1. Git简介
Git是目前世界上最先进的分布式版本控制系统
1.1 什么是版本控制系统？
我们从一个例子入手来理解版本控制系统，我最近在写一篇论文，每做一个更改（删除某一段），我都要保存成一个格外的版本，例如"GAR-V1", "GAR-V2", "GAR-V3",但是等过一段时候之后，我就经常忘记我到底做了什么修改，给我的科研进度造成了不少的困扰..
于是我想，如果有一个软件，不但能自动帮我记录每次文件的改动，还可以让同事协作编辑，这样就不用自己管理一堆类似的文件了，也不需要把文件传来传去。如果想查看某次改动，只需要在软件里瞄一眼就可以，岂不是很方便？
| 版本 | 文件名 | 用户 | 用户 | 用户 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | GAR.doc | 张三 | 删除了Introduction最后一段 | 2018.12.2 13:32 |
| 2 | GAR.doc | 张三 | 增加了Literature Review的第一句话 | 2018.12.6 10:21 |
| 3 | GAR.doc | 李四 | 调整了Table1 的数据 | 2018.12.13 17:21 |
1.2. Git的历史
Linux诞生(1991)->Linux手动收集开源代码(2002)->BitKeeper版本控制系统托管Linux(2002-2005)->Andrew试图破解BitKeeper被发现，BitKeeper收回免费托管权(2005)->Linux自己写了Git，也就是Git的诞生(2005)
1.3. 什么是分布式？什么是集中式？
集中式：
集中式版本控制系统，版本库是集中存放在中央服务器的，而干活的时候，用的都是自己的电脑，所以要先从中央服务器取得最新的版本，然后开始干活，干完活了，再把自己的活推送给中央服务器。
集中式的缺点
集中式版本控制系统最大的毛病就是必须联网才能工作，如果在局域网内还好，带宽够大，速度够快，可如果在互联网上，遇到网速慢的话，可能提交一个10M的文件就需要5分钟
分布式：
分布式版本控制系统根本没有“中央服务器”，每个人的电脑上都是一个完整的版本库，这样，你工作的时候，就不需要联网了，因为版本库就在你自己的电脑上。既然每个人电脑上都有一个完整的版本库，那多个人如何协作呢？比方说你在自己电脑上改了文件A，你的同事也在他的电脑上改了文件A，这时，你们俩之间只需把各自的修改推送给对方，就可以互相看到对方的修改了。
在实际使用分布式版本控制系统的时候，其实很少在两人之间的电脑上推送版本库的修改，因为可能你们俩不在一个局域网内，两台电脑互相访问不了，也可能今天你的同事病了，他的电脑压根没有开机。因此，分布式版本控制系统通常也有一台充当“中央服务器”的电脑，但这个服务器的作用仅仅是用来方便“交换”大家的修改，没有它大家也一样干活，只是交换修改不方便而已。
分布式优点
- 安全性高： 每个人电脑里都有完整的版本库，某一个人的电脑坏掉了不要紧，随便从其他人那里复制一个就可以了
- 免费
2. Git安装
先从Git官网下载安装程序,然后默认安装就可以了
安装完成后，在开始菜单里找到“Git”->“Git Bash”，蹦出一个类似命令行窗口的东西，就说明Git安装成功！
安装完成后，还需要最后一步设置，在命令行输入：
$ git config --global user.name "Your Name"
$ git config --global user.email "email@example.com"
3. 创建一个版本库
什么是版本库呢？版本库又名仓库，英文名repository，你可以简单理解成一个目录，这个目录里面的所有文件都可以被Git管理起来，每个文件的修改、删除，Git都能跟踪，以便任何时刻都可以追踪历史，或者在将来某个时刻可以“还原”。
创建一个版本库非常简单，首先，选择一个合适的地方，创建一个空目录,通过git init命令把这个目录变成Git可以管理的仓库
$ git init
Initialized empty Git repository in D:/git_test/.git/
瞬间Git就把仓库建好了，而且告诉你是一个空的仓库（empty Git repository），细心的读者可以发现当前目录下多了一个.git的目录，这个目录是Git来跟踪管理版本库的，没事千万不要手动修改这个目录里面的文件，不然改乱了，就把Git仓库给破坏了。
4. Git的语法教程
4.1. 提交一个文件到版本库
先在刚刚创建好的repository下（D:/git_test）创建一个readme.txt文件，内容如下：
Git is a version control system.
Git is free software.
提交新添加的文件到仓库只需要两步：添加(add) + 提交(commit)
第一步： 用命令git add filename.txt告诉Git，把文件添加到repository：
$ git add readme.txt
第二步： 用命令git commit -m "description" 告诉Git，把文件提交到仓库
$ git commit -m "write to readme"
[master (root-commit) f7f8050] write to readme
1 file changed, 2 insertions(+)
create mode 100644 readme.txt
git commit命令执行成功后会告诉你，1 file changed 1个文件被改动（我们新添加的readme.txt文件）；2 insertions：插入了两行内容（readme.txt有两行内容）。
为什么Git添加文件需要add和commit两步？
因为commit可以一次提交很多文件，所以你可以多次add不同的文件
$ git add file1.txt
$ git add file2.txt file3.txt
$ git commit -m "add 3 files."
