Git的理念

02-21

Git作為一個極其靈活的工具，

從修改單機遊戲數據文件的版本管理，

到多人協作一起堆屎的協作開發，

使用起來都是十分趁手。

那麼Git靈活的奧秘在哪呢？

大概是因為Git設計正交、實現紮實吧。

總覽

Git裡面的術語/命令很多，

但是它們可以歸併成幾個大類，

每個大類的概念都是正交的，

也就是說交叉概念很少，

不會有模糊的概念定義。

基於這樣的設計，

Git與之對應地實現了一套紮實的命令系統。

Git里的概念有些難以準確翻譯，
本文涉及概念詞的地方盡量用術語表達。

比如經常用到的概念會有這些：

Line Diff
Commit
Branch
Repository
Remote

Line Diff

Git實現版本控制的方法是根據Line Diff，

推算出每個Commit具體改了哪些東西，

然後用多個Commit（實則是多份Line Diff）構建出所有歷史。

這個基於Line Diff的先天設計決定了Git的一些特性：

可以存儲所有歷史。
我們常聽到「Git是一個分散式的版本控制系統」，
這個指的就是Git不需要中心化的伺服器，
你就可以做完所有操作。
因為本地存著所有的Line Diff，
所以「查看昨天被改過的文件名列表」這個操作完全可以離線完成。
對二進位文件不友善。

二進位文件是沒法強行比Line Diff的。
所以假如用Git管理二進位文件，
Git只會顯示一個Binary File Differ。
再把上面一條「存儲所有歷史」給疊加上，
就會出現今天提交了一個200M的文件，
明天後天我都修改覆蓋了這個文件，
最後整個目錄就有600M大了…
（也就是說一般不用Git來管理二進位大文件）
能檢測文件重命名。
假如在一個Commit中，
從Line Diff的視角看，

刪除的文件和增加的文件相似度很高，
Git就會判定這是一個重命名的操作。

Commit

Line Diff組成了Commit，

Commit是大部分Git操作的最小單位。

這個詞既是動詞，也是名詞。

一個Commit包含了多種信息：

SHA hash：是根據line diff + 精確到秒的時間戳生成的一串唯一標識符
Author：寫Line Diff的人
Committer：一個隱藏的屬性，代表Commit的人
Date：包括AuthorDate和CommitDate
Message：Commit文本描述，Git會取Message第一行作為Subject，所以一般會遵循一定規範
Line Diffs：改動了哪些內容

這裡還可以說的概念包括RootCommit、MergeCommit，

不過它們特殊之處不影響實際使用，

所以跳過它們，繼續往下說。

Branch

多個Commit會組成一個Branch，

最初的Branch默認叫master（主幹分支）。

Branch和Commit在很多命令里都是可以作為等價的操作對象的。

舉個例子：

小成寫了一天代碼，

他在wechat這個分支上commit了很多次，

快下班了，小成想回顧一下今天的改動。

假設他的log長這樣子：

> git log --oneline --graph* f01c8d1 (HEAD -> wechat) refactor: improve project layout* 2f9c867 feat: add rest api to create card* 5d5242b feat: custom wechat card background* 873e6ca fix: wechat card slow query* 0dd06a9 fix: 500 when user unsubscribe* fb91f98 (origin/master, master) feat: implement wechat card* 176b4f0 feat: implement membership level* 2727226 migration: add Settings.enable_level...

那麼以下命令是完全等價的：

# 查看從master到wechat的diff> git diff master..wechat# 查看從master到當前的diff（HEAD代表當前位置，也就是wechat分支）> git diff master..HEAD# 查看從master到當前的diff（HEAD是默認值，可省略）> git diff master# 查看master的commit到當前的diff> git diff fb91f98# 查看五個Commit以前倒當前的diff（master分支在五個Commit以前）> git diff HEAD~5

模糊地理解的話，

就是「Branch是特殊的Commit」

（評論里有更詳實的解釋~）

理解了這一點以後，

再去看大部分的Git命令，

發現它們都是git <operation> <range> -- <files>...這樣的形式。

比如查看今天發布哪些內容就是git diff master..release，

把某個文件回滾到200個Commit以前就是git checkout HEAD~200 -- some/path/some/file.txt，

查看單個文件的改動歷史就是git log -- some/path/some/file.txt

Repository

Repository包含了所有的操作歷史。

git init命令可以初始化一個Repository。

一個Git Repository結構可能是這樣的：

- .git/ - hooks/ - objects/ - refs/ - HEAD - config- ForgiveDB/- README.md- requirements.txt

這裡的.git目錄就存儲著上面講的Line Diff、Commit、Branch的所有歷史，

就像上面二進位大文件的那個例子，

這裡可能存了幾百M的文件歷史。

Remote

Remote就是放在別的地方的Repository。

同一個Repository可以添加多個Remote。

除了push/pull/fetch這些基本操作以外，

關於Remote還有一個很騷的設定：

Git支持本地Remote。

比如樣例的命令如下：

# 假設在伺服器上的 /home/lirian/chinese-calendar 路徑下有一個 Repository> cd /home/lirian# 把它 clone 到某一個地方> git clone chinese-calendar /opt/git/repo/chinese-calendar --bare# 同個伺服器上的另一個用戶就可以 clone 這個 Repository> cd /home/ldsink && git clone file:///opt/git/repo/chinese-calendar && git remote -vorigin file:///opt/git/repo/chinese-calendar (fetch)origin file:///opt/git/repo/chinese-calendar (push)

這樣的設計之下，

Remote/Repository是完全分離的，

不會因為斷網就修改不了歷史。

我們甚至可以把Remote當成一種特殊的Branch，

比如fork - pull request就是這種模式的一種應用。

尾言

文中講到的不少例子有一些淺嘗輒止，

讀者有興趣的話可以嘗試思考實現一下這幾個拓展問題：

關於Line Diff：改動的兩個文件相似度多高，Git才會識別為重命名呢？
關於Commit：如何修改Commit的Author？GitHub上能看出來Committer么？
關於Branch：如何刪除遠程分支？git stash產生的Commit可以像Branch一樣操作么？
關於Repository：刪除分支以後，Git目錄會變小嗎？
關於Remote：文中用到的--bare參數是什麼意思？

Git的設計理念中還有很強大的一部分是它關於歷史（History）的管理，

那又是一個值得細說的話題。

總的來說，筆者眼中Git是一個科學且強大的工具。

Git優秀的原因在於它：

正交的設計：術語定義清晰，重疊概念少，表現張力強大。
紮實的實現：二級術語豐富，命令參數完善，貼合實際應用場景。

（完）

原文鏈接，作者 @蘇子岳
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