HEAD是 Git 中非常重要的一個概念，你可以稱它爲指針或者引用，它可以指向任意一個節點，並且指向的節點始終爲當前工作目錄，換句話說就是當前工作目錄 (也就是你所看到的代碼) 就是HEAD指向的節點。

還以圖 1-1 舉例，如果HEAD指向C2那工作目錄對應的就是C2節點。具體如何移動HEAD指向後面會講到，此處不要糾結。

同時HEAD也可以指向一個分支，間接指向分支所指向的節點

1.5 遠程倉庫

雖然 Git 會把代碼以及歷史保存在本地，但最終還是要提交到服務器上的遠程倉庫。通過clone命令可以把遠程倉庫的代碼下載到本地，同時也會將提交歷史、分支、HEAD等狀態一併同步到本地，但這些狀態並不會實時更新，需要手動從遠程倉庫去拉取，至於何時拉、怎麼拉後面章節會講到。

通過遠程倉庫爲中介，你可以和你的同事進行協同開發，開發完新功能後可以申請提交至遠程倉庫，同時也可以從遠程倉庫拉取你同事的代碼。

注意點

因爲你和你的同事都會以遠程倉庫的代碼爲基準，所以要時刻保證遠程倉庫的代碼質量，切記不要將未經檢驗測試的代碼提交至遠程倉庫

2. 分支

2.1 什麼是分支？

分支也是 Git 中相當重要的一個概念，當一個分支指向一個節點時，當前節點的內容即是該分支的內容，它的概念和HEAD非常接近同樣也可以視爲指針或引用，不同的是分支可以存在多個，而HEAD只有一個。通常會根據功能或版本建立不同的分支

那分支有什麼用呢？

• 舉個例子：你們的 App 經歷了千辛萬苦終於發佈了v1.0版本，由於需求緊急v1.0上線之後便馬不停蹄的開始v1.1，正當你開發的興起時，QA 同學說用戶反饋了一些 bug，需要修復然後重新發版，修復v1.0肯定要基於v1.0的代碼，可是你已經開發了一部分v1.1了，此時怎麼搞？

面對上面的問題通過引入分支概念便可優雅的解決，如圖 2-1

• 先看左邊示意圖，假設C2節點既是v1.0版本代碼，上線後在C2的基礎上新建一個分支ft-1.0

• 再看右邊示意圖，在v1.0上線後可在master分支開發v1.1內容，收到 QA 同學反饋後提交v1.1代碼生成節點C3，隨後切換到ft-1.0分支做 bug 修復，修復完成後提交代碼生成節點C4，然後再切換到master分支併合並ft-1.0分支，到此我們就解決了上面提出的問題

除此之外利用分支還可以做很多事情，比如現在有一個需求不確定要不要上線，但是得先做，此時可以單獨創建一個分支開發該功能，等到啥時候需要上線直接合併到主分支即可。分支適用的場景很多就不一一列舉了。

注意點

當在某個節點創建一個分支後，並不會把該節點對應的代碼複製一份出來，只是將新分支指向該節點，因此可以很大程度減少空間上的開銷。一定要記着不管是HEAD還是分支它們都只是引用而已，量級非常輕

3. 命令詳解

3.1 提交相關

前面我們提到過，想要對代碼進行提交必須得先加入到暫存區，Git 中是通過命令 add 實現

添加某個文件到暫存區：

git add 文件路徑

添加所有文件到暫存區：

git add .

同時 Git 也提供了撤銷工作區和暫存區命令

撤銷工作區改動：

git checkout -- 文件名

清空暫存區：

git reset HEAD 文件名

提交：

將改動文件加入到暫存區後就可以進行提交了，提交後會生成一個新的提交節點，具體命令如下：

git commit -m "該節點的描述信息"

3.2 分支相關

創建分支

創建一個分支後該分支會與HEAD指向同一節點，說通俗點就是HEAD指向哪創建的新分支就指向哪，命令如下：

git branch 分支名

切換分支

當切換分支後，默認情況下HEAD會指向當前分支，即HEAD間接指向當前分支指向的節點

git checkout 分支名

同時也可以創建一個分支後立即切換，命令如下：

git checkout -b 分支名

刪除分支

爲了保證倉庫分支的簡潔，當某個分支完成了它的使命後應該被刪除。比如前面所說的單獨開一個分支完成某個功能，當這個功能被合併到主分支後應該將這個分支及時刪除。

刪除命令如下：

git branch -d 分支名

3.3 合併相關

關於合併的命令是最難掌握同時也是最重要的。我們常用的合併命令大概有三個merge、rebase、cherry-pick

merge

merge是最常用的合併命令，它可以將某個分支或者某個節點的代碼合併至當前分支。具體命令如下：

git merge 分支名/節點哈希值

如果需要合併的分支完全領先於當前分支，如圖 3-1 所示

由於分支ft-1完全領先分支ft-2即ft-1完全包含ft-2，所以ft-2執行了“git merge ft-1”後會觸發fast forward(快速合併)，此時兩個分支指向同一節點，這是最理想的狀態。但是實際開發中我們往往碰到是是下面這種情況：如圖 3-2(左)

這種情況就不能直接合了，當ft-2執行了“git merge ft-1”後 Git 會將節點C3、C4合併隨後生成一個新節點C5，最後將ft-2指向C5 如圖 3-2(右)

