Git version control что это
Обновлено: 02.07.2024
Git — абсолютный лидер по популярности среди современных систем управления версиями. Это развитый проект с активной поддержкой и открытым исходным кодом. Система Git была изначально разработана в 2005 году Линусом Торвальдсом — создателем ядра операционной системы Linux. Git применяется для управления версиями в рамках колоссального количества проектов по разработке ПО, как коммерческих, так и с открытым исходным кодом. Система используется множеством профессиональных разработчиков программного обеспечения. Она превосходно работает под управлением различных операционных систем и может применяться со множеством интегрированных сред разработки (IDE).
Git — система управления версиями с распределенной архитектурой. В отличие от некогда популярных систем вроде CVS и Subversion (SVN), где полная история версий проекта доступна лишь в одном месте, в Git каждая рабочая копия кода сама по себе является репозиторием. Это позволяет всем разработчикам хранить историю изменений в полном объеме.
Разработка в Git ориентирована на обеспечение высокой производительности, безопасности и гибкости распределенной системы.
About Version Control
What is “version control”, and why should you care? Version control is a system that records changes to a file or set of files over time so that you can recall specific versions later. For the examples in this book, you will use software source code as the files being version controlled, though in reality you can do this with nearly any type of file on a computer.
If you are a graphic or web designer and want to keep every version of an image or layout (which you would most certainly want to), a Version Control System (VCS) is a very wise thing to use. It allows you to revert selected files back to a previous state, revert the entire project back to a previous state, compare changes over time, see who last modified something that might be causing a problem, who introduced an issue and when, and more. Using a VCS also generally means that if you screw things up or lose files, you can easily recover. In addition, you get all this for very little overhead.
Local Version Control Systems
Many people’s version-control method of choice is to copy files into another directory (perhaps a time-stamped directory, if they’re clever). This approach is very common because it is so simple, but it is also incredibly error prone. It is easy to forget which directory you’re in and accidentally write to the wrong file or copy over files you don’t mean to.
To deal with this issue, programmers long ago developed local VCSs that had a simple database that kept all the changes to files under revision control.
One of the most popular VCS tools was a system called RCS, which is still distributed with many computers today. RCS works by keeping patch sets (that is, the differences between files) in a special format on disk; it can then re-create what any file looked like at any point in time by adding up all the patches.
Centralized Version Control Systems
The next major issue that people encounter is that they need to collaborate with developers on other systems. To deal with this problem, Centralized Version Control Systems (CVCSs) were developed. These systems (such as CVS, Subversion, and Perforce) have a single server that contains all the versioned files, and a number of clients that check out files from that central place. For many years, this has been the standard for version control.
This setup offers many advantages, especially over local VCSs. For example, everyone knows to a certain degree what everyone else on the project is doing. Administrators have fine-grained control over who can do what, and it’s far easier to administer a CVCS than it is to deal with local databases on every client.
However, this setup also has some serious downsides. The most obvious is the single point of failure that the centralized server represents. If that server goes down for an hour, then during that hour nobody can collaborate at all or save versioned changes to anything they’re working on. If the hard disk the central database is on becomes corrupted, and proper backups haven’t been kept, you lose absolutely everything — the entire history of the project except whatever single snapshots people happen to have on their local machines. Local VCSs suffer from this same problem — whenever you have the entire history of the project in a single place, you risk losing everything.
Distributed Version Control Systems
This is where Distributed Version Control Systems (DVCSs) step in. In a DVCS (such as Git, Mercurial, Bazaar or Darcs), clients don’t just check out the latest snapshot of the files; rather, they fully mirror the repository, including its full history. Thus, if any server dies, and these systems were collaborating via that server, any of the client repositories can be copied back up to the server to restore it. Every clone is really a full backup of all the data.
Furthermore, many of these systems deal pretty well with having several remote repositories they can work with, so you can collaborate with different groups of people in different ways simultaneously within the same project. This allows you to set up several types of workflows that aren’t possible in centralized systems, such as hierarchical models.
Copy-paste
Известный метод при применении к данной задаче может выглядеть следующим образом: будем называть файлы по шаблону filename_, возможно с добавлением времени создания или изменения.
Данный способ является очень простым, но он подвержен различным ошибкам: можно случайно изменить не тот файл, можно скопировать не из той директории (ведь именно так переносятся файлы в этой модели).
