推荐学习官方文档 https://git-scm.com/book/zh/v2/

起步

版本控制是一种记录一个或若干文件内容变化，以便将来查阅特定版本修订情况的系统。

在分布式版本控制系统（DVCS）中，客户端并不只提取最新版本的文件快照，而是把代码仓库完整地镜像下来，包括完整的历史记录。因此，任何一处协同工作用的服务器发生故障，事后都可以用任何一个镜像出来的本地仓库恢复。每一次的克隆操作，实际上都是一次对代码仓库的完整备份。

更进一步，借助这类系统可以指定和若干不同的远端代码仓库进行交互。籍此，在同一个项目中能够分别和不同工作小组的人相互协作。

安装

Windows

推荐使用 scoop 来管理 Windows 下的软件，可以直接使用命令安装 git：

scoop install git

Ubuntu

不建议源代码安装，因为 git 会周期性推送安全更新。在 Ubuntu 中直接安装：

sudo apt install git

对于想要体验最新稳定版本，使用此 PPA：

sudo add-apt-repository ppa:git-core/ppa
sudo apt update && sudo apt install git

初次配置

初次运行 git 前需要进行配置。每台计算机只需要配置一次，程序升级时会保留配置信息。

git 自带一个 git config 工具来帮助设置控制 Git 外观和行为的配置变量。这些变量存储在三个不同的位置：

  1. /etc/gitconfig：包含系统上每一个用户及他们仓库的通用配置。使用 --system 选项读写该文件（需要管理员权限）。
  2. ~/.gitconfig 或 ~/.config/git/config：只针对当前用户。使用 --global 选项读写此文件，对系统上所有仓库生效。
  3. 当前仓库的 .git/config：仅针对该仓库。使用 --local 选项读写此文件（默认行为）。

每一个级别会覆盖上一个级别的配置，所以 .git/config 的配置变量会覆盖 /etc/gitconfig 中的配置变量。

在 Windows 中，这些文件的位置分别为：

  1. C:\ProgramData\Git\config（如果使用 scoop 安装，则配置文件目录被修正为 scoop 文件夹）
  2. C:\Users\$User\.gitconfig
  3. 当前仓库中的 .git/config

通过以下命令查询所有的配置以及它们所在的文件：

git config --list --show-origin

用户信息

设置用户名和邮件地址，每一个 git 提交都会使用这些信息，它们会写入到每一次提交中，不可更改：

git config --global user.name "username"
git config --global user.email "[email protected]"

使用 git config --list 来列出所有 Git 当前能找到的配置。

Git 基础

只有在命令行模式下才能执行 Git 的所有命令。

获取 Git 仓库

通常有两种方式：

  1. 将尚未进行版本控制的本地目录转换为 Git 仓库；
  2. 从其他服务器克隆一个已存在的 Git 仓库。

在已存在目录中初始化仓库：

git init

这将创建 .git 目录，包含初始化的 Git 仓库中所有的必须文件。

克隆现有的仓库：

git clone https://github.com/libgit2/libgit2

这会在当前目录下创建名为 libgit2 的文件夹，并从远程仓库中拉取所有数据到该目录下的 .git 文件夹，然后检出最新版本的文件拷贝。

希望在克隆时自定义本地仓库的名字，可以通过额外参数指定：

git clone https://github.com/libgit2/libgit2 mylibgit

记录更新

工作目录下的所有文件都有两种状态：已跟踪或未跟踪。

  • git status 用于查看文件处于什么状态。
  • git add <file> 用于将内容添加到下一次提交中。可以用它开始跟踪新文件、把已跟踪的文件放到暂存区，还能用于合并时把有冲突的文件标记为已解决状态。

