第三章：Git 版本控制基础

Git 是现代软件开发中不可或缺的版本控制系统。本章将深入讲解 Git 的核心概念、常用命令以及团队协作的最佳实践。

3.1 Git 核心概念

3.1.1 Git 工作区域

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                         工作目录                              │
│                      (Working Directory)                     │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
                              ↓ git add
                              ↓
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                        暂存区                                 │
│                        (Staging Area)                       │
│                       Index / Cache                          │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
                              ↓ git commit
                              ↓
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                       本地仓库                                │
│                      (Local Repository)                      │
│                       .git directory                         │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
                              ↓ git push
                              ↓
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                       远程仓库                                │
│                     (Remote Repository)                     │
│                     GitHub/GitLab/Gitea                     │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

3.1.2 三种状态

状态	说明	Git 命令
Modified	文件已修改但未暂存	-
Staged	文件已修改并已添加到暂存区	`git add`
Committed	文件已提交到本地仓库	`git commit`

3.2 基础命令

3.2.1 仓库初始化与克隆

# 在当前目录初始化新仓库
git init

# 克隆远程仓库
git clone https://github.com/user/repo.git
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 (加快下载速度)
git clone --depth 1 https://github.com/user/repo.git

3.2.2 基本操作

# 查看工作目录状态
git status

# 查看详细状态
git status -s
# 输出格式: [状态][状态] [文件路径]
# M  = Modified
# A  = Added
# D  = Deleted
# R  = Renamed
# ?? = Untracked

# 暂存文件
git add filename.txt          # 暂存单个文件
git add file1.txt file2.txt   # 暂存多个文件
git add *.txt                  # 使用通配符
git add .                      # 暂存所有变化
git add -A                     # 暂存所有变化 (包括删除)
git add -p                     # 交互式暂存 (选择性地暂存部分修改)

# 提交更改
git commit -m "提交信息"
git commit -m "feat: 添加新功能"           # 格式: type: description
git commit -m "fix: 修复登录bug"           # fix: 修复bug
git commit -m "docs: 更新文档"              # docs: 文档更新
git commit -m "style: 代码格式调整"         # style: 格式
git commit -m "refactor: 重构代码"          # refactor: 重构
git commit -m "test: 添加测试"             # test: 测试
git commit -m "chore: 构建/工具变更"       # chore: 维护

# 追加修改到上一个提交
git add .
git commit --amend --no-edit

# 修改提交信息
git commit --amend -m "新的提交信息"

3.2.3 查看历史

# 查看提交历史
git log
git log --oneline                    # 简洁模式
git log --oneline --graph             # 图形化显示
git log --oneline -n 10                # 最近10条
git log --author="author name"        # 按作者筛选
git log --since="2024-01-01"          # 按时间筛选
git log --grep="keyword"              # 按关键词搜索
git log -p filename                   # 查看文件的变更历史

# 查看差异
git diff                              # 工作区 vs 暂存区
git diff --staged                      # 暂存区 vs 上次提交
git diff HEAD                         # 工作区 vs HEAD
git diff commit1 commit2              # 两个提交之间的差异
git diff --name-only                  # 只显示文件名
git diff branch1 branch2              # 分支间的差异

3.3 分支管理

3.3.1 分支基础操作

# 查看分支
git branch                           # 本地分支
git branch -a                        # 所有分支 (本地+远程)
git branch -r                        # 远程分支

# 创建分支
git branch feature/new-feature       # 创建但不切换
git checkout -b feature/new-feature  # 创建并切换
git switch -c feature/new-feature    # 同上 (新语法)

