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Git與GitHub介紹及指令操作
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- Ed Li
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一、簡介：什麼是 Git 和 GitHub？
- Git: 一個「分散式版本控制系統」，讓開發人員可以追蹤檔案的變更，提供協同合作功能。
- 不依賴單一伺服器，即使離線也能進行版本控制。
- 可以使用快照（Snapshot）的方式記錄檔案變更，只儲存差異，節省空間。
- GitHub: 以 Git 為基礎的「雲端版本控制服務平台」，提供遠端儲存空間、協作工具，以及專案管理功能。
- 其它類似服務包含 GitLab、Bitbucket。
二、Git 的基本操作與概念
1. 版本控制的差異：集中式 vs. 分散式
- 集中式版本控制 (如 SVN)：依賴單一伺服器，離線時功能受限。
- 分散式版本控制 (如 Git)：每個開發人員都有完整的儲存庫副本，離線仍可操作，更能追蹤每次修改的變化。
2. Git 的核心工作流程
- 工作區 (Workspace)：開發人員編輯檔案的本地目錄。
- 暫存區 (Staging Area)：準備將變更納入下一次提交的區域。
- 本地儲存庫 (Local Repository)：儲存專案的歷史版本。
- 遠端儲存庫 (Remote Repository)：儲存在 GitHub、GitLab 等平台上的版本。
- 基本步驟 (參考 Max行銷誌)：
- 初始化數據庫 (git init)：在工作區建立 .git 目錄。
- 「在目前工作區 (Workspace) 內建立一個 .git folder」。
- 設定個人資訊：設定姓名和 Email，用於 Commit 紀錄
- git config --global user.name "開發人員的姓名"
- git config --global user.email "開發人員的Email"
- 加入檔案至暫存區 (git add)：
- git add . (加入所有變更)
- git add <檔案名稱> (加入特定檔案)
- 提交變更至本地儲存庫 (git commit)：
- git commit -m "修改內容" (新增訊息)
- 上傳變更至遠端儲存庫 (git push)：
- git push origin master (上傳到 master 分支)
3. 常見的 Git 指令
- git clone: 從遠端儲存庫複製專案到本地。
- git clone <repo URL>
- git clone <repo URL> -b <branch name> （指定分支）
- git clone <repo URL> <folder name/path> （指定下載名稱）
- git status: 查看目前檔案的狀態。
- git log: 檢視提交歷史。
- git log --pretty=oneline (簡潔顯示)
- git log --graph --pretty=format:'... (圖形化顯示)
- git diff: 比較檔案變更。
- git diff (工作區和暫存區差異)
- git diff <commit ID> (與特定 commit 的差異)
- git diff <commitA ID> <commitB ID> (比較兩個 commits 間的差異)
- git fetch: 從遠端儲存庫下載最新變更，但不合併。
- git pull: 從遠端儲存庫下載最新變更並合併到本地分支（相當於 git fetch + git merge)。
- git pull --rebase (使用 rebase 合併)
- git push: 上傳本地變更到遠端儲存庫。
- git branch: 管理分支。
- git branch (查看所有本地分支)
- git branch -a (查看所有分支，含遠端分支)
- git branch <Name> (建立分支)
- git branch -d <name> (刪除分支)
- git branch -m <name> (修改分支名稱)
- git checkout: 切換分支或恢復到特定版本。
- git checkout <Name> (切換分支)
- git checkout -b <Name> (建立並切換分支)
- git checkout <commit ID> <檔案名稱> (恢復檔案到指定版本)
- git reset: 回到特定版本，可以搭配 --soft 或 --hard 參數。
- git reset --soft HEAD~1 (保留工作區和暫存區)
- git reset --hard HEAD~1 (丟棄工作區和暫存區)
- git reset --hard <commit ID> (回到指定版本)
- git reflog: 查看所有 commit 和 reset 的歷史紀錄。
- git merge: 合併分支。