忽略文件

总有些文件无需纳入 Git 的管理，也不希望它们总出现在未跟踪文件列表。在这种情况下，可以创建一个名为 .gitignore 的文件，列出要忽略的文件的模式。

.gitignore 的格式规范：

  • 所有空行或以 # 开头的行都会被 Git 忽略
  • 可以使用标准的 glob 模式匹配，它会递归地应用在整个工作区中
  • 匹配模式可以以 / 开头防止递归
  • 匹配模式可以以 / 结尾指定目录
  • 要忽略指定模式以外的文件或目录，可以在模式前加上 ! 取反

一个实用的 .gitignore 示例：

# 编译产物
*.o
*.class
/build/
/dist/

# 依赖目录
node_modules/
vendor/

# 环境配置
.env
.env.local

# IDE 文件
.idea/
.vscode/
*.swp

GitHub 维护了一份针对各种语言和框架的 .gitignore 模板：https://github.com/github/gitignore

查看修改

  • git diff 比较工作目录中当前文件和暂存区域快照之间的差异。
  • git diff --staged 查看已暂存文件与最后一次提交的文件差异。

提交更新

  • git commit 提交暂存区的内容，会启动文本编辑器来输入提交说明。
  • git commit -m "message" 直接在命令行中填写提交说明。
  • git commit -a 跳过暂存区域，将所有已跟踪文件暂存起来一并提交，从而跳过 git add 步骤。

移除文件

  • git rm <file> 将文件移除，在下一次提交时不再纳入版本管理。
  • git rm --cached <file> 将文件从 Git 仓库中删除，但仍然保留在当前工作目录中。
  • git rm 命令支持 glob 模式。

移动文件

Git 并不显式跟踪文件移动操作。如果在 Git 中重命名了某个文件，仓库的元数据并不会体现这是一次改名操作。

git mv file_from file_to 用于在 Git 中对文件改名，这相当于执行了：

mv file_from file_to
git rm file_from
git add file_to

查看提交历史

git log 用于回顾提交历史。不传入参数的情况下，会按照时间先后顺序列出所有提交，最近的更新排在最上面。

常用选项：

选项 说明
--patch / -p 显示每次提交所引入的差异
-n 只显示最近的 n 次提交
--stat 显示每次提交的简略统计信息
--oneline 将每个提交压缩到一行显示
--graph 以 ASCII 图形展示分支和合并历史
--pretty=format:"..." 自定义输出格式
--since / --until 按时间筛选
--author 指定作者
--grep 搜索提交说明中的关键字
-S <string> 筛选添加或删除了该字符串的提交

自定义格式示例：

$ git log --pretty=format:"%h - %an, %ar : %s"
ca82a6d - Scott Chacon, 6 years ago : changed the version number
085bb3b - Scott Chacon, 6 years ago : removed unnecessary test
a11bef0 - Scott Chacon, 6 years ago : first commit

这里特别提及作者和提交者之间的区别：作者是实际上做出修改的人，提交者是最后将此工作提交到仓库的人。当你为某个项目发布补丁，然后某个核心成员将你的补丁并入项目时，你就是作者，而那个核心成员就是提交者。

常用的组合命令：

# 简洁的图形化日志
git log --oneline --graph --all

# 查看某个文件的修改历史
git log --follow -p <file>

撤销操作

在任何一个阶段，你都有可能想要撤销某些操作。注意，有些撤销操作是不可逆的。

修改最后一次提交

提交时发现有几个文件漏掉或提交信息写错了，可以运行带有 --amend 选项的提交来重新提交：

git commit --amend

这个命令将暂存区中的文件提交，替换上一次的提交。

取消暂存文件

# 传统方式
git reset HEAD <file>

# 推荐的新方式（Git 2.23+）
git restore --staged <file>

reset 是一个危险的命令，尤其在使用 --hard 选项时。

撤销对文件的修改

# 传统方式
git checkout -- <file>

# 推荐的新方式（Git 2.23+）
git restore <file>

这会使用最近提交的版本来覆盖文件，本地的修改将丢失。

远程仓库的使用

远程仓库是指托管在其他网络中的项目的版本库（远程仓库也可以在你的本地主机上）。

常用命令：

命令 说明
git remote 查看已配置的远程仓库服务器
git remote -v 显示远程仓库的简写与对应的 URL
git remote add <name> <url> 添加一个新的远程仓库
git remote show <name> 查看某个远程仓库的详细信息
git remote rename <old> <new> 重命名远程仓库
git remote remove <name> 移除远程仓库
git fetch <remote> 从远程仓库拉取数据（不自动合并）
git pull 拉取并自动合并到当前分支
git push <remote> <branch> 将本地分支推送到远程仓库