# 切换分支
git checkout main
git switch main
git switch -                          # 切换到上一个分支

# 删除分支
git branch -d feature/old-feature     # 安全删除 (未合并会警告)
git branch -D feature/old-feature     # 强制删除

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

3.3.2 合并分支

# 合并分支
git checkout main
git merge feature/new-feature

# 解决合并冲突
# 1. 打开冲突文件
# 2. 手动编辑解决冲突
# 3. 暂存解决后的文件
git add conflicted-file.txt
git commit -m "resolve merge conflict"

# 取消合并
git merge --abort

3.3.3 Rebase 操作

# 变基操作 - 将当前分支的修改应用到目标分支之上
git checkout feature/new-feature
git rebase main

# 交互式变基 - 修改提交历史
git rebase -i HEAD~3          # 修改最近3个提交

# 变基选项:
# pick - 保留该提交
# squash - 将提交合并到上一个
# reword - 修改提交信息
# edit - 暂停以修改提交
# drop - 删除提交

# 危险操作：同步远程分支
git rebase origin/main

3.4 远程仓库操作

3.4.1 远程仓库管理

# 查看远程仓库
git remote -v

# 添加远程仓库
git remote add origin https://github.com/user/repo.git
git remote add upstream https://github.com/original/repo.git

# 重命名远程仓库
git remote rename origin upstream

# 删除远程仓库
git remote remove origin

# 修改远程仓库 URL
git remote set-url origin https://github.com/user/new-repo.git

3.4.2 推送和拉取

# 推送到远程仓库
git push                              # 推送到默认分支
git push origin main                   # 推送到指定分支
git push -u origin feature/branch     # 设置上游分支
git push --force                      # 强制推送 (谨慎使用!)
git push --force-with-lease           # 安全强制推送

# 从远程拉取
git pull                              # 拉取并合并
git pull origin main                  # 拉取指定分支
git pull --rebase                     # 使用 rebase 方式拉取

# 获取远程更新 (不合并)
git fetch origin
git fetch --all                       # 获取所有远程

# 拉取远程分支
git checkout -b feature/branch origin/feature/branch
git checkout --track origin/feature/branch

3.5 Git 工作流

3.5.1 Git Flow 工作流

                    develop
                       ↑
                ┌──────┴──────┐
                ↓             ↓
          feature/*      release/*
                ↓             ↓
                └──────┬──────┘
                       ↓
                      main
                       ↓
                    hotfix/*

# Git Flow 命令示例

# 开始新功能
git checkout develop
git checkout -b feature/new-feature
# ... 开发完成后 ...
git checkout develop
git merge --no-ff feature/new-feature
git branch -d feature/new-feature

# 创建发布分支
git checkout -b release/1.0.0 develop
# ... 完成发布 ...
git checkout main
git merge release/1.0.0 --no-ff
git tag -a v1.0.0 -m "Release version 1.0.0"
git checkout develop
git merge release/1.0.0 --no-ff
git branch -d release/1.0.0

# 紧急修复
git checkout -b hotfix/bugfix main
# ... 修复完成后 ...
git checkout main
git merge hotfix/bugfix --no-ff
git tag -a v1.0.1 -m "Hotfix version 1.0.1"
git checkout develop
git merge hotfix/bugfix --no-ff
git branch -d hotfix/bugfix

3.5.2 GitHub Flow

适用于持续部署的团队：

# 1. 从 main 创建功能分支
git checkout -b feature/new-feature

# 2. 在分支上开发并提交
git add .
git commit -m "feat: implement new feature"

# 3. 推送分支到远程
git push -u origin feature/new-feature

# 4. 创建 Pull Request
# 在 GitHub/GitLab 上操作

# 5. 代码审查后合并到 main
# 在 GitHub/GitLab 上操作

# 6. 删除分支
git branch -d feature/new-feature
git push origin --delete feature/new-feature

3.5.3 trunk-based Development

# 所有开发者从 main/trunk 创建短期分支
git checkout -b feature/tiny-fix main
git checkout -b feature/another-fix main

# 频繁集成到 main
git checkout main
git merge feature/tiny-fix --no-ff
git push origin main

3.6 团队协作规范

3.6.1 Git 提交信息规范

推荐使用 Conventional Commits 规范：

<type>(<scope>): <subject>

<body>

<footer>

Type 类型：

Type	Description
feat	新功能
fix	Bug 修复
docs	文档变更
style	代码格式 (不影响代码运行)
refactor	重构 (非功能变更)
perf	性能优化
test	测试相关
build	构建系统或依赖变更
ci	CI 配置变更
chore	其他杂项

