明慈淨行記 - 第63章《Coding Art》第17篇 git原理解释，windows 10 / ubuntu 24 安装使用github，自建git server

一、git的原理

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git是赫赫有名的Linux之父Linus Torvalds从2005年起开发的文件版本管理系统，掌控Linux内核这样一个最为重量级的世界产品的Linus为什么要开发这个东西呢？因为Linux系统由全世界的程序员协作维护，对源代码文件的版本控制管理的需求超过了任何其它的软件项目，因此Linus才会为此发力。

git以前的文件版本管理软件大多为集中管理式，即完整的文件历史记录只存在于服务器，其它用户只获取自己当前工作需要的那一小部分内容，这样产生的问题就是一旦服务器不可连接，大家就无法协作，一旦服务器硬盘被损坏，整个文件的历史就丢失了，所以，这样的模式是脆弱的，爲了打造一個健壯好用的協作系統，git应运而生，Linus的做法是，每个用户的电脑上都和服务器一样有完整的历史记录，相当于每个用户的电脑都给服务器做了一个镜像备份，这样，即使服务器不可连接，用户也拥有完整的历史记录，如果服务器损坏，不仅不影响用户的使用，还能从用户的镜像备份中自我恢复，可以说，git是去中心化的典型，Linus不仅是伟大的程序员，更是伟大的思想家。

git为Linux内核的开发而诞生，因此它从一开始就有着极高的规格：155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡZOl3L6ID47
1. 极速155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡvL18IOI6jL
2. 简明155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡhKlOp3udXW
3. 支持并行开发（想想Linux有多少个发行版）155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡbqJQ8nDezg
4. 分布式（每个用户都有完整的历史记录镜像）155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡPcKOKMTvgY
5. 支持超大规模的项目（比Linux内核更大的项目也不多了吧）

git在文件管理技术上的革新是将以往的差异存储（delta）改为拍照存储（snapshot），也就是说，git以前的文件版本管理系统是保存每个文件的变化量，以此为基础来合成各个时期的文件版本，而git没有存储文件的变化量，它存储的是文件发生变化时的整体拍照，也就是用更多的存储空间获得更快的使用效率。这里的哲学是，如果一系列的操作被频繁地使用来产生某个固定的结果，那么，这个固定的结果就应该被缓存起来，以避免不断重复的操作所消耗的时间，因为时间永远都比任何其它的东西贵重，只要能缩短需要的时间，人类会为此付出任何代价。

git使用SHA-1算法来验证文件的内容和目录的结构，此算法产生的校验和（checksum）被git十分看重，git的数据库存储了所有的文件内容和目录结构的校验和，以此来确保文件内容和目录结构不被篡改。这其实就是区块链的做法，git从2005年诞生起就采用了这样的做法，从技术架构上来看，区块链引发的第三次信息技术革命的始祖其实是git。

因为git在本机保存有完整的文件历史镜像，与服务器的内容一样，因此我们绝大多数时候都只需要在本机操作，只在一切完成妥当以后，将本地的镜像与服务器同步。

我们用 git init 命令创建一个git仓库，它会创建一个名为 .git 的隐藏文件夹，里面存放的东西主要是以下两部分内容：155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡsadkPbPBU7
1. 完整的文件历史镜像，也叫本地repository，这就是正式的文件仓库，存放的是已经提交的（commit）文件。155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡPghU3b1FhR
2. staged区，这里存放的是准备提交到repository的文件的快照，我们用 git add <a_file> 命令的时候，就是将 a_file 的内容拷贝到了 .git 的 staged 区，拷贝完毕以后我们可以接着修改 a_file 的内容而不会影响已经存放在staged区的 a_file 的快照内容。

要了解git的运作原理，首先要了解文件存放的位置有以下4个区域：155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡLYkDy7n0MX
1. 工作区 workspace, 就是我们平常修改文件的地方。155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡfCPgCNaz3V
2. 缓存区 staged，位于本地.git隐藏文件夹中, 就是我们修改一个文件到了一个比较好的状态，就将这个状态的文件通过git add命令拷贝到缓存区存储起来，然后继续在工作区编辑文件，而不会影响缓存区中状态较好的文件。155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡYPD9jIdKBB
3. 本地repo，位于本地.git隐藏文件夹中，就是一次工作结束以后，用git commit命令将所有缓存区中的文件提交给git repo保存，git repo就是由一次又一次的commit组成的。155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡOk0QAdMV39
4. 远程repo, 它和本地repo是镜像，互为备份，不断相互同步，我们在本地repo有了新的commit以后，通过git push命令将本地repo的新commit内容同步到远程repo，通过git fetch/pull/clone将远程repo的新内容获取到本地repo.

git的使用流程通常如下：155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡAUvtINDDOK
1. 在工作区修改文件，到了一个满意的程度时，将它add到staged区，使用 git add <a_file> 命令。155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡVVsvybjkvy
2. 将所有需要提交到repository的文件都add到staged区以后，用git commit命令将它们提交到本地repository. 155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡj7j7OAaL4d
3. 用git push命令将本地repository的新内容同步到服务器的repository.

