GIT 之概述與架構

GIT是現在最流行的版本控制系統。曾經系統總結過一次關於GIT的使用，抽時間整理成文。

基礎概念

GIT是一種版本控制軟件，那就首先了解一下什麼是 「版本控制」？

比較官方的解釋是，版本控制系統是一種記錄一個或若干個內容變化，以便未來查詢特定版本修訂狀況的系統。

簡言之，你的修改只要提到到版本控制系統，基本均可以找回，版本控制系統就像一臺時光機器，可讓你回到任何一個時間點。

瞭解了版本控制系統的功能，咱們知道就算你把代碼改的一塌糊塗，照樣能夠恢復到咱們過去的任何一個時間點，工做量卻微乎其微。是否是很amazing。

總結一下版本控制系統有哪些優勢：

• 記錄文件全部歷史變化。這是版本控制系統的基本能力；
• 隨時恢復到任意時間點。歷史記錄功能使咱們不怕改錯代碼了；
• 支持多功能並行開發。一般版本控制系統都支持分支，保證了並行開發的可行；
• 多人協做並行開發。對於多人協做項目，支持多人協做開發的版本管理將事半功倍；

除了上面介紹的幾個比較常見的優勢，版本控制系統的好處還有不少，就不一一列舉了，可經過實踐本身逐漸體悟總結。下面基於GIT作更多介紹。

常見類別

版本控制系統常見類別有三種

• 本地版本控制系統、
• 集中式版本控制系統、
• 分佈式版本控制系統；

本地版本控制系統

表明有RCS(Revision Control System)，Linux下面的可用來做爲配置文件管理的版本控制工具，本人嘗試了一下，工做使用很少；

關於其優缺點，簡述以下：

優勢

• 簡單，不少系統中都有內置；
• 適合管理文本，如系統配置；

缺點

• 管理少許文件，不支持項目的管理；
• 支持的文件類型單一；
• 不支持遠程，網絡傳輸；

集中式版本控制系統

表明如CVS，SVN(Subversion)，SVN是曾經最流行的版本管理系統，不少人都有用過，於是對於集中式版本控制系統不少人都很瞭解它。

優勢

• 適合多人團隊協做開發；
• 代碼集中化管理；

缺點

• 單點故障；
• 必須聯網，沒法單機工做；

優勢就很少說了，你們可能對缺點更是記憶深入。 單點故障，集中式管理的缺點，代碼集中在一臺機器上，這個問題其實能夠經過備份集羣解決；

必須聯網工做，這個缺點我是深刻痛覺，一旦公司網絡出現問題，幾個小時甚至一天沒法工做的經歷都有。因爲這些缺點，便有了分佈版本控制系統。

分佈式版本控制系統

分佈式版本控制系統的表明就是今天要介紹的 GIT 了。想知道 GIT 有多流行嗎？看看 Github 就知道了，如今不少公司都已經把本身的代碼庫遷移到了 GIT。本人因爲各類緣由，近兩年已經到了第三家公司，其中每家都聽過一次 GIT 的分享。可見 Git 在現在的流行程度，也說明了分佈式版本控制系統是現在的趨勢。

關於分佈式版本控制系統，這裏只說優勢：

• 適合多人團隊協做開發；
• 代碼集中化管理；
• 能夠離線工做；
• 每一個計算機都是一個完整倉庫；

一、2兩點 svn 也能夠作到，說一下三、4點。

能夠離線工做，分佈式版本管理系統每一個計算機都有一個完整的倉庫，可本地提交，能夠作到離線工做。沒有了 svn 使人抓狂的斷網沒法工做問題;

每一個計算機都是一個完整的倉庫，也就沒有了SVN的單點故障。

GIT與SVN的比較

GIT的做者Linus一直比較痛恨集中方式版本控制系統。雖然有不少已知免費的集中式版本控制系統，可是在2002以前提交Linux源碼的方式都是經過diff提交給Linus的，而後進行手工合併。下面讓咱們來以GIT與SVN做爲表明，來看看爲何Linus痛恨集中式版本管理系統，而喜歡分佈式版本管理系統。下面具體比較一下它們的區別：

GIT是分佈式的，SVN爲集中式的，這是常識，二者最重要的區別，也是後面全部區別的基石；

GIT隨處都是版本庫，SVN只有一箇中央版本庫，由於GIT是分佈式的因此能作到處處都是版本庫，而SVN是集中式的，因此只有一箇中央倉庫。於是GIT可以作到無需網絡提交，處處到時版本庫，壓根不用擔憂提交速度問題，不用時刻依賴與網絡工做，不用擔憂單點故障。當工做完成以後直接推送遠程便可實現工做協做；