4.2.修改文件内容并提交
现在我们修改一下readme.txt文件内容为：
Git is a version control system.
Git is wonderful.
Git is free software.
现在我们可以通过git status来查看结果：
$ git status
On branch master
Changes not staged for commit:
(use "git add <file>..." to update what will be committed)
(use "git checkout -- <file>..." to discard changes in working directory)
modified: readme.txt
no changes added to commit (use "git add" and/or "git commit -a")
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。
查看具体修改内容： 使用命令git diff
$ git diff readme.txt
diff --git a/readme.txt b/readme.txt
index d8036c1..6e4b78e 100644
--- a/readme.txt
+++ b/readme.txt
@@ -1,2 +1,3 @@
-Git is a version control system.
+Git is wonderful.
-Git is free software.
No newline at end of file
上面显示我们新添加了一行文字
确定仓库状态和更改内容后，即可提交
第一步： add
$ git add readme.txt
查看repository状态：
$ git status
On branch master
Changes to be committed:
(use "git reset HEAD <file>..." to unstage)
modified: readme.txt
上面告诉我们，将要提交的修改包括readme.txt
第二步：commit
$ git commit -m "add new line"
[master 4fb84da] add new line
1 file changed, 1 insertion(+)
查看repository状态：
$ git status
On branch master
nothing to commit, working tree clean
4.3. 版本回退
(1) 回退前先多提交几个版本
我们先重复修改几次文本并提交
Git is a version control system.
Git is wonderful.
GitHub my lover.
然后提交：
$ git commit -m "delete software"
[master 1094adb] delete software
1 file changed, 1 insertion(+), 1 deletion(-)
现在让我们来想一下到底有几个版本被提交到仓库中了：
但是我们在实际工作中，无法记住这么多版本，我们可以通过命令git log来查看历史记录
$ git log
commit 5103166639e21fa3c8884f890ec53c0c4541f6d4 (HEAD -> master)
Author: haoch <haochen273@gmail.com>
Date: Thu Jan 3 13:19:54 2019 +0900
delete software
commit 9fbb43595b5aee1773fdd2db42427d9af9275db0
Author: haoch <haochen273@gmail.com>
Date: Thu Jan 3 13:19:28 2019 +0900
github infor
commit 4fb84da7882c74cc6dbd0b22ee64d8cf366e6a64
Author: haoch <haochen273@gmail.com>
Date: Thu Jan 3 13:15:00 2019 +0900
add new line
commit f7f80507a255a347a92117ff3bb75ddca837b91a
Author: haoch <haochen273@gmail.com>
Date: Thu Jan 3 12:25:06 2019 +0900
write to readme
我们也可以通过另外一个命令来简化历史记录的显示git log --pretty=oneline
$ git log --pretty=oneline
5103166639e21fa3c8884f890ec53c0c4541f6d4 (HEAD -> master) delete software
9fbb43595b5aee1773fdd2db42427d9af9275db0 github infor
4fb84da7882c74cc6dbd0b22ee64d8cf366e6a64 add new line
f7f80507a255a347a92117ff3bb75ddca837b91a write to readme
(2). 版本回退到历史版本
现在-》过去
在Git中，HEAD表示当前版本, 'HEAD^'表示上一个版本, 'HEAD^^'表示上上一个版本, HEAD~10表示第前10个版本
现在，我们需要把当前版本delete software 回退到 github infor
$ git reset --hard HEAD^
HEAD is now at 9fbb435 github infor
我们在来看看历史记录git log
$ git log
commit 9fbb43595b5aee1773fdd2db42427d9af9275db0 (HEAD -> master)
Author: haoch <haochen273@gmail.com>
Date: Thu Jan 3 13:19:28 2019 +0900
github infor
commit 4fb84da7882c74cc6dbd0b22ee64d8cf366e6a64
Author: haoch <haochen273@gmail.com>
Date: Thu Jan 3 13:15:00 2019 +0900
add new line
commit f7f80507a255a347a92117ff3bb75ddca837b91a
Author: haoch <haochen273@gmail.com>
Date: Thu Jan 3 12:25:06 2019 +0900
write to readme
过去-》现在
其中已经没有了版本号delete software,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delete software的commit id是510316...，于是就可以指定回到未来的某个版本：
$ git reset --hard 510316
HEAD is now at 5103166 delete software
当你把电脑也关了，第二天起来想回到delete software版本怎么办？可以使用git reflog来查看每个提交的commit id在用以上的方法即可
$ git reflog
5103166 (HEAD -> master) HEAD@{0}: reset: moving to 510316
9fbb435 HEAD@{1}: reset: moving to HEAD^
5103166 (HEAD -> master) HEAD@{2}: commit: delete software
9fbb435 HEAD@{3}: commit: github infor
4fb84da HEAD@{4}: commit: add new line
f7f8050 HEAD@{5}: commit (initial): write to readme
HEAD的作用
相当于C语言中的指针一样
4.4. 工作区和暂存区
（1）工作区
就是你在电脑里能看到的目录， 例如我的git_test文件夹
（2）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。
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：
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；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。
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。
（3）实例演示
让我们通过一个例子来演示工作区和版本库的作用
先对readme.txt进行一些更改为加一段文字I come from China：
Git is a version control system.
