8.03. Как работает Git

В РАЗРАБОТКЕНЕ ДЛЯ НОВИЧКОВНЕ ОБЯЗАТЕЛЬНО

Разработчику Архитектору Инженеру

Как работает Git?

Основные компоненты Git

Рабочий каталог или рабочая директория (Working Directory) - текущая директория с файлами проекта, где создаются, изменяются, удаляются файлы. Собственно, папка нашего проекта.

.git (Git Directory) - скрытая папка в корне проекта, которая содержит всю историю изменений, метаданные и настройки репозитория. Именно здесь хранится информация о коммитах, ветках, и других элементах.

Индекс (Staging Area) - промежуточная зона между рабочим каталогом и репозиторием, куда добавляются изменения перед тем, как их зафиксировать в коммите. Индекс позволяет контролировать, какие изменения войдут в следующий коммит.

К примеру, в нашем репозитории мы создали новый файл, написали туда что-то. Теперь хотим увидеть индекс. Для просмотра состояния индекса, можно написать:

git status

После этого мы увидим общее состояние рабочей директории и индекса:

• Файлы, добавленные в индекс (зеленый цвет)
• Файлы, измененные но не добавленные в индекс (красный цвет)
• Новые файлы, не отслеживаемые Git

На примере выше мы видим, что есть неотслеживаемые файлы. Чтобы добавить, пишем:

git add newfile.txt

После этого, команда git status покажет уже файл, добавленный в индекс:

Чтобы увидеть все изменения, которые уже добавлены в индекс (через git add), мы можем написать команду:

git diff --staged

Также есть команда git diff --cached, она в нашем случае отобразит то же самое (изменения, которые будут включены в следующий коммит).

Коммит - зафиксированное состояние рабочего каталога, снимок изменений.

Для создания коммита, пишем:

git commit -m "Ваше сообщение коммита"

А чтобы отменить последний коммит, пишем:

git reset --soft HEAD~1

Коммит удалится, но изменения останутся в индексе.

Полностью удалить коммит и изменения:

git reset --hard HEAD~1

Если же мы хотим отменить изменения предыдущего коммита, но при этом сохранить такую отмену, то используется revert:

git revert HEAD

При этом, изменения на текущий момент всё ещё находятся лишь у нас на компьютере, в папке .git.

Для отправки в облако требуется удалённый репозиторий (Remote Repository), расположенный на внешнем сервере (например, GitHub, GitLab, Bitbucket). Удалённый репозиторий используется для совместной работы и резервного копирования кода.

Ветки (branch) - указатели на снимок изменений. Коммитов может быть много, и они могут быть как в одной ветке, где один коммит следует за другим, как в простом линейном алгоритме, а могут быть во множестве веток.

HEAD - указатель на текущий коммит или ветку, в которой находимся. HEAD показывает, где вы сейчас в истории проекта. К примеру, если находимся в ветке main, то HEAD указывает на последний коммит этой ветки. При переключении на другую ветку, указатель перемещается на последний коммит этой ветки.

Теги используются для пометки важных моментов в истории проекта. К примеру, релизы определённой версии (v1.0.0). Теги - неизменяемые маркеры конкретного коммита.

Комментарий (Message) - описывает, какие изменения были сделаны. Это для понимания других разработчиков. Структура комментария включает заголовок (первую строку), тело и футер (опционально). Всё это указывается после параметра -m в кавычках.

Ветки бывают базовыми, основными и прочими. Название ветки - уникальный идентификатор, который помогает различать разные линии разработки.

Можно давать свои названия ветки при создании. Пример - main. Давайте разберём.

• Base - базовая ветка, относительно которой происходит изменение.
• Master/Main - основная ветка проекта, представляет собой стабильную версию кода, готовую к выпуску.
• Origin - стандартное имя для удалённого репозитория. Используется для обозначения главного источника кода.

Итого, чтобы отправить изменения в ветку main удалённого репозитория, будет выполняться команда git push origin main - то есть, указывается приложение git, команда push, репозиторий origin, ветка main.

Также бывают и прочие ветки - feature для разработки новый «фич», release для подготовки нового релиза, hotfix для быстрого исправления критических ошибок.

---

Механизм работы Git

Как работает Git?

