git学习——第4节 时光机穿梭

我们已经成功地添加并提交了一个readme.txt文件,现在,是时候继续工作了,于是,我们继续修改readme.txt文件,改成如下内容:

Git is a distributed version control system.
Git is free software.

现在,运行git status命令看看结果:

git status

git status命令可以让我们时刻掌握仓库当前的状态,上面的命令输出告诉我们,readme.txt被修改过了,但还没有准备提交的修改。

虽然Git告诉我们readme.txt被修改了,但如果能看看具体修改了什么内容,自然是很好的。比如你休假两周从国外回来,第一天上班时,已经记不清上次怎么修改的readme.txt,所以,需要用git diff这个命令看看:

git diff readme.txt

git diff顾名思义就是查看difference,显示的格式正是Unix通用的diff格式,可以从上面的命令输出看到,我们在第一行添加了一个distributed单词。

知道了对readme.txt作了什么修改后,再把它提交到仓库就放心多了,提交修改和提交新文件是一样的两步,第一步是git add

git add readme.txt

同样没有任何输出。在执行第二步git commit之前,我们再运行git status看看当前仓库的状态:

git status

git status告诉我们,将要被提交的修改包括readme.txt,下一步,就可以放心地提交了:

git commit -m "add distributed"

提交后,我们再用git status命令看看仓库的当前状态:

git status

Git告诉我们当前没有需要提交的修改,而且,工作目录是干净(working tree clean)的。

版本回退

现在,你已经学会了修改文件,然后把修改提交到Git版本库,现在,再练习一次,修改readme.txt文件如下:

Git is a distributed version control system.
Git is free software distributed under the GPL.

然后尝试提交:

git add readme.txt
git commit -m "append GPL"

像这样,你不断对文件进行修改,然后不断提交修改到版本库里,就好比玩RPG游戏时,每通过一关就会自动把游戏状态存盘,如果某一关没过去,你还可以选择读取前一关的状态。有些时候,在打Boss之前,你会手动存盘,以便万一打Boss失败了,可以从最近的地方重新开始。Git也是一样,每当你觉得文件修改到一定程度的时候,就可以“保存一个快照”,这个快照在Git中被称为commit。一旦你把文件改乱了,或者误删了文件,还可以从最近的一个commit恢复,然后继续工作,而不是把几个月的工作成果全部丢失。

现在,我们回顾一下readme.txt文件一共有几个版本被提交到Git仓库里了:

版本1:wrote a readme file

Git is a version control system.
Git is free software.

版本2:add distributed

Git is a distributed version control system.
Git is free software.

版本3:append GPL

Git is a distributed version control system.
Git is free software distributed under the GPL.

当然了,在实际工作中,我们脑子里怎么可能记得一个几千行的文件每次都改了什么内容,不然要版本控制系统干什么。版本控制系统肯定有某个命令可以告诉我们历史记录,在Git中,我们用git log命令查看:

git log

git log命令显示从最近到最远的提交日志,我们可以看到3次提交,最近的一次是append GPL,上一次是add distributed,最早的一次是wrote a readme file

如果嫌输出信息太多,看得眼花缭乱的,可以试试加上--pretty=oneline参数:

git log --pretty=oneline

需要友情提示的是,你看到的一大串类似1094adb...的是commit id(版本号),和SVN不一样,Git的commit id不是1,2,3……递增的数字,而是一个SHA1计算出来的一个非常大的数字,用十六进制表示,而且你看到的commit id和我的肯定不一样,以你自己的为准。为什么commit id需要用这么一大串数字表示呢?因为Git是分布式的版本控制系统,后面我们还要研究多人在同一个版本库里工作,如果大家都用1,2,3……作为版本号,那肯定就冲突了。

每提交一个新版本,实际上Git就会把它们自动串成一条时间线。如果使用可视化工具查看Git历史,就可以更清楚地看到提交历史的时间线:

git-log-timeline

好了,现在我们启动时光穿梭机,准备把readme.txt回退到上一个版本,也就是add distributed的那个版本,怎么做呢?

首先,Git必须知道当前版本是哪个版本,在Git中,用HEAD表示当前版本,也就是最新的提交1094adb...(注意我的提交ID和你的肯定不一样),上一个版本就是HEAD^,上上一个版本就是HEAD^^,当然往上100个版本写100个^比较容易数不过来,所以写成HEAD~100

现在,我们要把当前版本append GPL回退到上一个版本add distributed,就可以使用git reset命令:

git reset --hard HEAD^

--hard参数有啥意义?这个后面再讲,现在你先放心使用。

看看readme.txt的内容是不是版本add distributed

cat readme.txt
Git is a distributed version control system.
Git is free software.

果然被还原了。

还可以继续回退到上一个版本wrote a readme file,不过且慢,让我们用git log再看看现在版本库的状态

git log

最新的那个版本append GPL已经看不到了!好比你从21世纪坐时光穿梭机来到了19世纪,想再回去已经回不去了,肿么办?