Централизованная система контроля версий
Централизованная система контроля версий предназначена для решения основной проблемы локальной системы контроля версий.
Для организации такой системы контроля версий используется единственный сервер, который содержит все версии файлов. Клиенты, обращаясь к этому серверу, получают из этого централизованного хранилища. Применение централизованных систем контроля версий на протяжении многих лет являлась стандартом. К ним относятся CVS, Subversion, Perforce.
Такими системами легко управлять из-за наличия единственного сервера. Но при этом наличие централизованного сервера приводит к возникновению единой точки отказа в виде этого самого сервера. В случае отключения этого сервера разработчики не смогут выкачивать файлы. Самым худшим сценарием является физическое уничтожение сервера (или вылет жесткого диска), он приводит к потерю кодовой базы.
Несмотря на то, что мода на SVN прошла, иногда наблюдается обратный ход — переход от Git'а к SVN'у. Дело в том, что SVN позволяет осуществлять селективный чекаут, который подразумевает выкачку лишь некоторых файлов с сервера. Такой подход приобретает популярность при использовании монорепозиториях, о которых можно будет поговорить позже.
История Git
В 2005 году компания, разрабатывающая систему контроля версий BitKeeper, порвала отношения с сообществом разработчиков ядра Linux. После этого сообщество приняло решение о разработке своей собственной системы контроля версий. Основными ценностями новой системы стали: полная децентрализация, скорость, простая архитектура, хорошая поддержка нелинейной разработки.
О системах контроля версий
Система контроля версий является прежде всего инструментам, а инструмент призван решать некоторый класс задач. Итак, система контроля версий – это система, записывающая изменения
в файл или набор файлов в течение времени и позволяющая вернуться позже к определенной версии. Мы хотим гибко управлять некоторым набором файлом, откатываться до определенных версий в случае необходимости. Можно отменить те или иные изменения файла, откатить его удаление, посмотреть кто что-то поменял. Как правило системы контроля версий применяются для хранения исходного кода, но это необязательно. Они могут применяться для хранения файлов совершенно любого типа.
Как хранить различные версии файлов? Люди пришли к такому инструменту как системы контроля версий не сразу, да и они сами бывают очень разные. Предложенную задачу можно решить с применением старого доброго copy-paste, локальных, централизованных или распределенных систем контроля версий.
Гибкость
Гибкость — одна из основных характеристик Git. Она проявляется в поддержке различных нелинейных циклов разработки, эффективности использования с малыми и крупными проектами, а также совместимости со многими системами и протоколами.
В отличие от SVN, система Git рассчитана прежде всего на создание веток и использование тегов. Поэтому процедуры с участием веток и тегов (например, объединение и возврат к предыдущей версии) сохраняются в истории изменений. Не все системы управления версиями обладают настолько широкими возможностями отслеживания.
Безопасность
При разработке в Git прежде всего обеспечивается целостность исходного кода под управлением системы. Содержимое файлов, а также объекты репозитория, фиксирующие взаимосвязи между файлами, каталогами, версиями, тегами и коммитами, защищены при помощи криптографически стойкого алгоритма хеширования SHA1. Он защищает код и историю изменений от случайных и злонамеренных модификаций, а также позволяет проследить историю в полном объеме.
Использование Git гарантирует подлинность истории изменений исходного кода.
В некоторых других системах управления версиями отсутствует защита от тайного внесения изменений. Это может стать серьезной угрозой информационной безопасности в любой организации, занимающейся разработкой ПО.
Заключение
Мы рассмотрели способы организации систем контроля версий, обсудили варианты решения поставленных перед этими системами задач, поговорили о преимуществах и недостатках каждого из них, познакомились с историей системы контроля версий Git.
Локальная система контроля версий
Следующим шагом в развитии систем контроля версий было создание локальных систем контроля версий. Они представляли из себя простейшую базу данных, которая хранит записи обо всех изменениях в файлах.
Одним из примеров таких систем является система контроля версий RCS, которая была разработана в 1985 году (последний патч был написан в 2015 году) и хранит изменений в файлах (патчи), осуществляя контроль версий. Набор этих изменений позволяет восстановить любое состояние файла. RCS поставляется с Linux'ом.
Локальная система контроля версий хорошо решает поставленную перед ней задачу, однако ее проблемой является основное свойство — локальность. Она совершенно не преднезначена для коллективного использования.