Принцип прост:

1. Есть четыре типа объектов – файл (blob), дерево (tree, совокупность файлов), коммит (commit, дерево и дополнительная информация) и тег (tag, указатели на коммит);
2. Создаётся локальный репозиторий (подкаталог .git с файлами конфигурации, журналов в каталоге проекта) на рабочем месте, через команду git init;
3. При необходимости выделения файлов, и папок которые не нужно загружать в репозиторий, создаётся файл .gitignore;
4. Создаётся удаленный (онлайн) репозиторий, куда загружается первая версия кода путём фиксации состояния (commit) – при этом создаётся первая ветка (branch);
5. На рабочем месте можно скопировать код из удаленного репозитория через команду git clone;
6. Создаётся дополнительная ветка (git branch);
7. При создании новой версии производится фиксация изменений(commit) в выбранную ветку
8. Система управления версиями позволяет команде определять, какая из веток является основной (актуальной, master);
9. Для того, чтобы синхронизировать локальный репозиторий с удаленным, нужно выполнить push (англ. «толкать», отправить в удаленный с локального) или pull (англ. «тянуть» загрузить себе в локальный с удаленного);
10. Для загрузки с удаленного на локальный репозиторий свежих изменений использовать можно fetch (для загрузки изменений без изменения рабочего каталога) и pull (с автоматическим слиянием в текущую ветку).
11. Для объединения веток используется процедура слияния – merge для публичных веток, с созданием нового коммита слияния, и rebase для локальной очистки истории перед merge.

merge объединяет изменения из одной ветки в другую, создавая новый коммит слияния (merge commit), история становится нетипичной (ветвистой), но сохраняется оригинальная история изменений. К примеру, после checkout main можно выполнить merge feature-branch. Это важно, когда работаете с общей (публичной) веткой (main, develop) и при слиянии Pull Request'ов в GitHub/GitLab.

rebase переносит ваши коммиты «поверх» другой ветки, как будто вы их написали поверх последних изменений. Здесь наоборот, сначала checkout feature-branch, потом git rebase main. Это перезаписывает историю — опасно, если ветка уже отправлена на удалённый репозиторий. Нужно принудительно пушить (git push --force), что может сломать работу других. Это можно использовать на локальных/приватных ветках, пока никто не использует ваш код, и чтобы поддерживать актуальную историю перед отправкой PR.

Не используйте rebase на общих (публичных) ветках — это может сломать историю у других участников проекта.

При попытках merge/rebase могут быть конфликты слияния, когда Git не удалось автоматически разрешить различия в одном и том же месте файла. В таком случае нужно вручную исправить конфликт.

При необходимости точно проконтролировать и отправить только определенное измененное содержимое, используется индекс (Staging Area) для точечной отправки в коммит. Допустим. если изменены файлы A, B, C, но нужно отправить только A, B, то к коммиту можно подготовить git add A B, таким образом отправить лишь их.

Теги используются для маркировки определённых моментов в истории, чаще всего — выпусков (например, версии v1.0.0). К примеру,

git tag -a v1.0.0 -m "Release version 1.0.0"

Ветки (branches) от тегов (tags) отличаются тем, что ветка – подвижный указатель, а тег – постоянный и неподвижный. Это механизм ссылок (references). Тег может быть легковесным (только версия, git tag v1.0.0), или аннотированный, с сообщением (git tag -a v1.0.1 -m “Комментарий”).

git stash сохраняет незавершённые изменения, чтобы можно было переключиться на другую задачу. К примеру:

git stash save "Work in progress"

Потом можно применить stash:

git stash apply

Увидеть список сохранённых изменений можно через команду:

git stash list

git cherry-pick переносит один конкретный коммит из одной ветки в другую по хэшу.

git cherry-pick abc1234

здесь abc1234 — хэш нужного коммита. Можно применять, когда нужно взять только одно исправление из другой ветки или быстро исправить баг без слияния всей ветки.

git commit --amend изменяет последний коммит: можно добавить файлы или изменить сообщение

---

Установка Git

Windows

• Официальный дистрибутив: Git for Windows (включает Git Bash, git.exe, ssh, scp, curl и др.).
• Альтернативы: установка через пакетные менеджеры (winget install Git.Git, scoop install git, choco install git).
• Для интеграции в Windows Terminal или PowerShell рекомендуется использовать Git Bash или настроить PATH вручную.

Linux

• Устанавливается через системный пакетный менеджер:
  • Debian/Ubuntu: sudo apt install git
  • RHEL/Fedora: sudo dnf install git
  • Arch: sudo pacman -S git
• Для получения свежей версии — сборка из исходников или использование репозиториев от разработчиков Git.

macOS

• Через официальный установщик с git-scm.com.
• Через Homebrew: brew install git
• Системная версия (/usr/bin/git) устаревает быстро; рекомендуется использовать свежую версию из Homebrew.

