Git版本控制基础

课程介绍

Git是目前最流行的分布式版本控制系统，广泛应用于软件开发、运维脚本管理、文档协作等场景。作为运维工程师，掌握Git是必不可少的技能。本课程将从零开始，带你全面了解Git的核心概念、常用命令和最佳实践。

学习目标

完成本课程后，你将能够：

理解Git的核心概念和工作原理
熟练使用Git进行日常版本控制操作
掌握分支管理和团队协作工作流
能够解决常见的Git使用问题
将Git应用到运维脚本和配置管理中

1. Git概述

1.1 什么是版本控制

版本控制是记录文件变化历史，以便将来查阅特定版本修订情况的系统。

为什么需要版本控制？

场景	没有版本控制	有版本控制
代码回滚	手动备份多个副本	一键回滚到任意历史版本
协作开发	通过邮件/U盘传递文件	多人并行开发，自动合并
代码审查	面对面审查	提交记录清晰，在线审查
问题追踪	难以定位问题引入时间	通过提交历史快速定位

1.2 Git的诞生与发展

Git由Linux之父Linus Torvalds于2005年创建，最初用于管理Linux内核代码。如今Git已成为软件开发行业的标准工具。

Git的特点：

分布式：每个开发者都有完整的代码仓库
高效：大多数操作在本地完成，速度极快
安全：使用SHA-1哈希确保数据完整性
灵活：支持多种工作流和分支策略

1.3 Git与SVN的对比

特性	Git	SVN
架构	分布式	集中式
本地操作	完整支持	需要联网
分支操作	轻量快速	重量缓慢
存储方式	快照	差异
适用场景	开源项目、大型团队	小型团队、简单项目

2. Git安装与配置

2.1 在Linux上安装Git

CentOS/RHEL：

bash

# 使用yum安装
sudo yum install git

# 或使用dnf（CentOS 8+）
sudo dnf install git

Ubuntu/Debian：

bash

sudo apt update
sudo apt install git

验证安装：

bash

git --version
# 输出：git version 2.x.x

2.2 在Windows上安装Git

下载安装包：https://git-scm.com/download/win
运行安装程序，使用默认选项
验证安装：打开Git Bash，运行 git --version

2.3 配置Git

全局配置（必须）：

bash

# 配置用户名
git config --global user.name "你的名字"

# 配置邮箱
git config --global user.email "your.email@example.com"

查看配置：

bash

# 查看所有配置
git config --list

# 查看特定配置
git config user.name

常用配置选项：

bash

# 设置默认编辑器
git config --global core.editor vim

# 设置换行符处理（Windows）
git config --global core.autocrlf true

# 设置换行符处理（Linux/Mac）
git config --global core.autocrlf input

# 设置别名
git config --global alias.st status
git config --global alias.co checkout
git config --global alias.br branch
git config --global alias.ci commit

3. Git基础概念

3.1 工作区、暂存区和版本库

Git有三个核心区域：

text

工作区（Working Directory）
    ↓ git add
暂存区（Staging Area/Index）
    ↓ git commit
版本库（Repository）

工作区（Working Directory）

你实际看到的文件目录
可以直接编辑文件

暂存区（Staging Area）

临时存放准备提交的修改
可以精确控制哪些修改进入下一次提交

版本库（Repository）

存储项目的历史版本
包含所有提交记录和分支信息

3.2 Git的三种状态

文件在Git中处于三种状态之一：

状态	说明	命令
已修改（Modified）	文件被修改但未暂存	自动检测
已暂存（Staged）	修改已添加到暂存区	`git add`
已提交（Committed）	修改已保存到版本库	`git commit`