注意點：

如果C3、C4同時修改了同一個文件中的同一句代碼，這個時候合併會出錯，因爲 Git 不知道該以哪個節點爲標準，所以這個時候需要我們自己手動合併代碼

rebase

rebase也是一種合併指令，命令行如下：

git rebase 分支名/節點哈希值

與merge不同的是rebase合併看起來不會產生新的節點 (實際上是會產生的，只是做了一次複製)，而是將需要合併的節點直接累加 如圖 3-3

當左邊示意圖的ft-1.0執行了git rebase master後會將C4節點複製一份到C3後面，也就是C4'，C4與C4'相對應，但是哈希值卻不一樣。

rebase相比於merge提交歷史更加線性、乾淨，使並行的開發流程看起來像串行，更符合我們的直覺。既然rebase這麼好用是不是可以拋棄merge了？其實也不是了，下面我羅列一些merge和rebase的優缺點：

merge 優缺點：

• 優點：每個節點都是嚴格按照時間排列。當合併發生衝突時，只需要解決兩個分支所指向的節點的衝突即可

• 缺點：合併兩個分支時大概率會生成新的節點並分叉，久而久之提交歷史會變成一團亂麻

rebase 優缺點：

• 優點：會使提交歷史看起來更加線性、乾淨

• 缺點：雖然提交看起來像是線性的，但並不是真正的按時間排序，比如圖 3-3 中，不管C4早於或者晚於C3提交它最終都會放在C3後面。並且當合併發生衝突時，理論上來講有幾個節點rebase到目標分支就可能處理幾次衝突

對於網絡上一些只用rebase的觀點，作者表示不太認同，如果不同分支的合併使用rebase可能需要重複解決衝突，這樣就得不償失了。但如果是本地推到遠程並對應的是同一條分支可以優先考慮rebase。所以我的觀點是 根據不同場景合理搭配使用merge和rebase，如果覺得都行那優先使用rebase

cherry-pick

cherry-pick的合併不同於merge和rebase，它可以選擇某幾個節點進行合併，如圖 3-4

命令行：

git cherry-pick 節點哈希值

假設當前分支是master，執行了git cherry-pick C3(哈希值)，C4(哈希值)命令後會直接將C3、C4節點抓過來放在後面，對應C3'和C4'

3.4 回退相關

分離 HEAD

在默認情況下 HEAD 是指向分支的，但也可以將 HEAD 從分支上取下來直接指向某個節點，此過程就是分離HEAD，具體命令如下：

git checkout 節點哈希值
//也可以直接脫離分支指向當前節點
git checkout --detach

由於哈希值是一串很長很長的亂碼，在實際操作中使用哈希值分離 HEAD 很麻煩，所以 Git 也提供了 HEAD 基於某一特殊位置 (分支 / HEAD) 直接指向前一個或前N個節點的命令，也即相對引用，如下：

//HEAD分離並指向前一個節點
git checkout 分支名/HEAD^

//HEAD分離並指向前N個節點
git checkout 分支名～N

將HEAD分離出來指向節點有什麼用呢？舉個例子：如果開發過程發現之前的提交有問題，此時可以將 HEAD 指向對應的節點，修改完畢後再提交，此時你肯定不希望再生成一個新的節點，而你只需在提交時加上--amend即可，具體命令如下：

git commit --amend

回退

回退場景在平時開發中還是比較常見的，比如你巴拉巴拉寫了一大堆代碼然後提交，後面發現寫的有問題，於是你想將代碼回到前一個提交，這種場景可以通過reset解決，具體命令如下：

//回退N個提交
git reset HEAD~N

reset和相對引用很像，區別是reset會使分支和HEAD一併回退。

3.5 遠程相關

當我們接觸一個新項目時，第一件事情肯定是要把它的代碼拿下來，在 Git 中可以通過clone從遠程倉庫複製一份代碼到本地，具體命令如下：

git clone 倉庫地址

前面的章節我也有提到過，clone不僅僅是複製代碼，它還會把遠程倉庫的引用(分支/HEAD)一併取下保存在本地，如圖 3-5 所示：

其中origin/master和origin/ft-1爲遠程倉庫的分支，而遠程的這些引用狀態是不會實時更新到本地的，比如遠程倉庫origin/master分支增加了一次提交，此時本地是感知不到的，所以本地的origin/master分支依舊指向C4節點。我們可以通過fetch命令來手動更新遠程倉庫狀態

小提示：

並不是存在服務器上的才能稱作是遠程倉庫，你也可以clone本地倉庫作爲遠程，當然實際開發中我們不可能把本地倉庫當作公有倉庫，說這個只是單純的幫助你更清晰的理解分佈式

fetch

說的通俗一點，fetch命令就是一次下載操作，它會將遠程新增加的節點以及引用(分支/HEAD)的狀態下載到本地，具體命令如下：

git fetch 遠程倉庫地址/分支名

pull

pull命令可以從遠程倉庫的某個引用拉取代碼，具體命令如下：

git pull 遠程分支名

其實pull的本質就是fetch+merge，首先更新遠程倉庫所有狀態到本地，隨後再進行合併。合併完成後本地分支會指向最新節點

另外pull命令也可以通過rebase進行合併，具體命令如下：

git pull --rebase 遠程分支名

push

push命令可以將本地提交推送至遠程，具體命令如下：

git push 遠程分支名

如果直接push可能會失敗，因爲可能存在衝突，所以在push之前往往會先pull一下，如果存在衝突本地解決。push成功後本地的遠程分支引用會更新，與本地分支指向同一節點

綜上所述

• 不管是HEAD還是分支，它們都只是引用而已，引用+節點是 Git 構成分佈式的關鍵

• merge相比於rebase有更明確的時間歷史，而rebase會使提交更加線性應當優先使用

• 通過移動HEAD可以查看每個提交對應的代碼

• clone或fetch都會將遠程倉庫的所有提交、引用保存在本地一份

• pull的本質其實就是fetch+merge，也可以加入--rebase通過 rebase 方式合併

轉自：掘金  Bezier

https://juejin.cn/post/6895246702614806542

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