---

Настройка Git

Настройки хранятся в трёх областях:

1. Системные (/etc/gitconfig) — для всех пользователей.
2. Глобальные (~/.gitconfig или ~/.config/git/config) — для текущего пользователя.
3. Локальные (.git/config) — для конкретного репозитория.

Основные команды:

git config --global user.name "Имя Фамилия"
git config --global user.email "email@example.com"
git config --global init.defaultBranch main
git config --global core.editor "code --wait"  # или vim, nano и т.д.
git config --global core.autocrlf input       # macOS/Linux
git config --global core.autocrlf true        # Windows

Дополнительно:

• Настройка внешнего инструмента для diff/merge (difftool, mergetool).
• Включение цветного вывода: git config --global color.ui auto.

---

Создание репозитория

1. Новый локальный репозиторий:

   mkdir project && cd project
   git init

2. Клонирование существующего репозитория:

   git clone <url> [<directory>]

3. Привязка к удалённому репозиторию (если создан локально):

   git remote add origin <url>
   git push -u origin main

---

Запись изменений в репозиторий

Базовый цикл:

1. Изменение файлов в рабочей директории.
2. Индексация (git add <file> или git add .).
3. Фиксация (git commit -m "message").
4. Отправка (git push).

Дополнительно:

• git status — просмотр состояния рабочей директории и индекса.
• git diff — просмотр неиндексированных изменений.
• git diff --cached — просмотр изменений в индексе.
• git restore / git restore --staged — отмена изменений (начиная с Git 2.23).

---

Работа с GitHub

1. Аутентификация:

   • Через HTTPS: с использованием Personal Access Token (PAT) вместо пароля (с августа 2021).
   • Через SSH: генерация ключа (ssh-keygen), добавление публичного ключа в GitHub → Settings → SSH.

2. Типичный workflow:

   git clone git@github.com:user/repo.git
   cd repo
   git checkout -b feature-x
   # правки → add → commit
   git push origin feature-x
   # создаём Pull Request через веб-интерфейс

3. Синхронизация с main:

   git checkout main
   git pull origin main
   git checkout feature-x
   git rebase main        # или git merge main

4. Удаление ветки после слияния:

   git push origin --delete feature-x
   git branch -d feature-x

---

Git-атрибуты

Файл .gitattributes определяет поведение Git для конкретных путей или типов файлов.

Основные применения:

• Контроль окончаний строк:

  *.ps1 text eol=crlf
  *.sh text eol=lf

• Явное указание binary/text:

  *.png binary

• Фильтры (clean/smudge) — для шифрования, подстановки переменных и т.п.
• Настройка diff/merge:

  *.sql diff=sql

• Экспорт при git archive:

  version.txt export-subst

Атрибуты применяются при индексации, merge, archive, diff и других операциях.

---

Git в IDE

Visual Studio Code

• Встроенная поддержка через Source Control (Ctrl+Shift+G).
• Требуется наличие git в PATH.
• Расширения: GitLens (расширенная навигация по истории), Git Graph.

JetBrains (IntelliJ IDEA, PyCharm и др.)

• Git поддерживается «из коробки».
• Настройка: Settings → Version Control → Git → указать путь к git.exe (на Windows).
• Поддержка хуков, rebase, cherry-pick, conflict resolution в GUI.

Visual Studio

• Встроенная поддержка через Team Explorer или Git Changes (начиная с VS 2019).
• Требуется установка Git for Windows.

Eclipse

• Через плагин EGit (входит в большинство дистрибутивов).
• Ограниченная поддержка продвинутых операций; рекомендуется использовать CLI параллельно.

---

Советы по работе с Git

1. Пишите осмысленные сообщения коммитов:

   • Первая строка — краткое описание (до 50 символов), без точки.
   • Пустая строка.
   • Подробное тело (если необходимо), с переносами строк <72 символов.

2. Используйте .gitignore с самого начала:

   • Исключайте временные файлы, зависимости, IDE-настройки.
   • Готовые шаблоны: github.com/github/gitignore.

3. Не коммитьте чувствительные данные:

   • Используйте .gitignore, git rm --cached, или git filter-repo для очистки истории.

4. Предпочитайте rebase для локальной истории, merge — для публичных веток.

5. Регулярно синхронизируйтесь с origin/main, чтобы избежать сложных конфликтов.

6. Используйте git config --global alias.<name> <command> для сокращения частых команд.

7. Тестируйте перед коммитом: локальные хуки (pre-commit, pre-push) снижают риск попадания ошибок в общий код.

8. Избегайте git push --force в общих ветках; используйте --force-with-lease, если необходимо.

---