打标签

Git 可以给仓库历史中的某一个提交打上标签，以示重要。通常用来标记发布结点（v1.0、v2.0 等）。

# 列出标签
git tag
git tag -l "v1.8.5*"    # 按模式匹配

# 创建附注标签（推荐，包含完整信息）
git tag -a v1.4 -m "my version 1.4"

# 创建轻量标签
git tag v1.4-lw

# 对过去的提交打标签
git tag -a v1.2 <commit-hash>

# 推送标签到远程
git push origin v1.4       # 推送单个标签
git push origin --tags     # 推送所有标签

# 删除标签
git tag -d v1.4            # 删除本地标签
git push origin --delete v1.4  # 删除远程标签

使用 git checkout <tag> 检出标签会使仓库处于”分离头指针”（detached HEAD）状态。如果需要在此基础上修改，应该创建一个新分支：git checkout -b <branch> <tag>。

Git 别名

通过 git config 命令来为每个命令设置别名：

git config --global alias.co checkout
git config --global alias.br branch
git config --global alias.ci commit
git config --global alias.st status
git config --global alias.lg "log --oneline --graph --all"

这意味着，当要使用 git commit 时，只需要输入 git ci。

Git 分支

分支是 Git 最强大的特性之一。Git 的分支模型极其轻量，创建和切换分支几乎是瞬间完成的，这鼓励开发人员频繁地使用分支。

分支原理

Git 的分支本质上是指向提交对象的可变指针。默认分支名为 main（或 master）。每次提交时，当前分支指针会自动向前移动。

Git 通过一个名为 HEAD 的特殊指针来标识当前所在的本地分支。

基本操作

# 创建分支
git branch <branch-name>

# 切换分支
git checkout <branch-name>

# 创建并切换（推荐，Git 2.23+）
git switch -c <branch-name>

# 查看所有分支
git branch          # 本地分支
git branch -a       # 包括远程分支
git branch -v       # 显示每个分支的最后一次提交

# 删除分支
git branch -d <branch-name>    # 安全删除（已合并才允许）
git branch -D <branch-name>    # 强制删除

# 重命名当前分支
git branch -m <new-name>

合并分支

将指定分支合并到当前分支：

git merge <branch-name>

Git 会根据情况选择合并策略：

  • 快进合并（Fast-forward）：如果当前分支是目标分支的直接祖先，Git 只需移动指针，不会创建新的提交。
  • 三方合并（Three-way merge）：如果两个分支有分叉，Git 会使用两个分支的末端快照和它们的共同祖先进行三方合并，并创建一个新的合并提交。

解决合并冲突

当两个分支修改了同一个文件的同一部分时，Git 无法自动合并，会产生冲突：

<<<<<<< HEAD
当前分支的内容
=======
要合并的分支的内容
>>>>>>> branch-name

解决冲突的流程：

  1. 打开冲突文件，手动编辑选择保留哪些内容
  2. 删除冲突标记（<<<<<<<、=======、>>>>>>>）
  3. git add <file> 将解决后的文件标记为已解决
  4. git commit 完成合并提交

