第55章：Git 基础
第五十五章：Git 基础
55.1 Git 简介
什么是 Git？
想象一下：你写了一篇论文，每天改一点，改了30天。终于有一天，电脑蓝屏了，论文没了，只剩下一个礼拜前的版本。
或者这样：你和同事一起写代码，他把你写的代码覆盖了，还没法恢复。
惨案现场.jpg
这时候，Git 就是你的"时光机"和"后悔药"！
graph LR
A[最初版本] --> B[第1次修改]
B --> C[第2次修改]
C --> D[第3次修改]
D --> E[...]
E --> F[当前版本]
G[Git仓库] -.->|记录每个版本| A
G -.-> B
G -.-> C
G -.-> DGit 的诞生
Git 是 Linux 之父林纳斯·托瓦兹（Linus Torvalds）在 2005 年创造的。
当时，商业版本控制系统 BitKeeper 不再免费开源了，林纳斯一怒之下，花了两周时间写出了 Git。
“我是个自大狂，所以我决定自己写一个版本控制系统。”
—— 林纳斯·托瓦兹
结果 Git 成为了世界上最流行的版本控制系统，没有之一。
Git 能做什么？
| 功能 | 说明 | 类比 |
|---|
| 版本控制 | 记录每个版本的修改 | 游戏的"存档"功能 |
| 多人协作 | 多人同时开发，合并代码 | 多人联机游戏 |
| 分支管理 | 创建独立开发线 | 看电影时的"平行世界" |
| 追溯历史 | 查看谁在什么时候改了什么 | 视频回放 |
| 备份恢复 | 代码不会丢失 | 云端存档 |
Git vs 其他版本控制系统
| 特性 | Git | SVN | CVS |
|---|
| 类型 | 分布式 | 集中式 | 集中式 |
| 离线可用 | ✅ 完全可用 | ❌ 需要服务器 | ❌ 需要服务器 |
| 分支 | 轻量级快速 | 笨重 | 不支持 |
| 速度 | 超快 | 慢 | 慢 |
| 安全性 | 难以篡改 | 一般 | 一般 |
Git 的核心概念
graph LR
subgraph 工作区
A[工作目录]
end
subgraph 暂存区
B[暂存区<br/>Stage / Index]
end
subgraph 本地仓库
C[Git仓库<br/>Repository]
end
subgraph 远程仓库
D[远程仓库<br/>Remote]
end
A -->|git add| B
B -->|git commit| C
C -->|git push| D
D -->|git pull| A
C -->|git checkout| A工作区 (Working Directory)：你正在编辑文件的地方
暂存区 (Stage/Index)：准备提交的区域
本地仓库 (Repository)：本地的 Git 数据库
远程仓库 (Remote)：GitHub、GitLab 等服务器上的仓库
55.2 Git 安装与配置
安装 Git
Ubuntu/Debian:
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| sudo apt update
sudo apt install git
|
CentOS/RHEL:
macOS:
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| # 方法一：使用 Homebrew
brew install git
# 方法二：安装 Xcode Command Line Tools
xcode-select --install
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Windows:
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| # 使用 Chocolatey
choco install git
# 或下载安装包
# https://git-scm.com/download/win
|
验证安装
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| $ git --version
git version 2.34.1
|
首次配置
Git 安装后需要设置用户名和邮箱，这是你每次提交的"签名"：
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| # 设置全局用户名（所有仓库都用这个）
git config --global user.name "你的名字"
# 设置全局邮箱
git config --global user.email "your.email@example.com"
# 查看所有配置
git config --list
# 查看某个配置
git config user.name
|
配置文件
Git 配置有三个级别，按优先级排序：
| 级别 | 文件位置 | 范围 |
|---|
| 系统级 | /etc/gitconfig | 所有用户的所有仓库 |
| 用户级 | ~/.gitconfig 或 ~/.config/git/config | 当前用户的所有仓库 |
| 仓库级 | .git/config | 当前仓库 |
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| # 系统级配置（需要管理员权限）
git config --system core.editor vim
# 用户级配置
git config --global core.editor vim
# 仓库级配置（当前仓库）
git config core.editor vim
|
常用配置
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| # 设置默认分支名
git config --global init.defaultBranch main
# 设置克隆默认采用 SSH
git config --global url."git@github.com:".insteadOf "https://github.com/"
# 设置别名（简化命令）
git config --global alias.st status
git config --global alias.co checkout
git config --global alias.br branch
git config --global alias.ci commit
git config --global alias.unstage 'reset HEAD --'
# 启用彩色输出
git config --global color.ui auto
# 设置默认编辑器
git config --global core.editor vim
# 设置提交模板
git config --global commit.template ~/.gitmessage.txt