办法其实还是有的,只要上面的命令行窗口还没有被关掉,你就可以顺着往上找啊找啊,找到那个append GPLcommit id1094adb...,于是就可以指定回到未来的某个版本:

git reset --hard 1094a
HEAD is now at 83b0afe append GPL

版本号没必要写全,前几位就可以了,Git会自动去找。当然也不能只写前一两位,因为Git可能会找到多个版本号,就无法确定是哪一个了。

再小心翼翼地看看readme.txt的内容:

cat readme.txt

果然,我胡汉三又回来了。

Git的版本回退速度非常快,因为Git在内部有个指向当前版本的HEAD指针,当你回退版本的时候,Git仅仅是把HEAD从指向append GPL

┌────┐
│HEAD│
└────┘│└──▶ ○ append GPL│○ add distributed│○ wrote a readme file

改为指向add distributed

┌────┐
│HEAD│
└────┘││    ○ append GPL│    │└──▶ ○ add distributed│○ wrote a readme file

然后顺便把工作区的文件更新了。所以你让HEAD指向哪个版本号,你就把当前版本定位在哪。

现在,你回退到了某个版本,关掉了电脑,第二天早上就后悔了,想恢复到新版本怎么办?找不到新版本的commit id怎么办?

在Git中,总是有后悔药可以吃的。当你用$ git reset --hard HEAD^回退到add distributed版本时,再想恢复到append GPL,就必须找到append GPL的commit id。Git提供了一个命令git reflog用来记录你的每一次命令:

git reflog
e475afc HEAD@{1}: reset: moving to HEAD^
1094adb (HEAD -> master) HEAD@{2}: commit: append GPL
e475afc HEAD@{3}: commit: add distributed
eaadf4e HEAD@{4}: commit (initial): wrote a readme file

终于舒了口气,从输出可知,append GPL的commit id是1094adb,现在,你又可以乘坐时光机回到未来了

工作区和暂存区

Git和其他版本控制系统如SVN的一个不同之处就是有暂存区的概念。

先来看名词解释。

工作区(Working Directory)

就是你在电脑里能看到的目录,比如我的learngit文件夹就是一个工作区:

working-dir

版本库(Repository)

工作区有一个隐藏目录.git,这个不算工作区,而是Git的版本库。

Git的版本库里存了很多东西,其中最重要的就是称为stage(或者叫index)的暂存区,还有Git为我们自动创建的第一个分支master,以及指向master的一个指针叫HEAD

git-repo

分支和HEAD的概念我们以后再讲。

前面讲了我们把文件往Git版本库里添加的时候,是分两步执行的:

第一步是用git add把文件添加进去,实际上就是把文件修改添加到暂存区;

第二步是用git commit提交更改,实际上就是把暂存区的所有内容提交到当前分支。

因为我们创建Git版本库时,Git自动为我们创建了唯一一个master分支,所以,现在,git commit就是往master分支上提交更改。

你可以简单理解为,需要提交的文件修改通通放到暂存区,然后,一次性提交暂存区的所有修改。

俗话说,实践出真知。现在,我们再练习一遍,先对readme.txt做个修改,比如加上一行内容:

Git is a distributed version control system.
Git is free software distributed under the GPL.
Git has a mutable index called stage.

然后,在工作区新增一个LICENSE文本文件(内容随便写)。

先用git status查看一下状态:

git status

Git非常清楚地告诉我们,readme.txt被修改了,而LICENSE还从来没有被添加过,所以它的状态是Untracked

现在,使用两次命令git add,把readme.txtLICENSE都添加后,用git status再查看一下:

git add .
git status

现在,暂存区的状态就变成这样了:

git-stage

所以,git add命令实际上就是把要提交的所有修改放到暂存区(Stage),然后,执行git commit就可以一次性把暂存区的所有修改提交到分支。

git commit -m "understand how stage works"

一旦提交后,如果你又没有对工作区做任何修改,那么工作区就是“干净”的:
 

git status

现在版本库变成了这样,暂存区就没有任何内容了:

git-stage-after-commit

管理修改

现在,假定你已经完全掌握了暂存区的概念。下面,我们要讨论的就是,为什么Git比其他版本控制系统设计得优秀,因为Git跟踪并管理的是修改,而非文件。

你会问,什么是修改?比如你新增了一行,这就是一个修改,删除了一行,也是一个修改,更改了某些字符,也是一个修改,删了一些又加了一些,也是一个修改,甚至创建一个新文件,也算一个修改。

为什么说Git管理的是修改,而不是文件呢?我们还是做实验。第一步,对readme.txt做一个修改,比如加一行内容:

cat readme.txt
Git is a distributed version control system.
Git is free software distributed under the GPL.
Git has a mutable index called stage.
Git tracks changes.

然后,添加:

git add readme.txt
git status

然后,再修改readme.txt

cat readme.txt 
Git is a distributed version control system.
Git is free software distributed under the GPL.
Git has a mutable index called stage.
Git tracks changes of files.