状态流转图：

text

编辑文件 → 已修改 → git add → 已暂存 → git commit → 已提交

3.3 提交（Commit）

提交是Git中的基本单位，代表项目在某个时间点的快照。

提交包含：

提交信息（描述这次修改）
作者信息
时间戳
指向父提交的指针
完整的文件树快照

提交历史：

bash

# 查看提交历史
git log

# 简洁显示
git log --oneline

# 图形化显示分支
git log --graph --oneline --all

4. Git基础操作

4.1 创建仓库

方式一：初始化新仓库

bash

# 创建项目目录
mkdir my-project
cd my-project

# 初始化Git仓库
git init

# 输出：Initialized empty Git repository in /path/to/my-project/.git/

方式二：克隆现有仓库

bash

# 克隆远程仓库
git clone https://github.com/username/repository.git

# 克隆到指定目录
git clone https://github.com/username/repository.git my-directory

# 克隆特定分支
git clone -b branch-name https://github.com/username/repository.git

4.2 查看状态

bash

# 查看工作区状态
git status

# 简洁状态
git status -s

状态符号说明：

??：未跟踪的文件
A：新添加到暂存区的文件
M：修改过的文件
D：删除的文件

4.3 添加文件到暂存区

bash

# 添加单个文件
git add filename.txt

# 添加多个文件
git add file1.txt file2.txt

# 添加所有修改
git add .

# 添加所有修改（包括删除）
git add -A

4.4 提交更改

bash

# 基本提交
git commit -m "提交信息"

# 添加并提交（仅对已跟踪文件）
git commit -am "提交信息"

# 修改最后一次提交
git commit --amend -m "新的提交信息"

提交信息规范：

text

类型(范围): 简短描述

详细说明（可选）

相关Issue（可选）

常用类型：

feat：新功能
fix：修复bug
docs：文档更新
style：代码格式
refactor：重构
test：测试相关
chore：构建/工具

示例：

bash

git commit -m "feat(auth): 添加用户登录功能

- 实现JWT认证
- 添加登录页面
- 集成第三方登录

Closes #123"

4.5 查看差异

bash

# 查看工作区与暂存区的差异
git diff

# 查看暂存区与最新提交的差异
git diff --staged

# 查看指定文件的差异
git diff filename.txt

4.6 撤销操作

撤销工作区的修改：

bash

# 撤销单个文件的修改
git checkout -- filename.txt

# 撤销所有修改
git checkout -- .

撤销暂存区的文件：

bash

# 将文件从暂存区移回工作区
git reset HEAD filename.txt

撤销提交：

bash

# 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（不保留修改）
git reset --hard HEAD~1

5. 分支管理

5.1 什么是分支

分支是Git的核心特性，允许你从主开发线分离出来，独立进行开发而不影响主线。

分支的优势：

并行开发多个功能
隔离实验性代码
支持多版本维护
方便代码审查

5.2 分支基本操作

bash

# 查看分支
git branch

# 查看所有分支（包括远程）
git branch -a

# 创建分支
git branch new-branch

# 切换分支
git checkout new-branch

# 创建并切换分支
git checkout -b new-branch

# 删除分支
git branch -d branch-name

# 强制删除分支
git branch -D branch-name

# 重命名分支
git branch -m old-name new-name

5.3 合并分支

bash

# 切换到目标分支
git checkout main

# 合并指定分支到当前分支
git merge feature-branch

合并方式：

Fast-forward（快进合并）：

目标分支没有新提交
直接移动指针

Three-way merge（三方合并）：

两个分支都有新提交
创建新的合并提交

5.4 解决合并冲突

当两个分支修改了同一文件的同一部分时，会产生冲突。

冲突标记：

text

<<<<<<< HEAD
当前分支的内容
=======
合并分支的内容
>>>>>>> feature-branch

解决步骤：

打开冲突文件
编辑文件，保留需要的代码
删除冲突标记
添加文件到暂存区
提交合并

bash

# 解决冲突后
git add .
git commit -m "resolve: 解决合并冲突"

5.5 分支策略

Git Flow（经典工作流）：

text

main: 生产分支
  └── develop: 开发分支
        ├── feature/*: 功能分支
        ├── release/*: 发布分支
        └── hotfix/*: 热修复分支

