一、前言
作為當前世界上最強大的程式碼管理工具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心裡沒底只敢用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，儘可能地從本質去講解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。
二、基本概念
1.Git的優勢
Git是一個分散式程式碼管理工具，在討論分散式之前避免不了提及一下什麼是中央式程式碼管理倉庫
中央式：所有的程式碼儲存在中央伺服器，所以提交必須依賴網路，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程式碼合併，進而增加提交的成本和代價。最典型的就是svn。
分散式：可以在本地提交，不需要依賴網路，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端倉庫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程式碼，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，因為commit的成本比較小並且本地會儲存所有的提交記錄，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。
2.檔案狀態
在Git中檔案大概分為三種狀態：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檔案被修改了，然後把修改的檔案加入到modified區域
暫存：透過add命令將工作目錄中修改的檔案提交到暫存區，等候被commit
提交：將暫存區檔案commit至Git目錄中永久儲存
3.commit節點
為了便於表述，本篇文章我會透過節點代稱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雜湊值作為唯一標示，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
1-1
節點上方是透過 SHA1計算的雜湊值
C2節點包含C1提交內容，同樣C3節點包含C1、C2提交內容
4.HEAD
HEAD是Git中非常重要的一個概念，你可以稱它為指標或者引用，它可以指向任意一個節點，並且指向的節點始終為當前工作目錄，換句話說就是當前工作目錄（也就是你所看到的程式碼）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
5.遠端倉庫
雖然Git會把程式碼以及歷史儲存在本地，但最終還是要提交到伺服器上的遠端倉庫。透過clone命令可以把遠端倉庫的程式碼下載到本地，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，需要手動從遠端倉庫去拉取，至於何時拉、怎麼拉後面章節會講到。
透過遠端倉庫為中介，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端倉庫，同時也可以從遠端倉庫拉取你同事的程式碼。
注意點：
因為你和你的同事都會以遠端倉庫的程式碼為基準，所以要時刻保證遠端倉庫的程式碼質量，切記不要將未經檢驗測試的程式碼提交至遠端倉庫
三、分支
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為指標或引用，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釋出了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同學說使用者反饋了一些bug，需要修復然後重新發版，修復v1。0肯定要基於v1。0的程式碼，可是你已經開發了一部分v1。1了，此時怎麼搞？
面對上面的問題透過引入分支概念便可優雅的解決，如圖2-1
2-1
先看左邊示意圖，假設C2節點既是v1。0版本程式碼，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程式碼生成節點C3，隨後切換到ft-1。0分支做bug修復，修復完成後提交程式碼生成節點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，此時可以單獨建立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：
當在某個節點建立一個分支後，並不會把該節點對應的程式碼複製一份出來，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。一定要記著不管是HEAD還是分支它們都只是引用而已，量級非常輕
四、命令詳解
1.提交相關
前面我們提到過，想要對程式碼進行提交必須得先加入到暫存區，Git中是透過命令 add 實現
新增某個檔案到暫存區：
git add 檔案路徑
新增所有檔案到暫存區：
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 —— 檔名
清空暫存區：
git reset HEAD 檔名
提交：
將改動檔案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 “該節點的描述資訊”
2.分支相關
建立分支
建立一個分支後該分支會與HEAD指向同一節點，說通俗點就是HEAD指向哪建立的新分支就指向哪，命令如下：
git branch 分支名
切換分支
當切換分支後，預設情況下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
同時也可以建立一個分支後立即切換，命令如下：
git checkout -b 分支名
刪除分支
為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.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程式碼合併至當前分支。具體命令如下：
git merge 分支名/節點雜湊值
如果需要合併的分支完全領先於當前分支，如圖3-1所示
3-1
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）
3-2
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同時修改了同一個檔案中的同一句程式碼，這個時候合併會出錯，因為Git不知道該以哪個節點為標準，所以這個時候需要我們自己手動合併程式碼
ebase
rebase也是一種合併指令，命令列如下：
git rebase 分支名/節點雜湊值
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
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，但是雜湊值卻不一樣。
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序列，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：合併兩個分支時大機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
對於網路上一些只用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端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
命令列：
git cherry-pick 節點雜湊值
3-4
假設當前分支是master，執行了git cherry-pick C3（雜湊值），C4（雜湊值）命令後會直接將C3、C4節點抓過來放在後面，對應C3‘和C4’
4.回退相關
分離HEAD
在預設情況下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 節點雜湊值//也可以直接脫離分支指向當前節點git checkout ——detach
由於雜湊值是一串很長很長的亂碼，在實際操作中使用雜湊值分離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程式碼然後提交，後面發現寫的有問題，於是你想將程式碼回到前一個提交，這種場景可以透過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。
5.遠端相關
當我們接觸一個新專案時，第一件事情肯定是要把它的程式碼拿下來，在Git中可以透過clone從遠端倉庫複製一份程式碼到本地，具體命令如下：
git clone 倉庫地址
前面的章節我也有提到過，clone不僅僅是複製程式碼，它還會把遠端倉庫的引用（分支/HEAD）一併取下儲存在本地，如圖3-5所示：
3-5
其中origin/master和origin/ft-1為遠端倉庫的分支，而遠端的這些引用狀態是不會實時更新到本地的，比如遠端倉庫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。我們可以透過fetch命令來手動更新遠端倉庫狀態
小提示：
並不是存在伺服器上的才能稱作是遠端倉庫，你也可以clone本地倉庫作為遠端，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散式
fetch
說的通俗一點，fetch命令就是一次下載操作，它會將遠端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 遠端倉庫地址/分支名
pull
pull命令可以從遠端倉庫的某個引用拉取程式碼，具體命令如下：
git pull 遠端分支名
其實pull的本質就是fetch+merge，首先更新遠端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命令也可以透過rebase進行合併，具體命令如下：
git pull ——rebase 遠端分支名
push
push命令可以將本地提交推送至遠端，具體命令如下：
git push 遠端分支名
如果直接push可能會失敗，因為可能存在衝突，所以在push之前往往會先pull一下，如果存在衝突本地解決。push成功後本地的遠端分支引用會更新，與本地分支指向同一節點
五、總結
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 構成分散式的關鍵。
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。
透過移動HEAD可以檢視每個提交對應的程式碼。
clone或fetch都會將遠端倉庫的所有提交、引用儲存在本地一份。
pull的本質其實就是fetch+merge，也可以加入——rebase透過rebase方式合併。
作者：Bezier
連結：https：//juejin。cn/post/6895246702614806542
