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Git指令及相关原理

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Git 常见命令汇总

  1. 初始化

    git init : 初始化代码仓库,生成.git目录。在根目录下的 .gitconfig 中会包含配置信息，如用户email、用户名等

  2. git config

    git默认使用全局的用户和邮箱信息

    # 设置
# 全局
git config --global user.name <user_name>
git config --global user.email <user_email>
# 当前
git config user.name <user_name>
git config user.email <user_email>


# 获取
# 全局
git config --global user.name
git config --global user.email
# 当前
git config user.name
git config user.email

# 解决每次提交和拉取代码都需要输入用户名和密码
git config --global credential.helper store

  3. git add

    将文件的更改添加到暂存区（Staging Area）。跟踪指定的文件，将其添加到 Git 的索引中。索引包含了将在下次提交中包含的文件列表。

    • Git 会计算文件的哈希值，生成文件的唯一标识符（SHA-1 值），更新Objects目录以及index文件。对于生成的objects中的文件可以查看详细信息。

      git cat-file -t <filename> # 文件类型
git cat-file -s <filename> # 内容字节大小
git cat-file -p <filename> # 文件内容

    • 新建一个同内容不同名的文件,可以发现.git下的文件目录没有变化，说明objects中保存的是文件类型和文件内容，不包括文件名。 echo "hello git">hello.txt

    • Git 用到的hash算法是SHA1算法

      echo "hello git" |  shasum    # d6a96ae3b442218a91512b9e1c57b9578b487a0b

    • Git的计算方式

      echo "blob 10\0hello git" | shasum  # 这里就是objects中使用的hash算法

  4. git commit

    在objects目录下生成一个commit类型的对象，一个tree类型的对象。

    1. 树对象（Tree Object）：树对象代表了该次提交时整个项目目录结构的快照。它记录了当前提交状态下的文件和目录的组织结构。树对象保存了每个文件或子目录的名称、类型（blob 或 tree）和相应的哈希值。

      • 文件（blob）：文件类型的树对象表示一个具体的文件，它包含文件名、文件模式（如文件权限）和文件内容的哈希值。文件内容的哈希值在 Git 中以 blob 对象的形式进行存储。
      • 目录（tree）：目录类型的树对象表示一个子目录，它包含子目录或文件的引用。每个子目录都对应一个树对象，而文件对应的是 blob 对象。

    2. 提交对象（Commit Object）：提交对象代表了一次具体的提交操作。它包含了该次提交的作者、提交时间戳、父提交引用和提交消息等信息。

      • 作者和时间戳：提交对象记录了该次提交的作者信息和提交时间。

      • 父提交引用：除了第一次提交外，每个提交对象都包含一个或多个父提交的引用。这些引用指向了该次提交的直接前导提交。这样形成了提交历史的有向无环图（DAG）结构，记录了提交的衍生关系。

      • 提交消息：提交对象包含了提交时输入的提交消息，用于描述该次提交的目的和变更内容。

  5. git 分支管理

  • HEAD是一个特殊指针，始终指向当前分支的最新commit

    image.png

  • 分支操作

    git branch  //列出当前所有本地分支
git branch -r // 查看所有的远程分支
git branch -a // 查看所有分支
git branch <branch_name>  // 创建分支，如过已经存在，报错
git branch -D <branch_name>  // 删除分支，不能删除当前分支

git checkout <branch_name> // 切换分支，也可以直接checkout到特定的commit（detached Head）

git branch -m <new-branch-name> // 分支重命名
git branch -v // 查看每个分支的最后一次提交信息
git branch -vv // 用于查看分支列表及其对应的追踪信息

git switch <branch> // 切换到已存在的分支
git switch -c <new-branch> // 创建并切换到新的分支,等价于branch + switch
git switch -f <branch>  // 强制切换分支（丢弃当前更改)
git switch <commit/branch/tag> --detach // 切换到某个提交或标签：

假设删除了一个分支，可以通过detached Head去找回删除分支的commit

```
git checkout <commit_code>
git checkout -b <branch_name>
```