- git merge <副分支> (fast-forward 模式)
- git merge <副分支> --no-ff (no-fast-forward 模式)
- git merge --abort (恢復合併前的狀態)
- git stash: 暫存目前的變更。
- git stash save "註解" (暫存並添加註解)
- git stash list (查看暫存清單)
- git stash pop <name> (回復並刪除暫存)
- git stash apply <name> (回復但不刪除暫存)
- git stash drop <name> (刪除指定暫存)
- git stash clear (刪除所有暫存)
- git tag: 標記特定 commit。
- git tag (查看所有標籤)
- git tag -l "v1.*" (列出符合條件的標籤)
- git tag tag_name (輕量級標籤)
- git tag -a v1.1 -m "version 1.1" (附註標籤)
- git push origin --tags (上傳所有標籤到遠端)
- git show: 顯示 commit 的詳細資訊。
- git grep: 在檔案中搜尋符合條件的文字。
- git clean: 刪除未追蹤的檔案。
- git clean -n (預覽會刪除的檔案)
- git clean -df (刪除未追蹤的檔案)
- git cherry-pick: 選取其它分支中的 commit 並合併。
- git cherry-pick <commit ID> (挑選特定 commit)
- git cherry-pick A^..B (挑選 commit A 到 commit B 之間的 commits)
- git revert: 回溯到某個 commit 的狀態，並建立一個新的 commit。
- git revert <commit ID> (回溯到某個commit)
- git revert HEAD (回溯到最新的 commit)
- git rebase: 修改分支的基礎，可線性化 commit 歷史。
- git rebase <master> (將目前分支的基礎變更為 master 分支)
- git rebase -i HEAD~3 (互動式修改歷史)
- git rebase --abort (取消 rebase)
- git rebase --continue (繼續 rebase)
- git rebase --onto <new base-commit> <current base-commit> (將目前分支 rebase 到 new base-commit)
4. SSH Key 和 Personal Access Tokens
- SSH Key: 使用 SSH 連線 GitHub，避免每次都要輸入帳號密碼。
- 私鑰 (id_rsa) 保密，公鑰 (id_rsa.pub) 可公開。
- Personal Access Tokens: 當使用 HTTPS 時，可取代密碼來進行身份驗證。
- 在 GitHub 設定中建立，可設定有效期限和權限。
- 「這時候如果我們不想加入 ssh key, 也不想透過加入共同協做的方式, 可以透過這個 Personal Access Tokens (你可以把他想成臨時的權限)」
5. 改善大型儲存庫下載速度
- 使用 --depth 參數只下載最近的 commit 歷史紀錄。
- git clone [email protected]:example/example.git --depth 1
- 使用 --no-single-branch 參數下載所有分支的最新 commit。
- git clone [email protected]:example/example.git --depth 1 --no-single-branch
- 使用 -b 指定分支。
- git clone [email protected]:example/example.git --depth 1 --no-single-branch -b stable/x.x.x
6. 工作區與暫存區的觀念
- git add: 把要送出的文件放到暫存區。
- git commit: 把暫存區的修改內容送到目前的分支上。
7. 解決衝突
- 當多人修改同一檔案時，可能會發生合併衝突。
- Git 會在檔案中標記出衝突的部分。
- 需要手動修改檔案，移除衝突標記後再提交。
- 「通常我們會手動下去修改衝突 conflicts，然後再加個 commit」
- 使用 git merge --abort 或 git reset --hard HEAD 可取消合併。
8. .gitignore 檔案
- 設定 Git 忽略追蹤的檔案或目錄。
- 可透過在根目錄建立 .gitignore 檔案，在其中寫入要忽略的文件名稱，git 將自動忽略這些檔案。
- 「只要在 Git 工作區的根目錄下新建一個特殊的 .gitignore 文件 ，然後把要忽略的文件 ( 檔案 ) 名稱輸入進去， Git 就會自動忽略這些文件。」