|
创建提交模板
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| # ~/.gitmessage.txt
# ====================
#
# 标题（必填，不超过50字）
#
# 详细内容（可选）
#
# 类型：
# feat: 新功能
# fix: 修复bug
# docs: 文档变更
# style: 代码格式
# refactor: 重构
# test: 测试
# chore: 构建/工具
#
# ====================
|
55.3 仓库创建与克隆
创建新仓库
方式一：在当前目录初始化
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| # 进入项目目录
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：创建新目录并初始化
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| git init my-new-project
cd my-new-project
|
.git 目录
git init 会在当前目录创建一个 .git 目录，这是 Git 的"数据库"：
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| ls -la .git/
# .git/
# ├── HEAD # 指向当前分支
# ├── config # 仓库配置
# ├── description # 仓库描述
# ├── hooks/ # 钩子脚本
# ├── info/ # 信息
# ├── objects/ # 对象存储（核心数据库）
# └── refs/ # 引用（分支、标签）
|
克隆远程仓库
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| # 克隆整个仓库
git clone https://github.com/user/repo.git
# 指定目录名
git clone https://github.com/user/repo.git my-folder
# 克隆特定分支
git clone -b develop https://github.com/user/repo.git
# 浅克隆（只下载最新版本，省时间）
git clone --depth 1 https://github.com/user/repo.git
|
常见协议
| 协议 | 格式 | 说明 |
|---|
| HTTPS | https://github.com/user/repo.git | 需要输入用户名密码（可用 token） |
| SSH | git@github.com:user/repo.git | 需要配置 SSH Key，更安全 |
| Git | git://github.com/user/repo.git | 只读，防火墙常用 |
SSH Key 配置（推荐）
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| # 1. 检查是否已有 SSH Key
ls ~/.ssh/
# 2. 生成新的 SSH Key
ssh-keygen -t ed25519 -C "your.email@example.com"
# 3. 一路回车（使用默认位置，空密码）
# Enter file in which to save the key (/home/user/.ssh/id_ed25519):
# Enter passphrase (empty for no passphrase):
# 4. 查看公钥
cat ~/.ssh/id_ed25519.pub
# 5. 复制公钥到 GitHub/GitLab
# GitHub: Settings -> SSH and GPG keys -> New SSH key
|
55.4 文件状态
Git 文件生命周期
graph TD
subgraph 工作区
A[未跟踪文件<br/>Untracked]
end
subgraph 暂存区
B[已暂存<br/>Staged]
end
subgraph 仓库
C[未修改<br/>Committed]
D[已修改<br/>Modified]
end
A -->|git add| B
B -->|git commit| C
C -->|编辑文件| D
D -->|git add| B
C -->|git rm| A四种文件状态
| 状态 | 说明 | 例子 |
|---|
| Untracked | Git 未跟踪的新文件 | 新创建的 readme.txt |
| Modified | 已跟踪文件被修改 | 修改了 app.py |
| Staged | 暂存区中的文件 | git add 后的文件 |
| Committed | 已提交到仓库 | git commit 后的文件 |
查看状态
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| git status
# 输出示例：
# On branch main
#
# Changes not staged for commit:
# modified: app.py
#
# Untracked files:
# newfile.txt
#
# Changes to be committed:
# (use "git reset HEAD <file>..." to unstage)
# modified: readme.md
|
简化输出
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| # 简洁模式
git status -s
# 输出示例：
# M app.py # M = Modified（工作区修改）
# A newfile.txt # A = Added（新增，已暂存）
# D deleted.txt # D = Deleted（删除）
# R renamed.txt # R = Renamed（重命名）
# ?? readme.txt # ?? = Untracked（未跟踪）
|
55.5 git add
git add 把文件从工作区放入暂存区，准备提交。
基本用法
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| # 添加单个文件
git add readme.txt
# 添加多个文件
git add readme.txt app.py
# 添加所有文件
git add .
# 添加所有修改和删除，不包含未跟踪文件
git add -u
# 查看将要添加的内容（不实际添加）
git add -n .