  • git diff

    比较文件或提交之间差异,例如当前工作目录和最新提交之间的差异，或者两个提交之间的差异。

    # 比较工作目录和最新的commit的差异
git diff

# 比较指定文件在工作目录和最新提交之间的差异
git diff <file-name>

# 比较两个提交之间的差异：
git diff <commit1> <commit2>

# 比较指定分支和当前分支之间的差异
git diff <branch-name>

# 比较指定提交和当前工作目录之间的差异
git diff <commit>

# 比较指定提交和当前工作目录之间的差异（包括未暂存的更改
git diff <branch1> <branch2>

# 比较两个分支之间的差异
git diff <commit> -- <file-name>

# 对比索引区和代码 仓库
git diff —cached

    image.png

  1. 仓库管理

    1. 新建一个仓库

    2. 将远程仓库添加本地：

      1. git remote add origin url

      2. 查看配置：cat .git/config ，发现出现了remote origin相关信息

      3. 上传到远程仓库：git push -u origin master

      4. 查看.git文件目录：出现了origin目录。

      5. 此时，查看heads和origin远程master和head对应的版本号一致。

      cat ..git\refs\remotes\origin\master cat ..git\refs\heads\master

  2. 压缩、解压

    每次修改都会生成新的bolb对象，通过压缩可以提高传输效率。将object中的文件压缩，全部放入pack中

    git gc  // 压缩
git verify-pack -v ..git\objects\pack\pack-c992458971df8d681e44771882f19e49298fc75b.idx  //  查看具体的压缩情况
git unpack-objects < .git/<pack_url> // 解压缩

  3. 垃圾回收

    当我们将同一个文件的多次修改，分别add到索引区时，会产生3个对应的blob，在进行commit，会生成对应的tree和commit文件，但是前两次修改产生的blob就是垃圾对象。git gc会将一个blob、一个commit、一个tree压缩，但是多余的blob不会删除

    git prune  // 删除多余的对象

    分支删除之后遗留的垃圾对象

    git -c gc.reflogExpire=0 -c gc.reflogExpireUnreachable=0 \
  -c gc.rerereresolved=0 -c gc.rerereunresolved=0 \
  -c gc.pruneExpire=npw gc "$@"

  4. git merge

    1. fast forward:如果目标分支在源分支的前进历史中没有额外的提交，那么 Git 将执行快进合并。这种合并模式可以产生一个干净的、线性的提交历史。切换回master分支进行merge，生成一个ORIG_HEAD可以用于回滚。 git merge bugfix

    2. 3 way merge

      • 工作原理：3-way merge比较目标分支、源分支和共同祖先之间的差异，并尝试自动合并这些更改。

      • 优势：3-way merge能够自动处理没有冲突的更改，因此对于大多数情况下的合并是简单且有效的。

      • 适用场景：3-way merge适用于多人协作的项目，特别是当多个人在同一个分支上工作并推送更改时，以及当存在冲突时需要手动解决。

      • 分叉的merge会导致parent出现两个，如果c3、c4 修改了同一个文件会出现冲突。

        image.png

        冲突，会保存三个不同版本的blob,冲突解决commit之后会只剩一个。

    3. Rebase merge（合并衍合）：

      • 工作原理：Rebase merge将源分支的每个提交重新应用到目标分支上，形成一系列新的提交。它不会创建合并提交，而是重演源分支的提交历史，并将它们放在目标分支的顶部。
      • 优势：Rebase merge可以产生一个干净、线性的提交历史，不会产生合并提交。它使得提交历史更易于理解、回溯和维护。
      • 适用场景：Rebase merge适用于个人分支或仅自己使用的分支上的合并。

  5. Rebase

    要实现fast-forward，必须让新建分支用于master分支最新的commit。要实现这个功能需要使用git rebase

    rebase存在的问题：

    1. 一般不会在master分支上rebase
    2. master的commit（EC5BE)可能和dev分支上的commit在rebase的时候存在冲突。
    3. 如果之前dev分支已经上传到仓库，协作人员拉在本地进行修改，这时再进行rebase会影响他人工作。

  6. Tag

    使用带message的tag会生成一个新的类型为tag的objects，且删除tag之后会残留垃圾。同时在refs/tags中会生成新的文件指向commit对象。

    如果只是生成一个tag，不会生成对应的object，只会在refs/tags中会生成新的文件指向commit对象

    git tag <tag_name>  // 执行commit的hash
git tag -a <tag_name> -m <tag message>
git tag -a <tag_name> <commit value>
git tag  // list
git tag -d <tag_name> -M <tag message>

  7. 本地分支和远程分支

    远程分支的信息被压缩在packed-refs中,不实时

    // 克隆远程代码
git clone <remote_url>
// 同步远程分支
git fetch 
// 远程仓库的名字和url
git remote -v
// 联网检查远程分支和本地分支的一个连接关系
git remote show origin

