大白话解释 Git 和 GitHub

purplesnake 发布于1月前 阅读64次
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本文旨在使用通俗易懂的文字,讲解版本控制背后的理论,以便你能对程序员们如何工作有个全局概念。本文不涉及代码,不用下载啥东西,循序渐进,不关注繁复细节,只有文字和一些不怎么漂亮的手绘涂鸦。

大白话解释 Git 和 GitHub

写本文的动机

学习任何东西都能在网络上找到如此之多的指导教程,这一直令我惊讶不已。Git 和 Github 也不例外,网络上有大量优秀资源,这些资源要么只对其中一个,要么兼顾二者引导你开始学习。以下是我特别喜欢的一些资源:

然而,我发现这些教程总是跳过许多理论知识,直接解释如何通过命令行或 Github 桌面应用程序使用 Git 。坦白说,如果你只是想知道你的开发团队谈论的到底是什么,这些指导教程也绰绰有余了。如上所述,我的目标是对版本控制的整体概念进行简明扼要地讲解,同时希望能让你了解到版本控制是如此酷。

让我们从最基础的开始:版本控制

大白话解释 Git 和 GitHub

Image credit: weebletheringskite, WordPress

版本控制(Version control):学习它,爱上它,享受它。顾名思义, 版本控制系统是任何能让你了解到一个文件的历史,以及它的发展过程的系统。 之前作为平面设计师时,我常常会遇到这种文件:

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看起来眼熟?尽管上述系统不是一个好用的系统 ,但它确实是一个版本控制系统。更复杂点的例子就像,Google 文档的 “修订历史”或  Photoshop 的“历史”工具。

开始 Git

Git 是一种专为处理文本文件而设计的版本控制系统。 因为,归根到底,这就是代码的本质:一堆堆以某种方式联合在一起的文本文件。Git 是一个可安装应用,它允许你对你自己所做的更改进行注释,用以创建易于导航的系统历史。

(附: “Git”  也是工程师取的名字,我们对市场部同仁感到抱歉)

那么, Git 做了什么,是简单地保存文件所做不到的呢? 从根本上讲,文件保存就是一个简化的版本控制系统,但坦率地说,它并不是一个好用的系统,因为它只能前进。当然,你也许会争论“撤消”按钮可以让你的文件回滚到以前的状态。但我们都清楚,“撤消”按钮有其局限性,最明显示的是,在关闭文件时,文件的过去也随之丢失。

另外,文件保存是非常个人化的。它不能够显示整个系统的历史,只能够显示该文件的。针对这一点,你可能会想,“嗯,我不是一个工程师,我不需要为系统烦恼”。我愿意花些时间来解释一下,很多事情你认为不是“系统”,而实际上它们就是。

以  Sally为例,她是一个正在写下一个大冒险奇幻小说系列的作家。Sally 已经写完该系列小说中的第一本,并把它传给了她的编辑。此外,由于她才华出众,在等待编辑的反馈的同时,她还写了第二本书的前三章。每本书都建立了独立的 World 文件。

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在某个快乐的日子,Sally  等来了她的编辑关于第一本书的反馈。他担心年轻的读者不想读一系列专写兽人故事的书,希望她在这个故事中引入一些精灵。关于这点,Sally  叹了口气,但很快意识到,她的精灵新角色将带来始料未及的冲突和曲折的情节。然后,她做了以下事情:

  • 在第一本书中加入新角色,并修改故事情节。
  • 完成第一本书之后,对第二本书的故事情节,进行必要的修改。
  • 所有的这些修改,导致她需要引入某个地理位置到第一本书中,而不是第二本书。
  • 重新编辑第一本书,让它包含新的地理位置。

终于,她推开了她的键盘,确信已经把精灵融入到了她的奇幻世界之中。

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你瞧,Sally 实际上在处理一个系统。她的两本书互相影响。角色、地理位置和故事情节在两本书中流动交织。然而,遗憾的是,一个月后,她的文件系统里什么都没有了。Word 的 “文档历史”工具,或她曾经粘贴在显示屏边缘用于记录修改过程的便签纸,将把所有的变化过程都揉合在一起。

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这正是Git 大放光芒之处。如果 Sally 一直结合 Git 使用Word,她就能对所有这些相关的变化做一个关于“将精灵引入到系列”的简洁小结。她可以看到所有穿插在页、章节、文件,以及每本书中的修改记录,让她真正地了解引入精灵对她的奇幻系列产生的影响。这个“简洁的小结”就是我们在 Git 领域中所讲的 提交( commit

回顾一下。 Git 是一个软件,它允许你通过提交对一个系统(或一组)文件的历史进行注释。这些提交便是在给定时间点对系统做出的差异“快照”。

那么,如果我是Sally,我的 提交历史 看起来是这样子的:

 