二、git的安裝

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A. Ubuntu 24 安装git

# sudo apt install git

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B. Windows 10 安装git

下載安裝文件155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡnqCWJiLwut
https://github.com/git-for-windows/git/releases/download/v2.45.2.windows.1/Git-2.45.2-64-bit.exe155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡJeSWa6fKA9
安装过程中，除了以下2步，其它步骤使用默认选项155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡO3VrU5al3s
choosing the default editor: visual studio code155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡ8Q9jOWeHPA
configuring the line ending conversions: checkout as-is, commit as-is155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡHIzHHEujTO
安装完毕以后从开始菜单中将git bash固定到任务栏，打开git bash, 即为git的命令行界面。

三、使用git (Windows和Linux相同)

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A. 全局注册

1. 注册github账号155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡYKmxC6NwVY
# git config --global user.email "[email protected]"155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡCG5cPwMQS2
# git config --global user.name "SiJinmin"

2. 设置运行 git init 命令时默认的 branch 名称爲main155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡLGQZ9Po7ie
# git config --global init.defaultBranch main155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡWepAc0vyYP
# git config --global --add push.autoSetupRemote true155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡtj7GbbrEO4
git push時自動設置remote爲origin main

3. 设置rebase=true155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡetBhERLYBF
# git config --global pull.rebase true155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡ7Q3AfwmJqj
当git pull时，如果有其它人在本地repo的新commit之前已发布commit，rebase=true会令git自动对这些并行发生的commit进行线性排列，自动push本地repo的commit到远程repo，免除merge提示。

4. 保存密码155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡd1vW83135h
初次上传时会提示输入密码，如果想要后续的git push不再需要输入密码，可以使用下面的命令保存输入的密码，其中3600000表示每1000个小时以后需要重新输入密码。155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡX9M4dRmVDU
# git config --global credential.helper cache155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡ8ByvJ4l4zN
# git config --global credential.helper 'cache --timeout=3600000'155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡwoNolXcoAf
运行上述的命令后git push，输入一次用户名和密码，就会被保存下来。

5. 查看全局注册的信息是否正确155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡO6xcuADFJ5
# git config --list

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B. 初始化本地repo

初始化一个本地git repository的两种方法，一种是git clone, 另一种是git init。

1. git clone：将远程repository拷贝到本地，且自动拷贝最新版文件到workspace （不支持断点续传）155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡqHwpOZ4pop
# cd /d/code155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡXmy5IEftVX
# git clone https://github.com/SiJinmin/buda155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡ0gnpmQN2A1
git clone 虽然是进行项目初始化的最简单方法，但在国内对github使用git clone命令时很慢且容易断线，不能断点续传，因此有时候我们可能需要使用下面的第二种方法进行项目的初始化。

2. git init: 为本地常规文件夹添加 git repo （支持断点续传）155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡEWKZkS3u9J
# cd /d/code && mkdir buda && cd buda155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡAdPSaKzKWg
创建 .gitignore 文件用来设置需要被忽略的文件，比如node_modules155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡACyTt0tSvM
# git init155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡ59WyTFj22g
# git remote add origin https://github.com/SiJinmin/buda155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡOUGH9oJqRR
# git fetch155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡSaNGL98jwL
fetch將remote repo的內容同步到local repo, git fetch/pull 命令支持断点续传。155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡzZktnS1MlO
# git checkout main155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡpwMrUn6R66
checkout將local repo的內容同步到work dir

# git pull155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡl7UaIEPixD
pull相當於將git fetch和checkout合併成一個命令，用於從remote repo刷新local repo和work dir

C. 修改文件、查看状态、提交到repo

在本地文件夹 /d/code/buda 中增删改文件，查看文件的修改状态、目前所在的 branch155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡEMVSg6GEQ0
# git status

提交到repo155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡETSULG7r2S
# cd /d/code/buda155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡObYz0V2ENF
# git add -A && git commit -m "init files" && git push

查看修改内容155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡeFoll3E1fI
# git diff

