深入分析Git基本工作原理

本篇文章给大家带来了关于Git的相关知识，其中主要介绍了git的基本工作原理，入门级教程，通过玩转Git本地仓库，帮助新手快速入手Git，希望对大家有帮助。

推荐学习：《Git学习教程》

一、分区及工作流程

1. Git分区

Git的分区包括工作区、暂存区、本地仓库（本地版本库）、远程仓库（远程版本库）。

1. 工作区
   工作区（Workspace）即本地代码所在的目录，同时也是存放 .git/ （本地仓库）的目录。

2. 暂存区
   暂存区（Index/Stage）是工作区和本地仓库的缓存空间，里面记录着即将提交给本地仓库（版本库）的文件修改信息，.git/ 目录里的index文件就是暂存区。

3. 本地仓库
   本地仓库（Repository）也称本地库或版本库，存放了本地的所有版本（commit提交记录），本地仓库的文件都在 .git/ 目录中。

4. 远程仓库
   远程仓库（Remote）在网络上，GitHub、Gitee和GitLab都能创建远程仓库，和本地仓库一样，远程仓库存放的也是不同的代码版本，只是这些版本可以来自多个本地仓库。

2. 工作流程

——————————————————下图来源网络———————————————————

上图生动地描述了Git不同分区之间的操作命令。

• 假如要实现上传代码功能，工作区使用add添加文件到暂存区，暂存区再通过commit提交版本给本地仓库，最后本地仓库使用push将版本推送到远程仓库；
• 工作区修改的文件可以通过checkout命令从本地仓库或暂存区恢复；如果要将工作区某分支的代码更新为远程仓库最新版本，可以使用pull命令；
• 对远程仓库使用clone可以将远程仓库主分支拷贝到本地仓库，fetch命令与pull类似，只是pull会合并本地代码，而fetch只会把最新版本抓取到本地版本库，不考虑本地仓库是否有新增。

二、本地仓库初始化

1. git init

本地仓库（版本库）需要使用 git init 命令来创建（也可以直接从远程仓库克隆，后面介绍）。
进入工作区（代码存放目录），输入git init，git会在工作区新建一个.git/目录：

2. .git/目录简单介绍

在一个新建的.git/目录中，有3个文本文件：

• config存放了本地仓库的配置信息；
• description用来描述仓库的名字；
• HEAD为本地仓库当前分支，默认为master，指向了refs/heads/master，可见refs/目录主要存放一些分支信息；

后面在对本地仓库进行操作时，还会产生其他文件，比如logs/——保存提交的记录，index——暂存区。

【注意】 千万不要手动更改.git/里的文件，可能会破坏本地仓库的结构，造成不良后果。

三、用户信息配置

1. 用户名和邮箱配置介绍

初始化本地仓库后的第一件事情就是给本地仓库添加用户配置信息，包括用户名和邮箱地址，这里的用户名和邮箱地址和托管平台（如gitee）的账户没有直接关系，它唯一的作用就是让别的用户或托管平台知道代码的上传者信息，邮箱乱填也不会导致不能上传代码。

比如下面我用“张三”和“李四”上传了代码，邮箱地址不是真实存在的，同样可以上传成功：（commit信息出了点意外）

李四的邮箱地址显然不是真实的。

由于“张三”和“李四”的邮箱没有在gitee绑定账户，所以点击它们头像时，不会显示用户信息，如果用户配置里填写了gitee账号的提交邮箱，则可以在gitee上查看上传者账号信息。

gitee用户的提交邮箱，可以在gitee->个人主页->个人设置->邮箱管理中设置和查看：

2.使用git config配置用户信息

讲了那么多用户名和邮箱的注意事项，其实用户信息配置十分简单：

git config --global user.name "your name"git config --global user.email "your email"

user.name 后接用户名，任意填写。
user.email 后接用户邮箱，任意填写。
–global 为配置全局属性

提交代码到本地仓库时，git会先检索本地仓库的.git/config文件，如果没有user的信息，则使用全局的配置文件（符合就近原则）。

全局配置文件存放位置为 系统用户目录/用户名/.gitconfig，里面只有user属性。

不加–global时，仅设置本地仓库的用户配置，本地仓库用户配置信息存放位置：.git/config

上图我仅设置了本地配置的用户名，此时如果提交修改到本地仓库，提交记录（下图）中用户名使用本地配置，因为本地没有配置用户邮箱，所以邮箱依然使用全局配置中指定的邮箱。

四、管理暂存区文件

配置完用户信息后，我们就可以开始考虑提交代码了，但是有时候，我们并不想把整个工作区的文件都提交到本地仓库（版本库）。暂存区（index/stage）的存在，替我们解决了这个困扰，我们可以先把代码文件添加到暂存区，如果觉得还需要改动，可以将文件从暂存区删除，直到我们觉得文件选择得差不多了，再进行下一步（提交到本地仓库）。

1. Git文件状态

在管理暂存区之前，我们还需要了解工作区文件的几种状态：

• Untracked 未跟踪，工作区中没有加入过暂存区的文件，不参与版本控制；
• Unmodified 未修改，加入版本控制，但和版本库中文件快照相同；
• Modified 已修改，加入版本控制，而且和上次加入版本库时的快照不同；
• Staged 已暂存，下一步可以提交到本地仓库（版本库）。