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Github

到目前为止,一切都还不错。但是, 如果 Sally 同时用到两台电脑工作,将会发生什么呢? 问得好。这时,就该用到 Github了。注意,不要和 Git 混淆了。Github 获取 Git 中的提交历史,并将其存储在互联网上,因此你可以从任一一台电脑访问它。你在本机(例如:你当前正在使用的电脑) 推送( pushing 提交到 Github,然后,从另一台新的或不同的电脑上 拉取( pulling 这些提交。

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让我们假设上图为 Sally 的工作流程。她在家里的台式电脑(左边,橘黄色的)上开启她一天的工作。接下来,她完成了几个章节的写作,又做了一些编辑工作,等等。整个过程中,她对工作总共进行了三次策略性的“快照”(Git 提交)。

下午,Sally 常常喜欢带着她的笔记本电脑(上图中的右侧,蓝色的)去咖啡馆写作。今天也不例外。因此,在关闭家里的台式电脑之前,她需要确认当前的Git 提交历史已 推送( push 到了在线Github。一旦被上传到 Github,这些提交记录就被存储在 远程仓库( remote repository 中。

我们先来分析一下几个计算机术语: 远程( remote) 仅仅意味着联网(与“本地”的意思相反,和之前我们理解到的意思一样的,代表当前正在使用的电脑)。而 仓库( repository,经常简写为“repo” ),就是一个具备 Git 超级权限的文件夹。

因此, Github 就是让你把工作(通过Git提交进行注解)存储在了一个指定的在线文件夹(repo) 。明白了吧?简单。

午餐之后,在当地的一家咖啡馆中,Sally 拿出了她的笔记本电脑。很明显,她想接着家里的工作进度继续。因些,她从 Github 仓库上获取到最新进度的工作。“从 Github 上获取她的工作”,这一过程就叫 拉取( pulling 。再看一下上面这幅图片,你将看到 Sally 拉取了之前她在家时进行的三个提交。

现在,在她的笔记本电脑上,Sally 有整个系统(包含她的幻想系列的所有文本文件)的最新的完整副本,并能够基于上次的进度,继续工作。她写了更多的章节,对工作进行了两次以上的策略“快照”(提交)。最后,Sally 把这些提交 推送push )到 Github 上,结束了这一天的工作。这样第二天上午的时候,在家里的台式电脑上就可以取得这些最新进度的工作。

协同工作

好吧,这一切都能说得通。但是, Sally再如何酷,整个项目也只有她一人而已。 工程团队要如何确保他们的工作不会重叠?

简而言之,创建分支。将你的 Git 提交历史想像成一棵树。树的主干就是我们谈到的主分支。为了让团队成员避免彼此牵扯,他们在独立于他人的隔离区(在一个功能分支)进行工作,然而最终,每个人的工作成果都会被提交到主代码库 (主分支)。

现在,回到 Sally 的例子。她加入了奇幻作家协会,在这里每个人都与他人合作完成这本书——《奇幻系列生物辞典》。这本辞典更像一本教材,由多个作者共同完成:Sally、Tom 和 Adam。

让我们来看看《奇幻系列生物辞典》项目的在线 Github 仓库,现在的情况是:

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如上图所示,树的类比完全适用于奇幻作家协会在这个项目上的合作情况,仓库历史沿主分支向上移动。常规工作流始于每个作者为完成一个工作任务(例如编写章节内容,或排版章节)而在主分支上创建分支。只有当更改得到其他合作作家的批准时,分支才会被合并到主分支上(请谨记,主分支上的内容,才是最终要发布的内容)。

当一个分支的内容 合并( merged 到主分支时,意味着该分支的内容会覆盖主分支上的。因此,现有内容的任何更改都将会替代之前的。当然,任何新添加的内容也会添加到主分支。实际上,当分支合并到主分支时,该分支的提交历史被添加到主分支提交历史的顶部。

然而,你可能正在思考: 人们在本机的工作和之后才推送到 Github 的工作变更是如何连接到一起的呢?

关于这个问题,重点在于:你在 Github 的远程仓库是你本机工作项目的一个镜像。这意味着,你在自己的电脑里存储了该项目(例如:一个已设置可进行 Git 提交的文件夹)的本地 Git 仓库。在这个本地的 Git 仓库(再次,这是一个特定术语,指你的电脑里某个启用了 Git 功能的文件夹)中,你拥有与该项目相关的所有文件,在本文的例子中,即《奇幻系列生物辞典》。

它的工作原理很像 Dropbox :你在不同的设备(你的家庭电脑、办公室电脑,等等)上创建本地文件夹,进行工作并更新这些文件。最后,这些操作被同步到网络上。然而,我们知道,Git/Github 工作流还包含了一些额外的步骤。首先,你必须有意识地对某一时刻的工作执行“快照”(即执行一次提交)。然后,你必须特意地推送这些提交(push) 到 Github。只有这样,你的工作才被同步到网络上的位置(Github 版本库)。