Git is wonderful.
GitHub my lover.
I come from China
然后在工作区新增一个名字为license.txt文件，内容随意
用git status查看状态
$ git status
On branch master
Changes not staged for commit:
(use "git add <file>..." to update what will be committed)
(use "git checkout -- <file>..." to discard changes in working directory)
modified: readme.txt
Untracked files:
(use "git add <file>..." to include in what will be committed)
license.txt
no changes added to commit (use "git add" and/or "git commit -a")
上面告诉我们：readme.txt被修改了，但是licese.txt因为没有被添加，所以是无法跟踪的untracked
我们通过add将两个文件都添加后再查看状态：
$ git add readme.txt license.txt
$ git status
On branch master
Changes to be committed:
(use "git reset HEAD <file>..." to unstage)
new file: license.txt
modified: readme.txt
现在暂存区的状态就变成这样了：
git add就是把所有的修改都放到暂存区中，然后执行一次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 "how it works"
[master 45700b2] how it works
2 files changed, 3 insertions(+), 1 deletion(-)
create mode 100644 license.txt
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
On branch master
nothing to commit, working tree clean
现在暂存区就是这样的：
4.5. 管理修改
修改readme.txt内容为添加一行：
I love China
通过git add添加
再次修改修改readme.txt内容为添加一行：
Do you like China?
再通过git commit提交，在查看状态
$ git status
On branch master
Changes not staged for commit:
(use "git add <file>..." to update what will be committed)
(use "git checkout -- <file>..." to discard changes in working directory)
modified: readme.txt
no changes added to commit (use "git add" and/or "git commit -a")
让我们来回顾一下：
第一次修改 -> git add -> 第二次修改 -> git commit
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
diff --git a/readme.txt b/readme.txt
index 812e617..d5258f9 100644
--- a/readme.txt
+++ b/readme.txt
@@ -2,4 +2,5 @@ Git is a version control system.
Git is wonderful.
GitHub my lover.
I come from China
-I love China
No newline at end of file
+I love China
+Do you love china?
No newline at end of file
第二次修改确实没有被提交。
如何提交第二次修改
第一次修改 -> git add -> 第二次修改 ->git add -> git commit
4.6. 撤销修改
比如说你的文件里面加了一段不好的话，你想删除他的方法：
Git is a version control system.
Git is wonderful.
GitHub my lover.
I come from China
I love China
Do you love china?
My stupid techer
此时，你可以使用以下命令来丢弃工作区的修改：
$ 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 commit或git add时的状态。
1）情况1：未添加到暂存区
现在再来看readme.txt的内容：
Git is a version control system.
Git is wonderful.
GitHub my lover.
I come from China
I love China
2）情况2：添加到暂存区
加入你在commit之前发现了这个问题，可以用以下命令撤销暂存区的修改
git reset HEAD <file>
就是把暂存区的修改退回到工作区
然后在工作区中使用情况1中的命令来删除修改
$ git checkout -- readme.txt
再次查看时候，已经回到了原来的版本了
Git is a version control system.
Git is wonderful.
GitHub my lover.
I come from China
I love China
4.7. 文件删除和恢复
Git是管理修改的，删除也是一种修改，也可以被管理
在工作区新建一个文件 text.txt并且添加提交
$ git add text.txt
$ git commit -m "add text.txt"
[master b84166e] add text.txt
1 file changed, 1 insertion(+)
create mode 100644 text.txt
一般情况下，你通常直接在文件管理器中直接把文件删除了
$ rm text.txt
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
On branch master
Changes not staged for commit:
(use "git add/rm <file>..." to update what will be committed)
(use "git checkout -- <file>..." to discard changes in working directory)
deleted: text.txt
no changes added to commit (use "git add" and/or "git commit -a")
1)情况1：真的要删除文件：git rm-> git commit
$ git rm text.txt
rm 'text.txt'
$ git commit -m "remove text.txt"
[master 1f108b4] remove text.txt
1 file changed, 1 deletion(-)
delete mode 100644 text.txt
2)情况2：你删错了，想恢复这个文件:git checkout -- text.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”。