  8. git fetch

    检查远程仓库的代码情况，更新本地分支，对于远程分支删除的情况是不被处理的。

    git fetch —prune ： 先剪枝再同步

    fetch结束可以通过merge让本地分支和远程分支保持一致

    情况1：

    git clone url
// someone push new commit to github
git fetch 
git merge origin/master

    image.png

    情况2：

    git clone url
// someone push new commit to github
// local master have a new commit
git fetch 
git merge origin/master

    image.png

  9. git pull

    FETCH_HEAD记录执行git fetch/ git pull分支的对应远程分支的最新的commit

    ORIG_HEAD 记录git pull之前对应的commit

    git pull  // 默认远程仓库获取并合并更改,origin

git pull <remote>  // 从指定远程仓库获取并合并更改

git pull --rebase  //获取并在合并前进行变基（rebase）操作

git pull --no-commit   // 获取并忽略远程仓库的更改

  10. git push

    git push // 没有分支关联的时候会报错

git push origin newBranch  // 推送

git push -u origin newBranch  // 推送且将远程分支和本地分支相连 

git push origin -d branch_name // 删除远程分支

  11. 类似指令对比

  • git fetch & git pull

    1、git pull：从远程获取最新版本并merge到本地，会自动合并或修改当前的工作。相当于git fetch与git merge两条命令

    2、git fetch ：会将数据拉取到本地仓库 ，它并不会自动合并或修改当前的工作

    3、在实际使用中，git fetch更安全一些，因为在merge前，我们可以查看更新情况，然后再决定是否合并

  • git pull & git clone

    1、git clone是将整个工程复制下来所以，不需要本地是仓库（没有.git文件夹），第一次拉取项目不需要使用git init 初始化本地仓库

    2、git pull需要使用git init初始化本地仓库，

    3、git clone 可以直接切换远程分支，git pull需要切换到当前分支

    4、git clone 可以直接指定远程分支推送，git pull需要关联远程仓库（git add origin 远程仓库地址）才能push

  • git switch & git checkout

    • git switch 命令提供更直观和一致的分支切换语义。它的主要用法是 git switch <branch>，用于切换到已存在的分支或创建并切换到新的分支（使用 -c 参数）。git checkout 命令在早期版本的 Git 中，它的语义较为复杂且多样化。除了切换分支外，git checkout 还用于切换提交、还原文件等。
    • git switch 在切换分支时具有更高的安全性。如果存在未提交的更改或未保存的工作目录状态，git switch 会拒绝切换分支，以避免意外丢失或混淆更改。git checkout 在切换分支时较为宽松，它不会检查工作目录的状态，因此可能会在存在未提交的更改时执行切换，潜在地导致更改的丢失。

  • git log & git reflog

    git log 用于查看提交历史记录，显示了当前分支上的所有提交。

    git reflog 用于查看引用日志，显示了当前仓库的引用（如分支、HEAD）的移动历史记录。git reflog 对于恢复误操作、找回丢失的提交等非常有用。

  • git rm & git reset & git restore & git revert

    • git rm 用于从 Git 仓库中删除文件或目录。

      git rm <file>  // 删除已跟踪的文件,从 Git 仓库中删除指定的文件放入暂存区，下一次提交时从仓库中彻底删除。

git rm -r <directory>  // 递归删除目录

git rm -f <file/directory>  // 强制删除,即使它们处于修改或未跟踪状态

git rm --cached <file>  // 删除 Git 仓库中跟踪的文件，但保留本地工作目录中的文件

git rm <pattern> // 使用通配符或正则表达式指定一个模式来删除多个文件

    • git reset 用于重置 Git 仓库状态的命令，它可以在不同的模式下修改 HEAD 和分支指针，以及更改索引和工作目录的内容。

      git reset [--hard] <commit>  // 将当前分支的 HEAD、索引和工作目录全部重置为指定的 <commit>。丢弃当前的所有更改，慎用。

git reset [--mixed] <commit> // 将当前分支的索引重置为指定的 <commit>，但保留工作目录中的更改。这意味着您可以重新提交工作目录的更改。

git reset [--soft] <commit> // 将当前分支的 HEAD 指针移动到指定的 <commit>，但不更改索引和工作目录。这样可以重新提交以前的提交或将它们合并为单个提交。

git reset [--hard] HEAD@{<n>}  // 使用引用（reflog）中的记录恢复到以前的提交状态

    • git restore 用于还原文件的修改，恢复到先前的状态。它可以撤销工作目录和索引中的更改，或恢复已删除的文件。

      git restore <file>  // 恢复工作目录到最近一次提交的状态，丢弃在工作目录中的任何修改。

git restore --staged <file> // 将指定的文件恢复到最近一次提交的状态，同时将其从索引中移除。这可以撤销 git add 操作。

git restore --source=<commit> <file>  // 恢复已删除的文件

git restore .   // 使用 . 可以批量恢复整个工作目录中的所有文件，将它们恢复到最近一次提交的状态。

    • git revert <commit>：使用指定的提交哈希 <commit> 来创建一个新的提交，该提交撤销了指定提交的更改。这种回滚方法会保留原始提交历史，并在回滚提交后生成一个新的提交来撤销先前的更改。

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