GitHub Flow（简化工作流）：

text

main: 主分支
  └── feature/*: 功能分支

分支命名规范：

feature/：新功能
fix/：Bug修复
hotfix/：紧急修复
release/：发布准备
docs/：文档更新

6. 远程仓库操作

6.1 远程仓库基础

查看远程仓库：

bash

# 查看远程仓库列表
git remote -v

# 查看远程仓库详细信息
git remote show origin

添加远程仓库：

bash

git remote add origin https://github.com/username/repository.git

修改远程仓库：

bash

# 修改URL
git remote set-url origin https://new-url.git

# 重命名
git remote rename old-name new-name

# 删除
git remote remove remote-name

6.2 推送与拉取

推送代码：

bash

# 推送到远程仓库
git push origin main

# 推送并建立追踪关系
git push -u origin main

# 推送所有分支
git push --all origin

# 推送标签
git push origin --tags

拉取代码：

bash

# 拉取远程更新
git pull origin main

# 获取远程更新但不合并
git fetch origin

# 获取所有分支更新
git fetch --all

pull vs fetch：

fetch：下载远程更新，不自动合并
pull：下载远程更新并自动合并（fetch + merge）

6.3 分支追踪

设置上游分支：

bash

# 推送并建立追踪
git push -u origin feature-branch

# 手动设置上游
git branch --set-upstream-to=origin/main main

查看追踪关系：

bash

git branch -vv

6.4 标签管理

创建标签：

bash

# 轻量标签
git tag v1.0.0

# 附注标签（推荐）
git tag -a v1.0.0 -m "版本1.0.0"

# 给特定提交打标签
git tag -a v1.0.0 commit-hash -m "版本1.0.0"

推送标签：

bash

# 推送单个标签
git push origin v1.0.0

# 推送所有标签
git push origin --tags

删除标签：

bash

# 删除本地标签
git tag -d v1.0.0

# 删除远程标签
git push origin --delete v1.0.0

7. 团队协作工作流

7.1 Forking工作流

适用于开源项目：

Fork项目到自己的账号
克隆自己的仓库
创建功能分支
提交更改
推送到自己的仓库
创建Pull Request

7.2 Feature Branch工作流

适用于小型团队：

从main创建功能分支
在功能分支上开发
完成后推送到远程
创建Pull Request合并到main

7.3 Git Flow工作流

适用于大型项目：

分支结构：

main：生产分支
develop：开发分支
feature/*：功能分支
release/*：发布分支
hotfix/*：热修复分支

工作流程：

bash

# 开始新功能
git checkout develop
git checkout -b feature/new-feature

# 完成功能
git checkout develop
git merge feature/new-feature

# 准备发布
git checkout -b release/v1.0.0

# 发布完成
git checkout main
git merge release/v1.0.0
git tag v1.0.0

8. Git进阶技巧

8.1 储藏（Stash）

临时保存未提交的修改：

bash

# 储藏当前修改
git stash

# 查看储藏列表
git stash list

# 应用最近储藏
git stash apply

# 应用指定储藏
git stash apply stash@'{2}'

# 应用并删除储藏
git stash pop

# 删除储藏
git stash drop stash@'{0}'

# 清空所有储藏
git stash clear

8.2 变基（Rebase）

重新应用提交到另一个基础提交：

bash

# 将当前分支变基到main
git rebase main

# 交互式变基
git rebase -i HEAD~3

rebase vs merge：

merge：保留完整历史，创建合并提交
rebase：线性历史，重写提交记录

8.3 Cherry-pick

选择性地应用某个提交：

bash

# 应用指定提交到当前分支
git cherry-pick commit-hash

# 应用多个提交
git cherry-pick hash1 hash2 hash3

8.4 子模块（Submodule）

管理项目中的其他Git仓库：

bash

# 添加子模块
git submodule add https://github.com/user/repo.git path/to/submodule

# 克隆包含子模块的项目
git clone --recursive https://github.com/user/main-repo.git

# 更新子模块
git submodule update --init --recursive

9. 运维场景应用

9.1 配置文件管理

使用Git管理服务器配置文件：

bash

# 初始化配置仓库
cd /etc
git init
git add .
git commit -m "init: 初始配置文件"

# 修改配置前创建分支
git checkout -b feature/nginx-ssl

# 修改并测试
git add nginx/nginx.conf
git commit -m "feat(nginx): 添加SSL配置"

# 如果出问题，快速回滚
git checkout main

9.2 脚本版本控制

管理运维脚本：

bash

# 脚本仓库结构
scripts/
├── backup/
│   ├── mysql-backup.sh
│   └── file-backup.sh
├── deploy/
│   └── auto-deploy.sh
├── monitor/
│   └── health-check.sh
└── README.md