1.1 Getting Started - About Version Control
This chapter will be about getting started with Git. We will begin by explaining some background on version control tools, then move on to how to get Git running on your system and finally how to get it set up to start working with. At the end of this chapter you should understand why Git is around, why you should use it and you should be all set up to do so.
Распределенная система контроля версий
Для устранения единой точки отказа используются распределенные системы контроля версий. Они подразумевают, что клиент выкачает себе весь репозиторий целиком заместо выкачки конкретных интересующих клиента файлов. Если умрет любая копия репозитория, то это не приведет к потере кодовой базы, поскольку она может быть восстановлена с компьютера любого разработчика. Каждая копия является полным бэкапом данных.
Все копии являются равноправным и могут синхронизироваться между собой. Подобный подход очень напоминает (да и является) репликацией вида master-master.
К данному виду систем контроля версий относятся Mercurial, Bazaar, Darcs и Git. Последняя система контроля версий и будет рассмотрена нами далее более детально.
Что такое контроль версий?
Контроль версий, также известный как управление исходным кодом, — это практика отслеживания изменений программного кода и управления ими. Системы контроля версий — это программные инструменты, помогающие командам разработчиков управлять изменениями в исходном коде с течением времени. В свете усложнения сред разработки они помогают командам разработчиков работать быстрее и эффективнее. Системы контроля версий наиболее полезны командам DevOps, поскольку помогают сократить время разработки и увеличить количество успешных развертываний.
Программное обеспечение контроля версий отслеживает все вносимые в код изменения в специальной базе данных. При обнаружении ошибки разработчики могут вернуться назад и выполнить сравнение с более ранними версиями кода для исправления ошибок, сводя к минимуму проблемы для всех участников команды.
Практически во всех программных проектах исходный код является сокровищем: это ценный ресурс, который необходимо беречь. Для большинства команд разработчиков программного обеспечения исходный код — это репозиторий бесценных знаний и понимания проблемной области, которые они скрупулезно собирали и совершенствовали. Контроль версий защищает исходный код от катастрофических сбоев, от случайных ухудшений, вызванных человеческим фактором, а также от непредвиденных последствий.
Разработчики программного обеспечения, работающие в командах, постоянно пишут новый исходный код и изменяют существующий. Код проекта, приложения или программного компонента обычно организован в виде структуры папок или «дерева файлов». Один разработчик в команде может работать над новой возможностью, а другой в это же время изменять код для исправления несвязанной ошибки, т. е. каждый разработчик может вносить свои изменения в несколько частей дерева файлов.
Контроль версий помогает командам решать подобные проблемы путем отслеживания каждого изменения, внесенного каждым участником, и предотвращать возникновение конфликтов при параллельной работе. Изменения, внесенные в одну часть программного обеспечения, могут быть не совместимы с изменениями, внесенными другим разработчиком, работавшим параллельно. Такая проблема должна быть обнаружена и решена согласно регламенту, не создавая препятствий для работы остальной части команды. Кроме того, во время разработки программного обеспечения любое изменение может само по себе привести к появлению новых ошибок, и новому ПО нельзя доверять до тех пор, пока оно не пройдет тестирование. Вот почему процессы тестирования и разработки идут рука об руку, пока новая версия не будет готова.
Хорошее программное обеспечение для управления версиями поддерживает предпочтительный рабочий процесс разработчика, не навязывая определенный способ работы. В идеале оно также работает на любой платформе и не принуждает разработчика использовать определенную операционную систему или цепочку инструментов. Хорошие системы управления версиями обеспечивают плавный и непрерывный процесс внесения изменений в код и не прибегают к громоздкому и неудобному механизму блокировки файлов, который дает зеленый свет одному разработчику, но при этом блокирует работу других.
Группы разработчиков программного обеспечения, не использующие какую-либо форму управления версиями, часто сталкиваются с такими проблемами, как незнание об изменениях, выполненных для пользователей, или создание в двух несвязанных частях работы изменений, которые оказываются несовместимыми и которые затем приходится скрупулезно распутывать и перерабатывать. Если вы как разработчик ранее никогда не применяли управление версиями, возможно, вы указывали версии своих файлов, добавляя суффиксы типа «финальный» или «последний», а позже появлялась новая финальная версия. Возможно, вы использовали комментирование блоков кода, когда хотели отключить определенные возможности, не удаляя их, так как опасались, что этот код может понадобиться позже. Решением всех подобных проблем является управление версиями.
