Git Instroduction

關於版本控制

要把檔案恢復到編輯前的狀態，大家都是怎麼做的呢？

我在大學的時候做報告時，最簡單的方法就是先複製編輯前的檔案，使用這個方法時通常都會在檔案名稱或目錄名稱上添加編輯的日期，這就是所謂的本地端的版本控制。但是，每次編輯檔案都要複製非常的麻煩，也很容易出錯。

上面的例子是我以前做報告時的命名方式，如果沒有察看詳細資料，就沒有辦法區別那一個檔案是最新的。此外，如果是共享的檔案要區分不同編輯者，要具體區分更改了什麼也不容易知道。

此外，如果有兩個人要對同檔案進行編輯，先進行編輯的人的修改內容會被覆蓋，導致資料流失，相信大家都有這樣的經歷。

為了解決這個問題，便有開發者產生了版本控制系統，早期大多都是採用簡單的資料庫來紀錄文件的歷次更新差異，這種版本控制又稱為本地端版本控制系统，其中最流行的叫RCS，現在的 Mac OS X 系统上安装了開發者工具後，也可以使用 rcs 命令。 它的工作原理是保存不同檔案的每一個版本，透過比較不同的版本，可以計算出各個版本的文件内容中有那些差異。

集中式版本控制系统

接下來有開發者遇到一个问题，如何讓在不同系统上的開發者協同作業？ 於是，集中式版本控制系统（Centralized Version Control Systems，簡稱 CVCS）誕生了。 像是 CVS、Subversion以及 Perforce等，都有一個單一的集中管理的伺服器，保存所有文件的修訂版本，而偕同作業的開發者都透過客户端軟體連到這台伺服器，取出最新的文件或者提交更新，這已成為版本控制系统的標準做法。

相對於舊式的本地端VCS來說，集中式版本控制有許多優點，例如：

1.每個人都可以在一定程度上看到項目中的其他人正在做些什麼

2.管理員也可以輕鬆掌控每個開發者的權限

3.並且管理一個CVCS要遠比在各個客戶端上維該端的資料庫來得輕鬆容易

然而，這種類型的系統仍有缺點：
1.中央服務器的單點故障。如果宕機一小時，那麼在這一小時內，誰都無法提交更新，也就無法協同工作。
2.如果中心數據庫所在的磁盤發生損壞，又沒有做備份，毫無疑問你將遺失所有資料 - 包括項目的整個更變歷史，只剩下人員在各自機器上保留的單獨快照。本地版本控制系統也存在類似問題，只要整個項目的歷史記錄被保存在單一位置，就有丟失所有歷史更新記錄的風險。

分散式版本控制系统

於是分散式版本控制系統（Distributed Version Control System，簡稱DVCS）誕生了。這類系統中，像Git，Mercurial，Bazaar以及Darcs等，客戶端並不只提取最新版本的文件快照，而是把代碼庫因為每一次的克隆(Clone)操作，實際上都是對的完整的的做備份。

許多這類系統都可以指定和若干不同的遠端代碼倉庫進行交互。籍此，你可以在同一個項目中，分別和不同工作小組的人相互協作。你可以根據需要設定不同的協作流程，比如敏捷的工作流，而這在以前的集中式系統中是難以實現的，

而Git就是上述這種分散式版本控制系統，也是目前業界最流行的版本控制系統，有Git幫你保留這些歷史紀錄跟證據，萬一出事的時候你就能知道是從什麼時候開始就有問題，以及知道該找誰負責！

Git 的優點

所以，到底 Git 有什麼厲害的地方，會讓這麼多人選擇它呢，歸納上述分散式版本控制系统的優點後，有以下優點

1. 免費、開源、跨平台

Git 是由 Linux 核心的作者 Linus Torvalds 在 2005 年為了管理 Linux 核心程式碼，至目前已有十幾年的歷史了。除了可免費使用外，整個 Git 的原始程式碼也可在網路上取得。此外，Git 版本庫其實就只是一個資料夾，資料夾中有許多相關的設定檔與各種 blob 物件檔案而已，Git 版本庫可以用任何方式發布，所以你用 HTTP, FTP, rsync, SSH 甚至於用 Git protocol 都可以當成存取 Git 版本庫的媒介，相容性極高，且除了Linux外，Git也有Windows與Mac的版本，讓開發者可以在不同的平台存取於Git Repository 的檔案。

2. 速度快、檔案體積小、有效率的處理大型專案

如果你是使用前面提到的「Ctrl+C、Ctrl+V 大法」，這些備份的目錄會很佔空間。而其它大部份的版控系統大多是記錄每個版本之間的差異，而不是完整的備份整個目錄，所以整個目錄的大小就不會快速的增加。由於Git完整的版本庫會複製(clone)一份在本機，該版本庫包含完整的檔案與版本變更紀錄，所以針對版本控管中的各種檔案操作速度，將會比直接從遠端存取來的快上百倍之多，這也代表著，Git 版本控管不會因為專案越來越大、檔案越來越多，而導致速度變慢。除此之外 Git 特別的設計，在於它並不是記錄版本的差異，而是記錄檔案內容的「快照」（snapshot），使用分支的機制也非常輕量，沒有負擔，它可以讓 Git 在非常快速的切換版本，每一次的分支只是某個 commit 的參考指標而已。至於什麼是「快照」，在後面會有更仔細的介紹。

3. 分散式系統、分散式開發模式

對我來說，這個可能是最大的優點了。在以往其它的版本控制系統，在上述的集中式的版控系統（Centralize Version Control），都需要有一台專用的伺服器，且所有的更新都需要跟這台伺服器溝通。也就是說，萬一這台伺服器壞了，或是沒有網路連線的環境，就沒辦法使用。

而 Git 是一種分散式的版控系統（Distributed Version Control），雖然通常也會有共同的伺服器，但即使在沒有伺服器或是沒有網路的環境，由於開發者透過git將 Git 版本庫複製(clone)下來後，會擁有所有變更過的檔案與歷史紀錄，通通都會儲存在本機儲存庫(local repository)，完全等同於這份 Git 版本庫的「完整備份」，都將擁有完整的開發歷史紀錄，依舊可以使用 Git 來進行版控，待伺服器恢復正常運作或是在有網路的環境後再進行同步，不會受影響。而且，事實上在使用 Git 的過程中，大多的 Git 操作也都是在自己電腦本機就可以完成，Git 擁有快速的分支與合併機制，還包括圖形化的工具顯示版本變更的歷史路徑，Git 非常強調分支與合併，所以版本控管的過程中，你會不斷的在執行分支與合併動作。

Git 的缺點

要說 Git 的缺點，如果有興趣的可以參考附錄，除此之外，大概就是相對於其他集中式版本控制系统較難學習吧。筆者以前使用的是TFS，所以幾乎不會像使用Git需要使用指令，雖然 Git 的指令有非常多，而且有的指令有點複雜，但還好平常會用到的指令不太多，根據「80/20 法則」，大概 20% 的指令就足以應付 80% 的工作。雖然有許多厲害的圖形介面工具(GUI)，可以讓使用者不用敲打複雜的指令就可以享用 Git 強大的功能，但假如你是 Mac 用户，我希望你懂得如何使用终端機（Terminal）；假如你是 Windows 用户，我希望你懂得如何使用命令提示字元（Command Prompt）或 PowerShell。 如果你尚未掌握以上技能，我建議趕快學一下，之後也將會使用終端機指令解述概念並以圖形介面工具（例如 Gitkraken）輔助說明 Git 是怎麼運作的。