【Git】Git必備基礎知識與操作教學

2020-11-10

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Git
2020-11-26

提到版本控制就會想到Git，軟體工程師工作就是撰寫、修改程式碼，無論是初入門或有經驗的工程師，一定會面臨版本控制的問題。查詢了Git卻發現一堆艱深的程式碼，~~只好放棄了~~(誤)。如果你也同樣有下面的感受，就非常適合繼續閱讀這篇文章。:

Git是備份自己的檔案
一堆專有名詞霧煞煞，clone、fork、repository
要記一大堆的指令
Add、Commit、push，查到一堆類似的圖，但還是搞不懂流程

基礎概念

版本控制
相信各位在工作上，常常會出現臨時要修改內容並馬上提交、或是想更動內容但又怕改壞了原本的資料，就會用不同名稱來保留檔案，大概會長的像下列這樣子。

圖1 示意圖 (來源:參1)

用檔案做版控的缺點是:

會佔據大量的硬碟空間
無法知道當時為什麼要改版，以及改了什麼
無法得知各個版本之間的差異性

筆者覺得用檔案做版控最嚴重的問題就是，常常時間一久，想回頭延續修改檔案時，就會不知道之前修改了什麼內容，而且命名習慣不好的話，甚至會忘了正確的版本，而不知道該用哪個檔案的窘境。由此可見，版本控制系統對於經常更動資料的人來說，是非常很重要的，更別說是工程師了。

Git是什麼
打開Git的官網(參2)，網頁開頭就有著大大的字，內容就開宗明義地說，Git是一個開源的分散式版本控制系統。

首先要先搞清楚一件事，Git能做到版控，是透過紀錄檔案的異動變化，版控系統又分為集中式與分散式，二者都可以紀錄檔案的異動變化，也可以透過追朔變動，將檔案回朔到某個版本。集中管理檔案庫(Repository)，對於公司而言，設定跟管理較方便，但工程師要使用時，通常也需要透過網路連線到主機，若網路斷掉就無法提繳新的版本，隨著網路斷掉的時間越長，期間越多的變動無法被記錄，版本控制的風險就會越高(參3)。

分散式版控後來也開始崛起，如果要說明分散式與集中式最大的差別，簡單的概念會是，集中式只在 Remote Repository(遠端檔案庫) 上做版控，而分散式則擁有Local Repository(本地檔案庫)。Remote檔案庫，通常為最穩定且確定沒有bug的版本。工程師在公司或是在家中工作時，則直接複製一份Remote檔案庫至本地端，再接著開發或改版，同時也在自己的電腦上做版控，如此一來才能達到分散式的版控。若確定改版沒問題後，再正式上傳到遠端檔案庫。

Git、Github傻傻分不清楚
上一小節已經知道Git是用來做版控的，要使用Git完成版控最陽春的方法就是下指令，跟寫程式一樣。平台就是上節提到的遠端檔案庫，Github就是其中一種使用Git的平台，其他的還有像Bitbucket、Gitlab等。在平台上可以建立專案、檔案庫，平台管理者也可以決定要讓哪個工程師加入哪個工作團隊，也可以分別設定每個人的操作權限。因為下指令操作Git畢竟還是比較不直觀，所以就有了使用者介面，直接透過圖像的點擊，就可以完成版控，這樣就不用記一大堆艱深的程式碼，使用的難度就大大降低了囉！通常使用同一家的產品，在平台與介面的整合性也會比較好，像Github Desktop是Github自家的的介面，Source Tree則是Bitbucket的。

圖2 Git、平台與介面關係圖

要做下一節的練習前，要先完成兩件事。

申請平台的帳號密碼
安裝使用者介面，安裝的同時會安裝Git

接下來，筆者會以Bitbucket與Source Tree的畫面做操作示範，筆者也有試著玩看看Github Desktop，其實把基礎概念、專有名詞搞懂，一樣可以通，介面長得不一樣花時間適應就好。關於平台與使用者介面的申請、安裝、跟連接，就交給各位自行google囉！

版控操作流程教學

新建一個遠端檔案庫
選擇右邊工具欄的Respositories，並選擇右上角的Create respository(圖3)。

圖3 Source Tree示意圖

輸入計畫名稱、檔案庫名，Access level決定是否開放程式碼，讓所有人都看的到。Bitbucket預設README跟.gitignore都有，但Github預設沒有.gitignore，.gitignore的部分後面小節再描述。建立的同時還可以設定該專案的權限(參4)
圖4 Create repository

