一、VCS简介

1.三类版本控制系统

  • 本地版本控制系统
    1. 机制:通过数据库记录文件历次更新的差异,差异以补丁的形式记录对应文件修订前后的内容变化。
    2. 不足:不支持多开发者协同工作。
    3. 典型软件:rcs。


    本地版本控制系统
  • 集中化版本控制系统
    1. 机制:单一的集中管理的服务器保存所有文件的修订版本,协同工作的人们通过客户端连到该服务器,取出最新的文件或提交更新。
    2. 不足:中央服务器的单点故障可能导致数据丢失。
    3. 典型软件:CVS,Subversion,Perforce等。


    集中化版本控制系统
  • 分布式版本控制系统
    1. 机制:每个客户端都拥有独立且完整的版本仓库,且客户端地位相等(类似P2P网络),它们之间可相互获取、推送更新。
    2. 优点:1)消除集中版本控制系统的单点故障;2)协作开发时,允许单个客户端在本地版本仓库独立提交更新,并在合适时推送给其他客户端或某个约定为中央仓库的客户端。
    3. 典型软件:Git,Mercurial,Bazaar,Darcs等。


    分布式版本控制系统

2. Git基础

2.1 Git优势
  • 速度
  • 简单的设计
  • 对非线性开发模式的强力支持(允许上千个并行开发分支)
  • 完全分布式
  • 有能力高效管理类似Linux内核一样的超大规模项目(速度和数据量)
2.2 Git特性
  • 保存快照,而非差异
    1. Git关心文件整体内容的变化,而大多数其他系统则关心文件内容的差异。
    2. 此特性为多分支并行开发提供了支持。


    其他系统在每个版本上记录各个文件的具体差异

    Git保存每次更新时的文件快照
  • 几乎所有操作都是本地操作
    1. 速度快
    2. 客户端离线时也可进行更新操作

  • 时刻保持数据完整性
    1. 保存到Git之前,所有数据都要经过Hash运算,并将Hash值作为数据的唯一标识和索引,而非文件名。
    2. Git采用SHA-1算法来生成文件或整个目录的杂凑值,并作为唯一标识。该算法输出160bit哈希值,即40个16进制字符(0-9及a-f)。类似24b9da6552252987aa493b52f8696cd6d3b00373

  • 多数操作仅添加数据
    1. 保证历史版本的可回溯

  • 三种状态(git status命令当前状态)

    原理:通过比较相同文件名所对应的SHA-1值是否相同,来判断文件是否更新。

    1. 已修改(modified)
      1.1 状态:工作区的文件已修改,还未暂存。
      1.2 系统通过比较工作区暂存区(对应.git/index)内相同文件名的文件的SHA-1值,来判定文件是否更新。
      1.3 用户可通过git diff命令查看工作区和暂存区内容的具体差异。
    2. 已暂存(staged)
      2.1 状态:工作区修改的文件已保存至暂存区,但还未提交。
      2.2 系统通过比较暂存区(对应.git/index)和Git仓库(对应.git/HEAD)内相同文件名的文件的SHA-1值,来判定文件是否更新。
      2.3 用户可通过git diff --cached命令查看暂存区和Git仓库的具体内容差异。
    3. 已提交(committed)
      3.1 状态:暂存区的文件已提交至版本库。
      3.2 系统通过比较暂存区Git仓库内相同文件名的文件的SHA-1值,来判定文件是否更新。(同上)
      工作目录,暂存区域和Git目录
  • 单向性
    1. 当差异发生时提示已修改,已暂存,已提交三种状态,这暗示了Git中更新并提交文件的单向性,工作区 → 暂存区 → Git目录
    2. Git中的版本回退命令git resetgit revert在各自不同参数下的执行结果都满足工作区的版本不旧于暂存区,暂存区的版本不旧于Git目录。

    Note:git resetgit revert命令在提交层面上实现回退的思路不同,前者做减法(适合在私有分支上回退),而后者做加法(适合在公共分支上回退)。

    1. 本质上讲:
      1)git不关心文件新旧,只关心文件是否相同(通过相同文件名的SHA-1值判断)。

      • 若相同,直接引用已有文件的SHA-1值,Git仓库内也只会保留一份文件;
      • 若不同,则引用更新后文件的SHA-1值,Git仓库会保有不同版本的文件。

      Note:git add命令后,新增或更新的文件会以blob对象(blob、tree、commit、tag四大对象之一)的形式首次进入./git/objects目录。

      2)约定更新和提交是单向的。

参考文章:
  1. 代码回滚:git reset、git checkout和git revert区别和联系
  2. GIT科普系列3:底层存储机制Internal Objects
  3. Git 内部原理 - Git 对象
  4. Diff程序的原理
  5. https://en.wikipedia.org/wiki/Git
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