变基（Rebase）

rebase 是另一种整合分支的方式。它会将当前分支的提交”重放”到目标分支之上，产生更线性的提交历史：

# 将当前分支变基到 main
git rebase main

# 交互式变基（修改、合并、删除提交）
git rebase -i HEAD~3

交互式变基中常用的操作：

命令 说明
pick 保留该提交
reword 保留提交但修改提交信息
squash 将该提交与前一个提交合并
drop 丢弃该提交

黄金法则：不要对已经推送到远程仓库的提交进行变基。 变基会重写提交历史，如果其他人基于这些提交进行了开发，会造成混乱。

分支工作流

长期分支

许多项目维护两个长期分支：

  • main：始终保持稳定的可发布状态
  • develop：用于日常开发和集成测试

功能分支

为每个新功能创建一个短期分支，开发完成后合并到 develop 或 main：

git switch -c feature/user-auth
# ... 开发功能 ...
git switch main
git merge feature/user-auth
git branch -d feature/user-auth

远程分支

跟踪分支

克隆仓库时，Git 会自动创建跟踪远程分支的本地分支。远程分支以 <remote>/<branch> 的形式命名，例如 origin/main。

# 查看远程分支
git branch -r

# 基于远程分支创建本地分支并跟踪
git checkout -b <branch> origin/<branch>
# 或者简写
git checkout --track origin/<branch>

# 设置已有本地分支跟踪远程分支
git branch -u origin/<branch>

# 查看所有跟踪分支的信息
git branch -vv

推送与拉取

# 推送本地分支到远程
git push origin <branch>

# 推送并设置上游跟踪
git push -u origin <branch>

# 删除远程分支
git push origin --delete <branch>

# 拉取远程更新（推荐先 fetch 再 merge）
git fetch origin
git merge origin/main

# 或者直接 pull（fetch + merge）
git pull

Git 工具

贮藏（Stash）

当你正在开发某个功能但需要临时切换分支时，可以使用 stash 将未完成的修改保存起来：

# 贮藏当前修改
git stash

# 贮藏并添加说明
git stash push -m "work in progress: login page"

# 查看贮藏列表
git stash list

# 恢复最近一次贮藏
git stash pop        # 恢复并删除贮藏记录
git stash apply      # 恢复但保留贮藏记录

# 恢复指定的贮藏
git stash apply stash@{2}

# 删除贮藏
git stash drop stash@{0}
git stash clear      # 清除所有贮藏

Cherry-pick

从其他分支选取特定的提交应用到当前分支：

git cherry-pick <commit-hash>

# 选取多个提交
git cherry-pick <hash1> <hash2>

# 选取一个范围内的提交
git cherry-pick <start-hash>..<end-hash>

二分查找（Bisect）

当你发现了一个 bug 但不知道它是在哪次提交引入的，可以使用 bisect 通过二分法快速定位：

git bisect start
git bisect bad              # 标记当前提交为有 bug
git bisect good <commit>    # 标记一个已知没有 bug 的提交

# Git 会自动检出中间的提交，你需要测试并标记
git bisect good             # 这个提交没有 bug
git bisect bad              # 这个提交有 bug
# ... 重复直到找到引入 bug 的提交 ...