——————————————————下图来源网络———————————————————

git status命令可以用来查看工作区文件当前的状态：

#查看特定文件的状态 git status [filename]#查看所有文件状态 git status  #精简的方式显示文件状态 git status -s

2. 添加文件到暂存区

先查看工作区所有文件的状态，发现还没有任何文件：

现在创建3个文件，再次使用git status（-s表示精简显示），3个文件的状态为Untracked，??为精简显示下Untracked的标志，意思是新创的文件没有被本地仓库（版本库）跟踪。

git add [文件…] 可以添加一个或多个文件到暂存区，使文件状态变为Staged，A表示该文件被add到暂存区。

也可以使用 git add . 或 git add -A 将工作区所有文件添加到暂存库（除了.gitignore里声明的文件，本文暂不介绍）。

3. 删除暂存区的文件

既然可以向暂存区添加文件，那么反向操作必然也不能少，git rm –cached [文件…] 命令可以将暂存区的文件移除，使其恢复到Untracked状态。

4. 文件修改管理

如果已经存入暂存区，但在文件提交到本地仓库前，我们对其进行了修改，那么它的状态将变为Modified。

对于Modified状态的文件，我们可以使用git add将修改后的版本加入到暂存区，也可以使用git checkout -- [file...]将工作区的该文件恢复到暂存区的版本。

git add a.c重新添加a.c到暂存区：

下图为使用git checkout -- a.c从暂存区恢复a.c文件，下图中我没有加 “ –”，它的作用是让checkout不检测任何其他选项参数，目的是防止该命令把a.c当做一个分支（checkout 还有一个作用是切换分支）。

对Modified状态下的文件使用 git diff 可以得出文件修改的详细记录，git diff和diff命令虽然作用都是对比文件，但git diff的作用是对比不同的状态下的同一文件，而diff用来对比两个不同的文件。

五、提交文件到本地仓库

文件添加到暂存区的目的就是将其提交到本地仓库（版本库），提交命令为git commit -m “message”

我们可以在commit 后面添加文件，这样能指定提交的文件：

通过git log 可以查看提交记录，HEAD为本地仓库当前分支，指向主分支master:

直接使用 git commit -m “message” 可以将整个暂存区都提交到本地仓库：

#以一行的形式显示所有提交版本： git log --pretty=oneline

#一行显示，只显示哈希值的前7位： git log --oneline

#显示历史提交版本与当前版本的间隔数： git reflog

六、推送到远程仓库

代码文件提交到本地仓库后，还需要推送到远程仓库进行托管。

1. 创建远程仓库

我以码云为例，远程仓库的创建可以通过以下三步实现：

2. 添加远程仓库地址

git remote add <name> <url> 命令可以添加远程仓库，name为远程仓库地址的别名，自定义，url为仓库网络地址。
如果要用https的方式上传代码，需要添加远程仓库https地址；用ssh上传代码，则url填远程仓库ssh地址。

先从码云仓库主页将仓库地址复制下来：

我将远程仓库的本地别名命名为origin：

远程仓库可以设置多个，只要本地别名不冲突即可。

3. 查看远程仓库地址

git remote -v 命令可以查看远程仓库地址，也可以通过git config -l查看

4. 删除远程仓库地址

git remote remove <name> 可以删除本地别名为name的远程地址：

5. 推送到远程仓库

首先确认远程仓库的别名，我当前设置的远程仓库https协议地址对应的别名为https，ssh协议地址对应的别名为ssh，这两个地址其实是一个仓库，只是协议不同。

https上传

git push name可以实现本地仓库的上传，name为远程仓库在配置文件中的别名，使用https上传，需要输入账号和密码才能完成上传，Window系统会自动保存账号和密码，如果想修改Window已经保存的用户名和密码，可以参考修改Gitee登录凭据。
有时第一次上传会出现不成功的情况，可以尝试使用git push -u name master，该命令的作用是将 name 仓库的主分支作为上流分支，-u和–set-upstream作用相同。

ssh上传

如果要使用ssh上传，需要先生成SSH密匙，并将公匙保存到gitee个人设置的SSH公匙设置中，具体过程可以参考：生成SSH密匙，实现代码上传
有时第一次上传会出现不成功的情况，可以尝试使用git push -u name master，该命令的作用是将 name 仓库的主分支作为上流分支，-u和–set-upstream作用相同。

七、从远程仓库clone、fetch或pull

1. 克隆远程仓库到本地

git的克隆可以将远程仓库拷贝到本地，同时自动进行本地仓库的初始化。
在任意目录下打开Git bash，输入 git clone <repo> [<dir>]，repo为远程仓库网址，dir为克隆仓库的存放路径（可以不用提前创建），如果不填，则默认为远程仓库名（不是本地别名）。
[注意]:clone和push一样需要密码。

克隆成功，进入该仓库目录，和上传时的工作区一模一样，提交日志也相同。

2. 获取远程仓库（fetch)

git fetch的作用是将远程仓库的分支拷贝到本地仓库，并把最新版本保存在FETCH_HEAD分支，获取远程仓库分支后，还需手动将其合并到当前分支。
命令格式： git fetch [<repository>] ，repository为远程仓库的网络地址。
git merge <分支名>用来合并分支

3. 拉取远程仓库（pull）

git pull和git fetch类似，但git pull会自动将远程仓库的分支合并到本地的当前分支。

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