提交:

git commit -m "git tracks changes"

提交后,再看看状态:

git status

咦,怎么第二次的修改没有被提交?

别激动,我们回顾一下操作过程:

第一次修改 -> git add -> 第二次修改 -> git commit

你看,我们前面讲了,Git管理的是修改,当你用git add命令后,在工作区的第一次修改被放入暂存区,准备提交,但是,在工作区的第二次修改并没有放入暂存区,所以,git commit只负责把暂存区的修改提交了,也就是第一次的修改被提交了,第二次的修改不会被提交。

提交后,用git diff HEAD -- readme.txt命令可以查看工作区和版本库里面最新版本的区别:

git diff HEAD -- readme.txt

可见,第二次修改确实没有被提交。

那怎么提交第二次修改呢?你可以继续git addgit commit,也可以别着急提交第一次修改,先git add第二次修改,再git commit,就相当于把两次修改合并后一块提交了:

第一次修改 -> git add -> 第二次修改 -> git add -> git commit

撤销修改

自然,你是不会犯错的。不过现在是凌晨两点,你正在赶一份工作报告,你在readme.txt中添加了一行:

cat readme.txt
Git is a distributed version control system.
Git is free software distributed under the GPL.
Git has a mutable index called stage.
Git tracks changes of files.
My stupid boss still prefers SVN.

在你准备提交前,一杯咖啡起了作用,你猛然发现了stupid boss可能会让你丢掉这个月的奖金!

既然错误发现得很及时,就可以很容易地纠正它。你可以删掉最后一行,手动把文件恢复到上一个版本的状态。如果用git status查看一下:

git status

你可以发现,Git会告诉你,git checkout -- file可以丢弃工作区的修改:

git checkout -- readme.txt

命令git checkout -- readme.txt意思就是,把readme.txt文件在工作区的修改全部撤销,这里有两种情况:

一种是readme.txt自修改后还没有被放到暂存区,现在,撤销修改就回到和版本库一模一样的状态;

一种是readme.txt已经添加到暂存区后,又作了修改,现在,撤销修改就回到添加到暂存区后的状态。

总之,就是让这个文件回到最近一次git commitgit add时的状态。

现在,看看readme.txt的文件内容:

cat readme.txt
Git is a distributed version control system.
Git is free software distributed under the GPL.
Git has a mutable index called stage.
Git tracks changes of files.

文件内容果然复原了。

git checkout -- file命令中的--很重要,没有--,就变成了“切换到另一个分支”的命令,我们在后面的分支管理中会再次遇到git checkout命令。

现在假定是凌晨3点,你不但写了一些胡话,还git add到暂存区了

cat readme.txt
Git is a distributed version control system.
Git is free software distributed under the GPL.
Git has a mutable index called stage.
Git tracks changes of files.
My stupid boss still prefers SVN.git add readme.txt

庆幸的是,在commit之前,你发现了这个问题。用git status查看一下,修改只是添加到了暂存区,还没有提交:

git status

Git同样告诉我们,用命令git reset HEAD <file>可以把暂存区的修改撤销掉(unstage),重新放回工作区:

git reset HEAD readme.txt

git reset命令既可以回退版本,也可以把暂存区的修改回退到工作区。当我们用HEAD时,表示最新的版本。

再用git status查看一下,现在暂存区是干净的,工作区有修改:

git status

还记得如何丢弃工作区的修改吗?

git checkout -- readme.txtgit status

整个世界终于清静了!

现在,假设你不但改错了东西,还从暂存区提交到了版本库,怎么办呢?还记得版本回退一节吗?可以回退到上一个版本。不过,这是有条件的,就是你还没有把自己的本地版本库推送到远程。还记得Git是分布式版本控制系统吗?我们后面会讲到远程版本库,一旦你把stupid boss提交推送到远程版本库,你就真的惨了……

删除文件

在Git中,删除也是一个修改操作,我们实战一下,先添加一个新文件test.txt到Git并且提交:

git add test.txtgit commit -m "add test.txt"

一般情况下,你通常直接在文件管理器中把没用的文件删了,或者用rm命令删了:

rm test.txt

这个时候,Git知道你删除了文件,因此,工作区和版本库就不一致了,git status命令会立刻告诉你哪些文件被删除了:

git status

现在你有两个选择,一是确实要从版本库中删除该文件,那就用命令git rm删掉,并且git commit

git rm test.txt
rm 'test.txt'$ git commit -m "remove test.txt"
[master d46f35e] remove test.txt1 file changed, 1 deletion(-)delete mode 100644 test.txt

现在,文件就从版本库中被删除了。

小提示:先手动删除文件,然后使用git rm <file>和git add<file>效果是一样的。

另一种情况是删错了,因为版本库里还有呢,所以可以很轻松地把误删的文件恢复到最新版本:

$ git checkout -- test.txt

git checkout其实是用版本库里的版本替换工作区的版本,无论工作区是修改还是删除,都可以“一键还原”。

 注意:从来没有被添加到版本库就被删除的文件,是无法恢复的!

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