GIT沒有全局版本號，SVN有全局版本號，GIT版本庫處處都是，之間沒有實時共享數據，因此沒法確保版本號的惟一性，沒法使用全局版本號，分佈在各個機器上的版本庫版本號使用40位的HASH值取代。重複的狀況是存在的，從數學的角度考慮，可能性是2的63次方分之一，基本可忽略。而對於SVN，惟一版本，因此可以作到使用全局的版本號，版本號採用自增的方式；

GIT把內容按元數據存儲，SVN按文件存儲，GIT存儲的不是實際的文件，而是指向性數據。SVN保存的是文件數據。當GIT切換版本的時候，實際上切換的是元數據，並且本地操做，快捷有效；

GIT記錄文件快照，SVN記錄文件差別，GIT的元數據，即指向性數據指向的是實際的文件快照，這也是GIT可以快速切換版本的一個緣由。SVN保存的文件數據是各個版本之間的文件差別，因此切換版本的時候須要逐級的差別計算，速度比較慢，並且還需網絡傳輸。當工程較大時，速度與GIT相比差別會至關的大。

GIT的內容完整性高，SVN完整性低，由於GIT的數據記錄都有HASH值校驗，因此內容完整性較高。而SVN則沒有此功能，內容完整性低。；

以上就是本人總結的GIT與SVN的部分差別。

GIT架構

GIT的架構，能夠分爲幾個部分：

• 本地工做區(working directory)
• 暫存區(stage area, 又稱爲索引區, index)、
• 本地倉庫(local repository)、
• 遠程倉庫副本
• 遠程倉庫(remote repository)。

以下圖：

上圖展現了git的總體架構，以及和各個部分相關的主要命令。先看了解說明下其中涉及的各個部分。

工做區(working directory)

工做區，簡言之就是你工做的區域。對於git而言，就是的本地工做目錄。工做區的內容會包含提交到暫存區和版本庫(當前提交點)的內容，同時也包含本身的修改內容。

暫存區(stage area, 又稱爲索引區index)

暫存區是git中一個很是重要的概念。是咱們把修改提交版本庫前的一個過渡階段。查看GIT自帶幫助手冊的時候，一般以index來表示暫存區。在工做目錄下有一個.git的目錄，裏面有個index文件，存儲着關於暫存區的內容。git add命令將工做區內容添加到暫存區。

本地倉庫(local repository)

版本控制系統的倉庫，存在於本地。當執行git commit命令後，會將暫存區內容提交到倉庫之中。在工做區下面有.git的目錄，這個目錄下的內容不屬於工做區，裏面即是倉庫的數據信息，暫存區相關內容也在其中。

遠程版本庫(remote repository)

遠程版本庫與本地倉庫概念基本一致，不一樣之處在於一個存在遠程，可用於遠程協做，一個倒是存在於本地。經過push/pull可實現本地與遠程的交互；

遠程倉庫副本

能夠理解爲存在於本地的遠程倉庫緩存。如需更新，可經過git fetch/pull命令獲取遠程倉庫內容。使用fech獲取時，並未合併到本地倉庫，此時可以使用git merge實現遠程倉庫副本與本地倉庫的合併。

git文件一覽

看看.git這個目錄的下文件結構，以下圖：

簡要說明一下各個文件中所存放的內容信息：

HEAD

當前所在位置，其實就是工做區的在版本庫中的那個提交點，最終會指向一個40位的HASH值；

config

當前版本庫的專有配置文件，如使用命令git config user.name poloxue便會記錄在此文件；

description

被gitweb (Github的原型)用來顯示對repo的描述。

hooks

git有可自動運行在 git 任有意義階段的腳本hooks, 如commit/release/pull/push等狀態以前或者以後。我的思考的一個用處，如pre-push能夠用來強制進行代碼檢查。

index

存放暫存區(stage area)的相關信息；

info/exclue

能夠作到和.gitignore相同的事情，用於排除不要包含進版本庫的文件。區別就是，此文件不會被共享。

refs/heads

目錄下有關於本地倉庫的全部分支；

refs/remote

目錄下有關於遠程倉庫的全部分支；

object

目錄下存放的就是實際的數據文件，關於其中的存放方式暫時還不瞭解，有興趣能夠研究一下；

本節從版本控制引出分佈式版本控制，比較分佈式版本控制系統與其餘版本控制系統的區別，從而引入GIT。與SVN的比較明顯可看出GIT的優秀之處。對GIT的架構也進行總體簡單介紹。內容比較理論，指望在理清本身思路的同時，不會誤導他人。

好了，就說這麼多！文中若有錯誤，請幫忙指正！謝謝！

參考附錄

• 廖雪峯的 Git 教程

• Pro Git

• Git 本地倉庫內部結構

• .git 目錄結構

• 深刻理解git，從研究git目錄開始