- 可使用 git update-index --skip-worktree <file> 暫時忽略檔案變更。
- 「適合使用在 settings 的檔案，有時候我們在開發的時候，都會有自己的設定，但這個設定未必是大家都需要的，這時候就可以暫時先忽略這個檔案的改變。」
- 可使用 git rm --cached <file> 將已經追蹤的文件從索引中移除。
- 「假設今天 file 這個檔案已經被 commit 到 git 中了，但是我想把他加入 .gitignore，這樣該怎麼辦:question:」
9. 設定 Git 快捷鍵 (Alias)
- 可以使用 git config --global alias.<alias_name> <command> 來建立自定義的快捷指令。
- 例如： git config --global alias.st status，即可使用 git st 代替 git status
- Oh-My-Zsh 提供許多預設的 Git 快捷鍵設定。
- zsh 存放 git alias 的位置：~/.oh-edli01-zsh/plugins/git/git.plugin.zsh
10. Git Submodule 和 Subtree
- Submodule: 將其它 Git 儲存庫加入為子目錄。
- Subtree: 將其它 Git 儲存庫合併到當前專案的子目錄。
- 兩者都用於管理專案中的外部依賴項。
三、Git 分支 (Branch) 的使用
- 分支的目的:
- 允許多人同時開發不同功能或修正錯誤。
- 支援多個版本發佈和維護。
- 基本操作:
- 建立分支：git branch <Name>
- 切換分支：git checkout <Name> 或 git checkout -b <Name>
- 查看分支：git branch 或 git branch -a
- 刪除分支：git branch -d <name>
1. 合併分支
- Merge: 將不同分支的變更合併到一起。
- Fast-forward: 簡單地將指標移動到最新 commit (較不重要 commit 可使用)。
- No-fast-forward: 產生合併 commit，保留分支歷史 (較重要 commit 可使用)。
- Rebase: 將分支的基礎變更為另一個分支，線性化 commit 歷史。
- 避免不必要的 merge commits，維持 commit 紀錄的整齊。
- 小心使用，避免修改到他人正在使用的分支。
- 可用於修改歷史 commit 紀錄 git rebase -i HEAD~2
2. 多人協作流程
- 開發人員從 master 分支建立新分支。
- 在新分支上進行開發和修改。
- 將變更提交到自己的分支。
- 提交 Pull Request (合併請求) 給團隊成員。
- 團隊成員審核 Pull Request，確認沒問題後合併到 master 分支。
- 使用 git pull 更新本地的 master 分支。
3. Git Flow
- 一種分支管理策略，區分不同用途的分支，如 master, develop, feature, release, hotfix 等。
四、多人協作與 GitHub
- 協作者: 在 GitHub 上新增協作者，可共同開發專案。
- Pull Request: 請求將自己分支的變更合併到其它分支。
- Fork: 複製別人的專案到自己的帳號，方便進行修改和貢獻。
五、版本回溯
- git reset:
- 類似「Time Machine」，可搭配 --soft 和 --hard 參數。
- --soft 模式：只移動 HEAD 指標，保留工作區和暫存區。
- --hard 模式：丟棄工作區和暫存區。
- git checkout:
- 將 HEAD 移動到指定 commit，但不移動任何分支。
- 「checkout 就是一個負責移動 HEAD 指到不同地方的指令」
- 可從特定 commit 建立新分支。
- 使用git reflog可還原reset造成的歷史紀錄抹除。
六、其它注意事項
- Linux 環境: 忽略檔案權限 (chmod) 的改變 (git config core.fileMode false).
- Windows/Linux 換行符號: 設定 core.autocrlf (true for Windows, input for Linux/Mac)。
- 一次 Push 到多個遠端: git remote set-url --add origin <url>
- 可使用 git push --force-with-lease，避免覆蓋他人 commit。
- 當執行 git pull --rebase 遇到衝突時，可使用 git rebase --abort 取消。
- 可以使用 git pull --rebase --autostash 來自動將目前的變更存到 stash 中。
七、總結
Git和GitHub是軟體版本控制的最佳好幫手，它們能有效管理程式碼版本、實現協同合作、並且追蹤專案的變更歷史。透過了解 Git 的核心概念與指令，開發人員可以更有效率且更穩健的進行軟體開發。