既然如此,为什么不自动化该工作流呢?为什么不让它像 Dropbox一样,当你更新本地文件时,同时自动更新 Github 上的文件?有很多理由让我们不这么做。最主要的理由是——bugs 。同出版界一样,软件工程中也不是所有写过的东西都要保留。有时,你希望实验一下你的想法,如果实验失败,你希望有一种简单的方式能让工作快速回滚到之前的正确状态上。这也是为什么我们提倡这个经验法则,即在你试图用不同的方法编辑或实验之前,先对当前你希望保留的修改进行提交。频繁地提交小块工作有益无害,事实上,许多工程师为自己能做到这一点而感到自豪。

现在,回到《奇幻系列生物辞典》。由于  Sally 对兽族有较深的了解,她被挑选为写兽族章节。但她不想在没有经过其它合作人员允许的情况下去修改这本书,于是,她创建了一个本地分支,并在该分支上进行写作和提交。然后, 她将本地分支推送到 Github 。像往常一样,Github 的远程仓库是本地库的一个镜像,最新进展显示 Sally 已创建了一个包含部分提交的分支(如下图所示)。

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随着她对本章节的持续写作,Sally 进行了更多的提交,并将它们推送到 Github 的在线镜像分支。终于,她准备请 Tom 和 Adam 一起对她的工作进行评审。因此,她在 Github 上发布了一个 Pull Request(发布请求) ,这是一个 Github 功能,允许她解释该分支相对于主分支做了哪些修改。Github 还提供了一个简易平台,合作人员可以在该平台上针对分支的修改内容进行讨论,并要求 Sally 在分支合并到主分支之前对一些有异议的内容进行修改。

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在对部分内容请求修改后,如上图所示,Tom 和 Adam 对 Sally 的分支内容很满意,并决定将她的工作成果合并到 Github 的主分支上。此时,他们所要做的就是将 Sally 之前独立提交的内容,添加到主分支的提交历史顶部:

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此时,Sally可以切换(或 “check out” )到本地计算机上的主分支,并将先前在功能分支(兽人章节分支)中的独立提交拉取下来。现在她又要在新的主分支上重新开始了:以该主分支为基础为她的下一步工作创建一个新的本地分支,帮助汤姆编辑有关妖精的章节。因此,这一过程又将重复:

  1. 创建本地分支
  2. 在本地分支上编辑修改,然后提交
  3. 推送提交(Push)到 Github
  4.  创建发布请求(Pull Request),说明该分支包含了哪些更改
  5. 合并(Merge)分支内容到主分支
  6. 将主分支上的最新提交拉取(pull)到本地
  7. 重复上述步骤

正如你所看到的,这是一个非常流畅的工作流,完美地结合了独立工作与团队协作。你本机的 Git 提供了一个绝妙的方法,即通过由你自己控制和策划的丰富的历史提交,来创建你工作的各种版本。Github 是一个非常棒的在线版本控制工具,不仅存储和提供了清晰的可视化历史记录,而且还能进行协同工作和质量控制。

总而言之,我希望我已经说服你去 尝试使用 Git  和 Github 进行任何项目 。没有理由只有工程师能从这个很棒的工具中受益。毕竟,我们也想看到更多有关兽人的故事。

致谢:

非常感谢 Common Craft 对本文的涂鸦和解释风格的启发。还要感谢这个视频《  saving me from the horror of having to explain Twitter to my mum 》。

本文涉及的术语

  • Version Control(版本控制):  任何一个能够让你了解文件的历史,以及该文件的发展进程的系统。
  • Git 一个版本控制程序,通过对变更进行注释,以创建一个易于遍历的系统历史。
  • Commit(提交) 在指定时间点对系统差异进行的注释 “快照”。
  • Local(本地) 指任意时刻工作时正在使用的电脑。
  • Remote(远程)  指某个联网的位置。
  • Repository (仓库,简称 repo) 配置了Git超级权限的特定文件夹,包含了你的项目或系统相关的所有文件。
  • Github 获取本地提交历史记录,并进行远程存储,以便你可以从任何计算机访问这些记录。
  • Pushing(推送) 取得本地Git提交(以及相关的所有工作),然后将其上传到在线Github。
  • Pulling(拉取) 从在线的Github上获取最新的提交记录,然后合并到本地电脑上。
  • Master (branch) :主分支, 提交历史 “树”的 “树干”,包含所有已审核的内容/代码。
  • Feature branch(功能分支/特性分支): 一个基于主分支的独立的位置,在再次并入到主分支之前,你可以在这里安全地写工作中的新任务。
  • Pull Request(发布请求) 一个 Github 工具,允许用户轻松地查看某功能分支的更改 (the difference或 “diff”),同时允许用户在该分支合并到主分支之前对其进行讨论和调整。
  • Merging(合并) 该操作 获取功能分支的提交,加入到主分支提交历史的顶部。
  • Checking out(切换) 该操作指从一个分支切换到另一个分支。

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