建立完respository的畫面會長的像這樣
圖5 Create done

從安裝到這步驟的工作，包含了帳號連結及初始化遠端檔案庫，如果用程式碼執行會是(參5、參6)

git config --global user.name "XXX"             //設定名稱
git config --global user.email XXX@example.com  //設定信箱
git congig --list                               //查看設定檔
git init                                        //對目前的資料夾作git初始化

使用遠端檔案庫
使用遠端檔案庫，大概可分為兩種操作模式

clone
folk

clone的功能，是從平台上取得檔案庫，下載到本地端，並建立本地檔案庫(參7)。選取圖五右上角的Clone，接著選Clone in Sourcetree(圖6)，Clone到本地端一定要選擇空白資料夾(圖7)，否則會噴錯。Clone完成後，local檔案庫會跟remote檔案庫完全一樣。所以資料夾中會出現.gitignore、README.md及/.git(圖8)，如果沒有看到/.git，請把隱藏的項目打勾。

之後所有檔案的異動記錄，都會記錄在/.git中，什麼被刪掉都還有救，但/.git被刪掉就GG了，請小心使用，或乾脆就隱藏起來。若檔案不想記錄異動，則在gitignore填寫，決定哪些格式或檔案不記錄異動。

圖6 Clone 示意圖

圖7 選擇要存放的本地端

圖8 .git與.gitignore

補充個重要概念，如果是使用download的話，一樣可以取得檔案庫的內容，但不會建立本地檔案庫，所以會發現缺少了.gitignore跟/.git，換句話說，就是沒有local版控的功能唷(參8)。在這步驟，用程式碼執行會像是

git clone https://gary781218@bitbucket.org/gary781218/remote.git //bitbucket
git clone git@github.com:kaochenlong/dummy-git.git               //github

clone之後，可以使用push的指令更新remote檔案庫(push後面會在詳述)，如果大家都可以亂更新檔案庫內容，那下場應該會很可怕。所以對於每一個檔案庫，平台管理者都可以決定要讓誰加入團隊，並且給予能操作的權限。
圖9 bitbucket-檔案庫權限設定

圖10 github-檔案庫權限設定

folk翻譯為叉子，使用概念就是像用叉子，把程式碼插到自己的盤子中。folk使用的時機是，當你今天看到一個不認識的人寫的程式碼，覺得有趣想繼續做擴充或改寫，使用folk複製一份檔案庫，並存到自己的遠端檔案庫上，無論怎麼修改，都與原作者無關，如果覺得最後的成果非常值得加到原本檔案庫，就可以發送Pull Request(PR)給原作者，讓原作者決定是否要納入

add、commit、push
對於版控的流程圖，筆者可能都已經看過了不少次，但卻一直對於來龍去脈處在一知半解的狀態，今天就一次搞懂他吧。Clone完成後，我們先打開Source Tree看介面。因為與remote端完全相同，所以會顯示Nothing to commit。

圖11 source Tree 示意圖

當新增了Work_A.txt後，在左邊紅框會看到Branches，預設一開始都是Master。目前操作還是類似個人使用的角度，但未來在多人協作時，會開不同的Branches，讓大家可以分別提交自己的版本。在History中會看到Uncommitted changes的提示，表示Git偵測到有新的變動，但還未納入Git的追蹤。按下左上角的Commit按鈕會出現圖12。在Staged file與Unstaged fils，可以選擇Stage All將全部檔案加入索引，也可以自己選擇檔案加入。指令add，就是實現這部分的功能。

圖12 commit示意圖

用程式碼執行會像是:

git add Work_A.txt   //對Work_A.txt新增索引
git add .            //對全部檔案新增索引
git status           //查看目前狀態

而commit則是將有索引的檔案，提交成一個新版本。在下方紅框裡，可以自己填寫更動資訊，這個部分請好好填寫，若是公司有導入CI/CD，這裡跟自己未來的績效就會有關係，底下的Push changes immediately to origin/master指的是commit後立刻push。這步驟用程式碼執行會像是:

git commit –m "Create Work_A.txt"

我們再回頭來看git流程圖(圖13)，透過add將檔案變化加入索引，並轉為stage的狀態，再透過commit提交新版本，之後在本機上，我們可以任意切換到任何一個版本的狀態。
圖13 git流程圖 (來源:https://ithelp.ithome.com.tw/articles/10227655)