git bisect reset            # 结束查找，回到原来的分支

子模块（Submodule）

子模块允许你在一个 Git 仓库中引用另一个 Git 仓库：

# 添加子模块
git submodule add <url> <path>

# 克隆包含子模块的仓库
git clone --recurse-submodules <url>

# 如果已经克隆但没有初始化子模块
git submodule init
git submodule update

# 更新所有子模块到最新
git submodule update --remote

搜索

# 在工作目录中搜索字符串
git grep "pattern"
git grep -n "pattern"        # 显示行号
git grep --count "pattern"   # 显示匹配次数

# 在提交历史中搜索
git log -S "function_name"   # 搜索添加或删除了该字符串的提交
git log --all --grep="fix"   # 搜索提交信息

重写历史

# 修改最后一次提交
git commit --amend

# 交互式变基修改多个提交
git rebase -i HEAD~3

# 将一个文件从所有历史中移除（谨慎使用）
git filter-branch --tree-filter 'rm -f <file>' HEAD

警告： 重写历史会改变提交哈希。如果这些提交已推送到远程仓库，需要强制推送 git push --force，并通知所有协作者。

自定义 Git

常用配置

# 设置默认编辑器
git config --global core.editor "code --wait"

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

# 设置换行符处理
git config --global core.autocrlf true    # Windows
git config --global core.autocrlf input   # macOS/Linux

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

# 设置 pull 默认使用 rebase
git config --global pull.rebase true

# 设置合并工具
git config --global merge.tool vscode

Git 钩子（Hooks）

Git 钩子是在特定事件发生时自动执行的脚本，存放在 .git/hooks/ 目录下。

常用的钩子：

钩子 触发时机 常见用途
pre-commit 提交前 代码检查、格式化
commit-msg 编写提交信息后 检查提交信息格式
pre-push 推送前 运行测试
post-merge 合并后 安装依赖

一个 pre-commit 钩子示例：

#!/bin/sh
# .git/hooks/pre-commit

# 运行代码格式检查
npm run lint
if [ $? -ne 0 ]; then
    echo "Lint 检查未通过，请修复后再提交。"
    exit 1
fi

推荐使用 husky 等工具来管理 Git 钩子，方便团队共享钩子配置。

GitHub 工作流

Fork 与 Pull Request

这是 GitHub 上最常见的协作模式：

  1. Fork 目标仓库到自己的账户下
  2. Clone 自己的 fork 到本地
  3. 创建功能分支进行开发
  4. Push 到自己的 fork
  5. 在 GitHub 上创建 Pull Request（PR）
# 克隆自己的 fork
git clone https://github.com/your-name/project.git

# 添加上游仓库
git remote add upstream https://github.com/original/project.git

# 同步上游的最新代码
git fetch upstream
git merge upstream/main

# 创建功能分支，开发完成后推送
git switch -c feature/my-feature
# ... 开发 ...
git push origin feature/my-feature
# 然后在 GitHub 上创建 PR

SSH 密钥配置

使用 SSH 协议可以免去每次推送时输入密码：

# 生成 SSH 密钥
ssh-keygen -t ed25519 -C "[email protected]"

# 将公钥添加到 GitHub
# 复制 ~/.ssh/id_ed25519.pub 的内容
# 在 GitHub Settings -> SSH and GPG keys -> New SSH key 中粘贴

# 测试连接
ssh -T [email protected]

常见问题与技巧

回退提交

# 创建一个新的提交来撤销指定提交（安全，不改变历史）
git revert <commit-hash>

# 回退到指定提交（危险，会改变历史）
git reset --soft <commit>     # 保留修改在暂存区
git reset --mixed <commit>    # 保留修改在工作目录（默认）
git reset --hard <commit>     # 丢弃所有修改

找回丢失的提交

即使执行了 reset --hard，提交也不会立即被删除。可以通过 reflog 找回：

git reflog
git reset --hard <commit-hash>

清理工作目录

# 查看哪些文件会被清理
git clean -n

# 清理未跟踪的文件
git clean -f

# 清理未跟踪的文件和目录
git clean -fd

暂时忽略已跟踪文件的修改

# 暂时忽略
git update-index --assume-unchanged <file>

# 恢复跟踪
git update-index --no-assume-unchanged <file>

总结

Git 是现代软件开发中不可或缺的基础工具。它的分布式架构保证了代码的安全性和协作的灵活性，轻量级的分支模型使得并行开发和实验变得轻松自如。

掌握 Git 的核心价值在于：

  • 版本安全：每一次提交都是项目的一个快照，任何时候都可以回溯到历史状态，不必担心代码丢失
  • 高效协作：分支、合并、Pull Request 等机制让团队成员能够独立工作又无缝整合
  • 代码审查：通过 diff、log、blame 等工具，可以清晰地追踪每一行代码的来龙去脉
  • 持续集成：Git 与 CI/CD 工具的结合，使得自动化测试和部署成为可能

对于日常使用，熟练掌握 add、commit、push、pull、branch、merge 这几个核心命令就能覆盖绝大多数场景。随着项目复杂度的提升，再逐步学习 rebase、stash、cherry-pick 等进阶工具即可。