示例：

feat(auth): 添加 OAuth2 登录支持

实现了 Google 和 GitHub 的 OAuth2 登录功能

- 添加 OAuth2 回调处理
- 集成社交登录按钮
- 添加登录状态管理

Closes #123

3.6.2 .gitignore 配置

# .gitignore 示例

# 操作系统
.DS_Store
Thumbs.db

# IDE
.idea/
.vscode/
*.swp
*.swo

# 依赖
node_modules/
vendor/
bower_components/

# 构建产物
dist/
build/
target/
*.class
*.jar
*.war

# 日志
*.log
logs/

# 环境配置
.env
.env.local
*.local

# 测试覆盖率
coverage/
.nyc_output/

# Docker
.dockerignore

# Terraform
*.tfstate
*.tfstate.*
.terraform/

3.6.3 Git Hooks

# 创建 pre-commit hook
mkdir -p .git/hooks
cat > .git/hooks/pre-commit << 'EOF'
#!/bin/sh

# 禁止直接提交到 main
branch=$(git symbolic-ref --short HEAD)
if [ "$branch" = "main" ]; then
    echo "Error: Direct commit to main is not allowed!"
    exit 1
fi

# 运行测试
npm test

# 代码格式检查
npm run lint
EOF

chmod +x .git/hooks/pre-commit

3.7 高级技巧

3.7.1 贮藏 (Stash)

# 贮藏当前修改
git stash
git stash save "工作进度备注"

# 查看贮藏列表
git stash list
# 输出: stash@{0}: WIP on main: abc123 feat: add feature

# 应用最新贮藏
git stash pop

# 应用指定贮藏
git stash apply stash@{1}

# 删除贮藏
git stash drop stash@{0}
git stash clear               # 清空所有

3.7.2 标签 (Tag)

# 创建标签
git tag v1.0.0                          # 轻量标签
git tag -a v1.0.0 -m "Version 1.0.0"    # 注解标签

# 列出标签
git tag
git tag -l "v1.*"

# 查看标签详情
git show v1.0.0

# 推送标签
git push origin v1.0.0                   # 推送单个
git push origin --tags                   # 推送所有

# 删除标签
git tag -d v1.0.0                       # 删除本地
git push origin --delete v1.0.0         # 删除远程

3.7.3 Bisect 二分查找

# 开始二分查找
git bisect start

# 指定已知有问题的版本
git bisect bad

# 指定已知正常的版本
git bisect good v1.0.0

# Git 会自动检出中间的版本
# 测试后标记
git bisect good   # 或 git bisect bad

# Git 会继续检出下一个版本
# ...

# 找到问题后重置
git bisect reset

3.8 Git 配置最佳实践

3.8.1 全局配置

# 用户信息
git config --global user.name "Your Name"
git config --global user.email "your.email@company.com"

# 默认分支
git config --global init.defaultBranch main

# 颜色输出
git config --global color.ui auto

# 拉取策略
git config --global pull.rebase false  # merge (默认)
git config --global pull.rebase true   # rebase
git config --global pull.ff only        # fast-forward only

# 推送策略
git config --global push.default current

# 记住所拉取的分支
git config --global push.followTags true

# 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
git config --global alias.df diff
git config --global alias.lg "log --oneline --graph --all"

3.8.2 仓库级别配置

# 针对单个仓库的配置
git config user.name "Project Name"
git config user.email "project@company.com"

# 查看配置
git config --list --local
git config --list --global
git config --list --system

3.9 本章小结

分类	关键命令
基础操作	`git init`, `git clone`, `git add`, `git commit`
查看历史	`git log`, `git diff`, `git status`
分支管理	`git branch`, `git checkout`, `git merge`, `git rebase`
远程操作	`git push`, `git pull`, `git fetch`
协作工具	`git stash`, `git tag`, `git bisect`

📌 下一章预告

下一章我们将学习持续集成与持续部署 (CI/CD)，包括：

CI/CD 核心概念
Jenkins 流水线配置
GitLab CI/GitHub Actions 使用
ArgoCD 部署策略

💡 提示：建议团队制定统一的 Git 工作流和提交规范，并在项目初期通过 Git Hooks 强制执行这些规范。