Основы Git

Так что же такое Git в двух словах? Эту часть важно усвоить, поскольку если вы поймёте, что такое Git, и каковы принципы его работы, вам будет гораздо проще пользоваться им эффективно. Изучая Git, постарайтесь освободиться от всего, что вы знали о других СКВ, таких как Subversion или Perforce. В Git'е совсем не такие понятия об информации и работе с ней как в других системах, хотя пользовательский интерфейс очень похож. Знание этих различий защитит вас от путаницы при использовании Git'а.

Слепки вместо патчей

Главное отличие Git'а от любых других СКВ (например, Subversion и ей подобных) — это то, как Git смотрит на свои данные. В принципе, большинство других систем хранит информацию как список изменений (патчей) для файлов. Эти системы (CVS, Subversion, Perforce, Bazaar и другие) относятся к хранимым данным как к набору файлов и изменений, сделанных для каждого из этих файлов во времени, как показано на рисунке 1-4.

Рисунок 1-4. Другие системы хранят данные как изменения к базовой версии для каждого файла.

Git не хранит свои данные в таком виде. Вместо этого Git считает хранимые данные набором слепков небольшой файловой системы. Каждый раз, когда вы фиксируете текущую версию проекта, Git, по сути, сохраняет слепок того, как выглядят все файлы проекта на текущий момент. Ради эффективности, если файл не менялся, Git не сохраняет файл снова, а делает ссылку на ранее сохранённый файл. То, как Git подходит к хранению данных, похоже на рисунок 1-5.

Рисунок 1-5. Git хранит данные как слепки состояний проекта во времени.

Это важное отличие Git'а от практически всех других систем контроля версий. Из-за него Git вынужден пересмотреть практически все аспекты контроля версий, которые другие системы переняли от своих предшественниц. Git больше похож на небольшую файловую систему с невероятно мощными инструментами, работающими поверх неё, чем на просто СКВ. В главе 3, коснувшись работы с ветвями в Git'е, мы узнаем, какие преимущества даёт такое понимание данных.

Почти все операции — локальные

Для совершения большинства операций в Git'е необходимы только локальные файлы и ресурсы, т.е. обычно информация с других компьютеров в сети не нужна. Если вы пользовались централизованными системами, где практически на каждую операцию накладывается сетевая задержка, вы, возможно, подумаете, что боги наделили Git неземной силой. Поскольку вся история проекта хранится локально у вас на диске, большинство операций кажутся практически мгновенными.

К примеру, чтобы показать историю проекта, Git'у не нужно скачивать её с сервера, он просто читает её прямо из вашего локального репозитория. Поэтому историю вы увидите практически мгновенно. Если вам нужно просмотреть изменения между текущей версией файла и версией, сделанной месяц назад, Git может взять файл месячной давности и вычислить разницу на месте, вместо того чтобы запрашивать разницу у СКВ-сервера или качать с него старую версию файла и делать локальное сравнение.

Кроме того, работа локально означает, что мало чего нельзя сделать без доступа к Сети или VPN. Если вы в самолёте или в поезде и хотите немного поработать, можно спокойно делать коммиты, а затем отправить их, как только станет доступна сеть. Если вы пришли домой, а VPN-клиент не работает, всё равно можно продолжать работать. Во многих других системах это невозможно или же крайне неудобно. Например, используя Perforce, вы мало что можете сделать без соединения с сервером. Работая с Subversion и CVS, вы можете редактировать файлы, но сохранить изменения в вашу базу данных нельзя (потому что она отключена от репозитория). Вроде ничего серьёзного, но потом вы удивитесь, насколько это меняет дело.

Git следит за целостностью данных

Перед сохранением любого файла Git вычисляет контрольную сумму, и она становится индексом этого файла. Поэтому невозможно изменить содержимое файла или каталога так, чтобы Git не узнал об этом. Эта функциональность встроена в сам фундамент Git'а и является важной составляющей его философии. Если информация потеряется при передаче или повредится на диске, Git всегда это выявит.

Механизм, используемый Git'ом для вычисления контрольных сумм, называется SHA-1 хешем. Это строка из 40 шестнадцатеричных символов (0-9 и a-f), вычисляемая в Git'е на основе содержимого файла или структуры каталога. SHA-1 хеш выглядит примерно так:

24b9da6552252987aa493b52f8696cd6d3b00373

Работая с Git'ом, вы будете встречать эти хеши повсюду, поскольку он их очень широко использует. Фактически, в своей базе данных Git сохраняет всё не по именам файлов, а по хешам их содержимого.

Чаще всего данные в Git только добавляются

Практически все действия, которые вы совершаете в Git'е, только добавляют данные в базу. Очень сложно заставить систему удалить данные или сделать что-то неотменяемое. Можно, как и в любой другой СКВ, потерять данные, которые вы ещё не сохранили, но как только они зафиксированы, их очень сложно потерять, особенно если вы регулярно отправляете изменения в другой репозиторий.

Поэтому пользоваться Git'ом — удовольствие, потому что можно экспериментировать, не боясь что-то серьёзно поломать. Чтобы узнать подробнее о том, как Git хранит свои данные и как восстановить то, что кажется уже потерянным, читайте главу 9.

Три состояния

Теперь внимание. Это самое важное, что нужно помнить про Git, если вы хотите, чтобы дальше изучение шло гладко. В Git'е файлы могут находиться в одном из трёх состояний: зафиксированном, изменённом и подготовленном. "Зафиксированный" значит, что файл уже сохранён в вашей локальной базе. К изменённым относятся файлы, которые поменялись, но ещё не были зафиксированы. Подготовленные файлы — это изменённые файлы, отмеченные для включения в следующий коммит.

Таким образом, в проектах, использующих Git, есть три части: каталог Git'а (Git directory), рабочий каталог (working directory) и область подготовленных файлов (staging area).

Рисунок 1-6. Рабочий каталог, область подготовленных файлов, каталог Git'а.

Каталог Git'а — это место, где Git хранит метаданные и базу данных объектов вашего проекта. Это наиболее важная часть Git'а, и именно она копируется, когда вы клонируете репозиторий с другого компьютера.

Рабочий каталог — это извлечённая из базы копия определённой версии проекта. Эти файлы достаются из сжатой базы данных в каталоге Git'а и помещаются на диск для того, чтобы вы их просматривали и редактировали.

Область подготовленных файлов — это обычный файл, обычно хранящийся в каталоге Git'а, который содержит информацию о том, что должно войти в следующий коммит. Иногда его называют индексом (index), но в последнее время становится стандартом называть его областью подготовленных файлов (staging area).

Стандартный рабочий процесс с использованием Git'а выглядит примерно так:

1. Вы вносите изменения в файлы в своём рабочем каталоге.
2. Подготавливаете файлы, добавляя их слепки в область подготовленных файлов.
3. Делаете коммит, который берёт подготовленные файлы из индекса и помещает их в каталог Git'а на постоянное хранение.

Если рабочая версия файла совпадает с версией в каталоге Git'а, файл считается зафиксированным. Если файл изменён, но добавлен в область подготовленных данных, он подготовлен. Если же файл изменился после выгрузки из БД, но не был подготовлен, то он считается изменённым. В главе 2 вы узнаете больше об этих трёх состояниях и как можно либо воспользоваться этим, либо пропустить стадию подготовки.