查看最近的10次提交155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡaz8SsOwRkW
# git log --stat -10

查看提交的详细信息155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡANa68dkCag
# git log -p

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D. 下载以前的某个版本

1. 查看以前的提交，找到版本所处的<commit SHA>155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡbLjU1KRoAj
# git log -10 --pretty=oneline

2. 创建新的repo155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡkyJRnomMlR
# mkdir buda && cd buda155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡ1RRN3eSBr9
# git init155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡFgaCyxyulO
# git add -A && git commit -m "init"155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡ7S9YOQ17rk
# git remote add origin https://github.com/SiJinmin/buda155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡm5Ho3x1UYH
# git fetch155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡ0ORpleZ0oJ
# git checkout <commit SHA>

四、自建git server

1. 創建bare repo155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡwV0i5SvoQE
# git clone --bare /dir/of/my_project /dir/of/server/repo/my_project.git155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡpDAsCaS7N2
my_project爲內含.git的目錄, --bare會對my_project/.git的內容進行略微的配置修改，使之可作爲remote repo，remote repo應僅作爲多人協作的中轉站，不應作爲某個人的工作目錄。155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡpdWPUuVFS6
這樣就建好了，其他人就可以通過ssh訪問這個repo了

2. 遠程使用上面的repo155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡ0xN2lT0NQY
# git clone [email protected]:/dir/of/server/repo/my_project.git

五、Github的使用

訪問https://github.com，註冊账号155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡfAwPcZXFcu
创建一个repository，比如 https://github.com/SiJinmin/buda155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡnCNgcNDoyv
生成access token155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡXtIi9TWrlf
现在用git push往github上传文件的时候不能用用户名+密码的方式授权，要用 access token的方式授权，因此我们要先在github上生成access token。155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡpSJN85JvOv
点击github网站上右上角的头像，选择settings,155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡ108lYisOjg
选择左边底部的developer settings,155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡ3mIzEotjWv
点击左边personal access tokens下面的tokens(classic)，155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡJjPwwRVHGS
点击generate a personal access token155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡq0Eo4jPHiV
1. note 下填写 linux git push155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡ5Dn7s5zufW
2. expiration 选择 no expiration155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡqvKj9uhiTA
3. select scopes: 只需要勾上 repo下面的public_pro即可，其它的都不用勾155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡtlEOeTu0XW
点击generate token按钮，及时保存好它，仅此一面之缘。

六、操作远程repo

1. 查看远程repo155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡyzkwMqVCYh
# git remote -v155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡEAjY2R78j5
# git remote show <remote>155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡwBgGJF5ffH
例如：git remote show origin

2. 添加远程repo155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡgKwUXWwdhM
# git remote add short_name url155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡKM8d8q6DFA
例如： # git remote origin https://github.com/SiJinmin/buda155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡ3f5gI7sWyi
# git remote add origin /srv/git/project.git155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡBqUjnlKozA
將本地repo作爲remote repo來訪問

3. 重命名远程repo155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡ1yg2jnVt3M
# git remote rename <old_short_name> <new_short_name>

4. 删除远程repo155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡpuLWUO50ke
# git remote remove <short_name>

5. 通过远程repo的short_name来获取内容155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡJAk7oxCfST
# git fetch short_name

6. 将本地repo的内容分享到远程repo155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡoILom82ZLg
# git push <remote> <branch>155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡtchoSQEvD6
例如：git push origin main

七、创建自定义命令

# nano ~/.bash_aliases155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡ6C6ZkRarW9
添加alias, 比如：155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡSNUfLlkmG8
alias gitbuda='gitbuda() { git add -A; git commit -m "$1"; git push; }; gitbuda'155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡgbcUeQ6aH1
其中$1表示命令的第一个参数，这样就可以用 gitbuda "commit message" 来运行命令155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡA19VVNOW23
# source ~/.bash_aliases

参考资料

Git - Book155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡT8apTLjeG9
Github断点续传(git clone 经常失败)_git clone断点续传-CSDN博客155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡnDKTSWTw6S
https://www.cnblogs.com/upstudy/p/15870787.html155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡJkTP8snDXq
https://juejin.cn/post/6844903830195273736155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡiVTVv62IeD
【已解决】fatal: Authentication failed for ‘https://github.com/.../‘-CSDN博客155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡY4RP4xiX9p
如何让Git记住你的GitHub Token，避免每次都要重复输入？-腾讯云开发者社区-腾讯云155Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡYeEEEmnnuv
git获取指定历史版本代码_git 切换到指定sha版本-CSDN博客

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