|
交互式添加
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| # 交互式添加
git add -i
# 输出：
# *** Commands ***
# 1: status 2: update 3: revert
# 4: add untracked 5: patch 6: diff
# 7: quit 8: help
# What now>
|
部分添加
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| # 只添加文件的部分修改（patch 模式）
git add -p
# 选项：
# y - stage this hunk
# n - skip this hunk
# s - split into smaller hunks
# e - manually edit the hunk
# q - quit
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55.6 git commit
git commit 把暂存区的内容提交到仓库，创建一个快照。
基本用法
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| # 提交暂存区内容
git commit
# 提交并添加说明（推荐！）
git commit -m "提交说明"
# 提交所有已跟踪文件的修改（跳过 git add）
git commit -am "提交说明"
# 修改最后一次提交（还没 push）
git commit --amend
|
提交规范
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| # 格式：<类型>: <描述>
# 新功能
git commit -m "feat: 添加用户注册功能"
# 修复bug
git commit -m "fix: 修复登录页面无法跳转的问题"
# 文档更新
git commit -m "docs: 更新 README 使用说明"
# 代码格式
git commit -m "style: 格式化代码风格"
# 重构
git commit -m "refactor: 重构用户认证模块"
# 测试
git commit -m "test: 添加单元测试"
# 构建/工具
git commit -m "chore: 升级依赖包版本"
|
空提交
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| # 创建一个空提交（用于触发 CI/CD）
git commit --allow-empty -m "trigger CI/CD"
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多提交操作
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| # 提交所有已跟踪的修改
git commit -am "快速提交"
# 提交时显示 diff
git commit -v
# 提交时强制签署（需要配置 GPG）
git commit -S -m "signed commit"
|
55.7 git status
git status 显示工作区和暂存区的状态。
完整输出
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| git status
# 详解：
# On branch main # 当前分支
#
# Changes to be committed: # 暂存区（即将提交）
# modified: file1.txt
#
# Changes not staged for commit: # 工作区修改（未暂存）
# modified: file2.txt
#
# Untracked files: # 未跟踪文件（Git 不认识）
# newfile.txt
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简短输出
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| git status -s
git status --short
# 状态码：
# M = Modified（修改）
# A = Added（新增）
# D = Deleted（删除）
# R = Renamed（重命名）
# C = Copied（复制）
# ?? = Untracked（未跟踪）
# !! = Ignored（忽略）
# 示例：
# M app.py # 暂存区的修改
# M readme.txt # 工作区的修改
# ?? newfile.txt # 未跟踪文件
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忽略文件
创建 .gitignore 文件：
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| # .gitignore 示例
# 操作系统文件
.DS_Store
Thumbs.db
# 编译产物
*.o
*.so
*.class
# 依赖目录
node_modules/
venv/
__pycache__/
# 日志文件
*.log
# 敏感信息
.env
*.pem
# IDE 配置
.vscode/
.idea/
# 构建目录
dist/
build/
|
55.8 git log
git log 显示提交历史。
基本用法
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| # 查看提交历史
git log
# 简洁输出
git log --oneline
# 图形化显示分支
git log --graph
# 显示最近 N 条
git log -n 5
# 显示文件修改
git log --stat
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高级选项
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| # 显示每次提交的文件变化
git log --name-status
# 显示每次提交的差异
git log -p
# 显示每个提交者的提交次数
git shortlog
# 显示贡献者统计
git shortlog -sn
# 按日期范围查询
git log --since="2024-01-01"
git log --until="2024-12-31"
# 按作者查询
git log --author="John"
# 按提交信息关键词查询
git log --grep="fix"
# 显示某个文件的历史
git log --follow file.txt
|
美化输出
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| # 格式化输出
git log --pretty=format:"%h %an %s"
# 常用占位符：
# %H 完整 commit hash
# %h 简短 commit hash
# %an 作者名字
# %ae 作者邮箱
# %s 提交说明
# %b 提交详情
# %cr 相对时间
# %ci ISO 格式时间
# 美化样式
git log --pretty=format:"%C(yellow)%h%Creset - %C(bold)%s%Creset %C(dim)(%cr)%Creset" --graph
|
55.9 git diff
git diff 显示文件差异。
基本用法
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| # 查看工作区 vs 暂存区
git diff
# 查看暂存区 vs 仓库
git diff --staged
git diff --cached
# 查看工作区 vs 仓库（当前分支最新提交）
git diff HEAD
# 查看两个提交之间的差异
git diff abc123..def456
|
比较特定文件
1
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| git diff -- readme.txt
git diff HEAD -- readme.txt
|
高级选项
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| # 统计变化
git diff --stat
# 忽略空白变化
git diff --ignore-space-change
# 显示函数级别的差异
git diff -U 10
# 显示为统一的 diff 格式
git diff -U 1
# 简短 diff
git diff --shortstat
|
分支比较
1
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8
| # 比较两个分支
git diff main..develop
# 比较当前分支和 main
git diff main
# 查看未提交的合并
git diff --cached --staged
|
图形化工具
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9
| # 使用 vimdiff
git difftool
# 设置默认工具
git config --global diff.tool vimdiff
git config --global difftool.prompt false
# 使用 Beyond Compare
git config --global diff.tool bc3
|
本章小结
本章我们学习了 Git 的基础知识：
| 命令 | 说明 |
|---|
git init | 初始化仓库 |
git clone | 克隆仓库 |
git add | 添加到暂存区 |
git commit | 提交到仓库 |
git status | 查看状态 |
git log | 查看历史 |
git diff | 查看差异 |
Git 的核心工作流程：
graph LR
A[工作区] -->|git add| B[暂存区]
B -->|git commit| C[本地仓库]
C -->|git push| D[远程仓库]
D -->|git pull| A
D -->|git clone| A
💡 温馨提示：
Git 是程序员的"时光机"。养成勤提交的好习惯，每次提交只做一件事，提交信息写清楚。将来回溯历史时，你会感谢现在的自己！
下一章预告：第五十六章我们将学习 Git 进阶，包括分支管理、标签、远程协作、Git Flow 工作流、CI/CD 等内容。敬请期待！ 🚀