# 提交规范
git commit -m "feat(backup): 添加MySQL增量备份脚本

- 支持按天/周/月备份策略
- 自动清理过期备份
- 发送备份状态通知"

9.3 与CI/CD集成

Git触发自动化流程：

yaml

# .github/workflows/deploy.yml
name: Deploy
on:
  push:
    branches: [ main ]
jobs:
  deploy:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
      - uses: actions/checkout@v2
      - name: Deploy to server
        run: |
          ssh user@server "cd /app && git pull && ./deploy.sh"

10. 常见问题与解决方案

10.1 忘记添加文件到.gitignore

bash

# 1. 添加规则到.gitignore
echo "*.log" >> .gitignore

# 2. 从版本库删除但保留本地文件
git rm --cached *.log

# 3. 提交更改
git add .gitignore
git commit -m "chore: 更新.gitignore"

10.2 误删文件恢复

bash

# 查看可恢复的文件
git ls-files -d

# 恢复删除的文件
git checkout -- deleted-file.txt

# 从特定提交恢复
git checkout commit-hash -- deleted-file.txt

10.3 修改历史提交

bash

# 修改最后一次提交
git commit --amend

# 修改多个提交（交互式变基）
git rebase -i HEAD~3

# 强制推送（谨慎使用）
git push --force-with-lease

10.4 大文件处理

使用Git LFS管理大文件：

bash

# 安装Git LFS
git lfs install

# 追踪大文件
git lfs track "*.psd"
git lfs track "*.zip"

# 提交.gitattributes
git add .gitattributes
git commit -m "chore: 配置Git LFS"

10.5 仓库瘦身

bash

# 清理未引用的对象
git gc --prune=now --aggressive

# 查看大文件
git rev-list --objects --all | \
  git cat-file --batch-check='%(objecttype) %(objectname) %(objectsize) %(restpath)' | \
  awk '/^blob/ {print $3, $4}' | sort -rn | head -20

11. 最佳实践

11.1 提交规范

提交信息格式：

text

类型(范围): 简短描述（50字符以内）

详细说明（可选，每行72字符以内）

相关Issue（可选）

提交频率：

逻辑完整的修改就提交
不要积攒大量修改一次性提交
提交前检查修改内容

11.2 分支管理

main分支保持稳定
功能开发使用feature分支
定期清理已合并的分支
分支命名要有意义

11.3 代码审查

提交前自我审查
使用Pull Request进行团队审查
关注代码质量和提交信息

11.4 备份策略

定期推送到远程仓库
重要标签及时推送
考虑使用多个远程仓库

12. 实用工具推荐

12.1 图形化工具

SourceTree（免费，跨平台）
GitKraken（免费版可用）
GitHub Desktop（免费，简单易用）
TortoiseGit（Windows，集成资源管理器）