Программное обеспечение для управления версиями является неотъемлемой частью повседневной профессиональной практики современной команды разработчиков программного обеспечения. Отдельные разработчики ПО, привыкшие работать в команде с эффективной системой управления версиями, обычно признают невероятную пользу управления версиями даже при работе над небольшими сольными проектами. Привыкнув к мощным преимуществам систем контроля версий, многие разработчики не представляют как работать без них даже в проектах, не связанных с разработкой ПО.
Контроль версий с помощью Git
Git — это лучшее решение для большинства команд разработки ПО. Разумеется, оценку следует проводить с учетом конкретных требований. Мы лишь хотим перечислить основные причины, по которым команды предпочитают использовать Git.
Превосходные характеристики
Функциональность, производительность, безопасность и гибкость Git удовлетворяют требованиям большинства команд и разработчиков. Эти качества системы подробно описаны выше. При сравнении системы с большинством альтернатив многие команды приходят к выводу, что Git обладает значительными преимуществами.
Git — признанный стандарт
Git является самым популярным инструментом своего класса и поэтому привлекателен по ряду причин. В Atlassian управление исходным кодом проектов практически всегда осуществляется в Git.
Великое множество профессиональных разработчиков уже получили опыт использования Git, а выпускники высших учебных заведений зачастую знакомы только с этой системой. В некоторых организациях работникам требуется обучение при переходе на Git с других систем управления версиями, однако многие разработчики (как штатные, так будущие сотрудники) уже обладают необходимыми знаниями.
Однако привлекательность Git обусловлена не только высокой популярностью среди разработчиков. В системе также предусмотрена интеграция различных инструментов и сервисов, включая интегрированные среды разработки и собственные инструменты Atlassian. В число последних входит настольный клиент для распределенных систем управления версиями Sourcetree, система отслеживания задач и проектов Jira, а также сервис размещения кода Bitbucket.
Начинающим разработчикам, которые хотят приобрести ценные навыки работы с инструментами разработки ПО, следует изучить Git как одну из систем управления версиями.
Git — это качественный проект с открытым кодом
Проект Git имеет открытый исходный код, а также активно поддерживается и непрерывно развивается уже более 10 лет. Кураторы проекта продемонстрировали взвешенный и продуманный подход к выполнению требований пользователей, регулярно выпуская релизы для повышения удобства и расширения функциональных возможностей системы. Качество ПО с открытым исходным кодом легко проверяется, и многие организации всецело доверяют таким продуктам.
Вокруг Git сформировалось многочисленное сообщество пользователей, а сам проект получает активную поддержку со стороны сообщества. Система обладает подробной и качественной документацией: всем желающим в числе прочего доступны книги, учебные руководства, специализированные веб‑сайты, подкасты и обучающие видеоролики.
Git — это система с открытым исходным кодом, поэтому разработчики‑любители могут пользоваться ей совершенно бесплатно. В сфере разработки ПО с открытым исходным кодом Git определенно выступает главным преемником успешных систем управления версиями предыдущих поколений, таких как SVN и CVS.
Критика Git
Git нередко критикуют за сложность освоения: одни термины могут быть незнакомы новичкам, а другие — иметь иное значение. Так, понятие revert (возврат к предыдущей версии) в Git имеет другой смысл, нежели в SVN и CVS. Тем не менее Git — очень мощная система, предлагающая пользователям широкие возможности. Их изучение займет какое‑то время, однако усвоенные навыки помогут участникам команды работать намного быстрее.
Команды, перешедшие на Git с нераспределенной системы управления версиями, могут захотеть и дальше пользоваться центральным репозиторием. Несмотря на распределенную архитектуру, Git допускает возможность создания классического репозитория, где сохраняются все изменения проекта. При этом в Git продуктивность разработчиков не зависит от доступности и производительности «центрального» сервера. Каждому пользователю доступна полная копия репозитория, в которой он может просматривать всю историю проекта даже в периоды отсутствия соединения с сетью и перебоев в системе. Распределенная архитектура и гибкость Git позволяют участникам проекта работать в удобном ритме и пользоваться уникальными преимуществами, о которых они могли не подозревать раньше.
Теперь вы разобрались в основах управления версиями, получили представление о Git и узнали, почему командам разработки ПО стоит пользоваться этой системой. Теперь можно перейти к изучению преимуществ, которые Git может предоставить в масштабах организации.