12.2 IDE集成

VS Code：内置Git支持，插件丰富
IntelliJ IDEA：强大的Git工具
Vim/Neovim：fugitive.vim插件

12.3 命令行增强

bash

# 安装zsh和oh-my-zsh
sh -c "$(curl -fsSL https://raw.github.com/ohmyzsh/ohmyzsh/master/tools/install.sh)"

# Git插件提供别名和自动补全
plugins=(git)

总结

Git是现代软件开发和运维管理的必备工具。通过本课程，你应该掌握了：

✅ Git的核心概念和工作原理 ✅ 日常开发中的常用命令 ✅ 分支管理和团队协作 ✅ 远程仓库操作 ✅ 运维场景的实际应用 ✅ 常见问题的解决方案

下一步学习：

深入学习Git内部原理
探索高级特性如hooks、filter-branch
学习Git在大型项目中的最佳实践
了解Git与其他DevOps工具的集成

Git版本控制基础 ​

课程介绍 ​

学习目标 ​

1. Git概述 ​

1.1 什么是版本控制 ​

1.2 Git的诞生与发展 ​

1.3 Git与SVN的对比 ​

2. Git安装与配置 ​

2.1 在Linux上安装Git ​

2.2 在Windows上安装Git ​

2.3 配置Git ​

3. Git基础概念 ​

3.1 工作区、暂存区和版本库 ​

3.2 Git的三种状态 ​

3.3 提交（Commit） ​

4. Git基础操作 ​

4.1 创建仓库 ​

4.2 查看状态 ​

4.3 添加文件到暂存区 ​

4.4 提交更改 ​

4.5 查看差异 ​

4.6 撤销操作 ​

5. 分支管理 ​

5.1 什么是分支 ​

5.2 分支基本操作 ​

5.3 合并分支 ​

5.4 解决合并冲突 ​

5.5 分支策略 ​

6. 远程仓库操作 ​

6.1 远程仓库基础 ​

6.2 推送与拉取 ​

6.3 分支追踪 ​

6.4 标签管理 ​

7. 团队协作工作流 ​

7.1 Forking工作流 ​

7.2 Feature Branch工作流 ​

7.3 Git Flow工作流 ​

8. Git进阶技巧 ​

8.1 储藏（Stash） ​

8.2 变基（Rebase） ​

8.3 Cherry-pick ​

8.4 子模块（Submodule） ​

9. 运维场景应用 ​

9.1 配置文件管理 ​

9.2 脚本版本控制 ​

9.3 与CI/CD集成 ​

10. 常见问题与解决方案 ​

10.1 忘记添加文件到.gitignore ​

10.2 误删文件恢复 ​

10.3 修改历史提交 ​

10.4 大文件处理 ​

10.5 仓库瘦身 ​

11. 最佳实践 ​

11.1 提交规范 ​

11.2 分支管理 ​

11.3 代码审查 ​

11.4 备份策略 ​

12. 实用工具推荐 ​

12.1 图形化工具 ​

12.2 IDE集成 ​

12.3 命令行增强 ​

总结 ​

参考资源 ​

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课程介绍

学习目标

1. Git概述

1.1 什么是版本控制

1.2 Git的诞生与发展

1.3 Git与SVN的对比

2. Git安装与配置

2.1 在Linux上安装Git

2.2 在Windows上安装Git

2.3 配置Git

3. Git基础概念

3.1 工作区、暂存区和版本库

3.2 Git的三种状态

3.3 提交（Commit）

4. Git基础操作

4.1 创建仓库

4.2 查看状态

4.3 添加文件到暂存区

4.4 提交更改

4.5 查看差异

4.6 撤销操作

5. 分支管理

5.1 什么是分支

5.2 分支基本操作

5.3 合并分支

5.4 解决合并冲突

5.5 分支策略

6. 远程仓库操作

6.1 远程仓库基础

6.2 推送与拉取

6.3 分支追踪

6.4 标签管理

7. 团队协作工作流

7.1 Forking工作流

7.2 Feature Branch工作流

7.3 Git Flow工作流

8. Git进阶技巧

8.1 储藏（Stash）

8.2 变基（Rebase）

8.3 Cherry-pick

8.4 子模块（Submodule）

9. 运维场景应用

9.1 配置文件管理

9.2 脚本版本控制

9.3 与CI/CD集成

10. 常见问题与解决方案

10.1 忘记添加文件到.gitignore

10.2 误删文件恢复

10.3 修改历史提交

10.4 大文件处理

10.5 仓库瘦身

11. 最佳实践

11.1 提交规范

11.2 分支管理

11.3 代码审查

11.4 备份策略

12. 实用工具推荐

12.1 图形化工具

12.2 IDE集成

12.3 命令行增强

总结

参考资源