Преимущества систем контроля версий
Программное обеспечение контроля версий рекомендуется для продуктивных команд разработчиков и команд DevOps. Управление версиями помогает отдельным разработчикам работать быстрее, а командам по разработке ПО — сохранять эффективность и гибкость по мере увеличения числа разработчиков.
За последние несколько десятилетий системы контроля версий (Version Control Systems, VCS) стали гораздо более совершенными, причем некоторым это удалось лучше других. Системы VCS иногда называют инструментами SCM (управления исходным кодом) или RCS (системой управления редакциями). Один из наиболее популярных на сегодняшний день инструментов VCS называется Git. Git относится к категории распределенных систем контроля версий, известных как DVCS (эта тема будет рассмотрена подробнее чуть позже). Git, как и многие другие популярные и доступные на сегодняшний день системы VCS, распространяется бесплатно и имеет открытый исходный код. Независимо от того, какую систему контроля версий вы используете и как она называется, основные ее преимущества заключаются в следующем.
Полная история изменений каждого файла за длительный период. Это касается всех изменений, внесенных огромным количеством людей за долгие годы. Изменением считается создание и удаление файлов, а также редактирование их содержимого. Различные инструменты VCS отличаются тем, насколько хорошо они обрабатывают операции переименования и перемещения файлов. В историю также должны входить сведения об авторе, дата и комментарий с описанием цели каждого изменения. Наличие полной истории позволяет возвращаться к предыдущим версиям, чтобы проводить анализ основных причин возникновения ошибок и устранять проблемы в старых версиях программного обеспечения. Если над программным обеспечением ведется активная работа, то «старой версией» можно считать почти весь код этого ПО.
Ветвление и слияние. Эта возможность полезна не только при одновременной работе участников команды: отдельные люди также могут извлечь из нее пользу и работать над несколькими независимыми направлениями. Создание «веток» в инструментах VCS позволяет иметь несколько независимых друг от друга направлений разработки, а также выполнять их слияние, чтобы разработчики могли проверить, что изменения, внесенные в каждую из веток, не конфликтуют друг с другом. Многие команды разработчиков программного обеспечения создают отдельные ветки для каждой функциональной возможности, для каждого релиза либо и для того, и для другого. Наличие множества различных рабочих процессов позволяет командам выбирать подходящий для них способ использования ветвления и слияния в VCS.
Отслеживаемость. Возможность отслеживать каждое изменение, внесенное в программное обеспечение, и связывать его с ПО для управления проектами и отслеживания ошибок, например Jira, а также оставлять к каждому изменению комментарий с описанием цели и назначения изменения может помочь не только при анализе основных причин возникновения ошибок, но и при проведении другого анализа. История с комментариями во время чтения кода помогает понять, что этот код делает и почему действие реализовано именно таким образом. Благодаря этому разработчики могут вносить корректные и совместимые изменения в соответствии с долгосрочным планом разработки системы. Это особенно важно для эффективной работы с унаследованным кодом, поскольку дает разработчикам возможность точнее оценить объем дальнейшей работы.
Разрабатывать программное обеспечение можно и без управления версиями, но такой подход подвергает проект огромному риску, и ни одна профессиональная команда не порекомендует применять его. Таким образом, вопрос заключается не в том, использовать ли управление версиями, а в том, какую систему управления версиями выбрать.
Среди множества существующих систем управления версиями мы сосредоточимся на одной: системе Git. Подробнее о других типах программного обеспечения для контроля версий.
Производительность
Git показывает очень высокую производительность в сравнении со множеством альтернатив. Это возможно благодаря оптимизации процедур фиксации коммитов, создания веток, слияния и сравнения предыдущих версий. Алгоритмы Git разработаны с учетом глубокого знания атрибутов, характерных для реальных деревьев файлов исходного кода, а также типичной динамики их изменений и последовательностей доступа.
Некоторые системы управления версиями руководствуются именами файлов при работе с деревом файлов и ведении истории версий. Вместо обработки названий система Git анализирует содержимое. Это важно, поскольку файлы исходного кода часто переименовывают, разделяют и меняют местами. Объектные файлы репозитория Git формируются с помощью дельта‑кодирования (фиксации отличий содержимого) и компрессии. Кроме того, такие файлы в чистом виде хранят объекты с содержимым каталога и метаданными версий.
Вместе с тем распределенная архитектура системы сама по себе обеспечивает существенный прирост производительности.
Читайте также: