工作区和暂存区

Git和其他版本控制系统如SVN的一个不同之处就是有暂存区的概念。

先来看名词解释。

工作区（Working Directory）

就是你在电脑里能看到的目录，比如我的learngit文件夹就是一个工作区：

版本库（Repository）

工作区有一个隐藏目录.git，这个不算工作区，而是Git的版本库。

Git的版本库里存了很多东西，其中最重要的就是称为stage（或者叫index）的暂存区，还有Git为我们自动创建的第一个分支master，以及指向master的一个指针叫HEAD。

分支和HEAD的概念我们以后再讲。

前面讲了我们把文件往Git版本库里添加的时候，是分两步执行的：

第一步是用git add把文件添加进去，实际上就是把文件修改添加到暂存区；

第二步是用git commit提交更改，实际上就是把暂存区的所有内容提交到当前分支。

因为我们创建Git版本库时，Git自动为我们创建了唯一一个master分支，所以，现在，git commit就是往master分支上提交更改。

你可以简单理解为，需要提交的文件修改通通放到暂存区，然后，一次性提交暂存区的所有修改。

初始化git仓库

初始化一个Git仓库，使用git init命令。

首先，选择一个合适的地方，创建一个空目录：

$ mkdir learngit
$ cd learngit
$ pwd

pwd命令用于显示当前目录。

第二步，通过git init命令把这个目录变成Git可以管理的仓库：

$ git init
Initialized empty Git repository in /Users/michael/learngit/.git/

瞬间Git就把仓库建好了，而且告诉你是一个空的仓库（empty Git repository）

.git`的目录，这个目录是Git来跟踪管理版本库的，没事千万不要手动修改这个目录里面的文件，不然改乱了，就把Git仓库给破坏了。

如果你没有看到.git目录，那是因为这个目录默认是隐藏的，用ls -ah命令就可以看见。

添加文件到版本库

首先，所有的版本控制系统，其实只能跟踪文本文件的改动，比如TXT文件，网页，所有的程序代码等等，Git也不例外。版本控制系统可以告诉你每次的改动，比如在第5行加了一个单词“Linux”，在第8行删了一个单词“Windows”。而图片、视频这些二进制文件，虽然也能由版本控制系统管理，但没法跟踪文件的变化，只能把二进制文件每次改动串起来，也就是只知道图片从100KB改成了120KB，但到底改了啥，版本控制系统不知道，也没法知道。

不幸的是，Microsoft的Word格式是二进制格式，因此，版本控制系统是没法跟踪Word文件的改动的

因为文本是有编码的，比如中文有常用的GBK编码，日文有Shift_JIS编码，如果没有历史遗留问题，强烈建议使用标准的UTF-8编码，所有语言使用同一种编码，既没有冲突，又被所有平台所支持。

使用Windows的特别注意：

千万不要使用Windows自带的记事本编辑任何文本文件。

原因是Microsoft开发记事本的团队使用了一个非常弱智的行为来保存UTF-8编码的文件，他们自作聪明地在每个文件开头添加了0xefbbbf（十六进制）的字符，你会遇到很多不可思议的问题，比如，网页第一行可能会显示一个“?”，明明正确的程序一编译就报语法错误，等等。

建议下载Visual Studio Code代替记事本，不但功能强大，而且免费！

步骤

编写一个readme.txt文件，内容如下：

Git is a version control system.
Git is free software.

一定要放到learngit目录下（子目录也行），因为这是一个Git仓库，放到其他地方Git再厉害也找不到这个文件

添加文件到Git仓库，分两步：

1. 用命令git add告诉Git，把文件添加到仓库：

   $ git add readme.txt
   

   执行上面的命令，没有任何显示，说明添加成功。

   使用命令git add <file>，注意，可反复多次使用，添加多个文件

   $ git add file1.txt
   $ git add file2.txt file3.txt
   

2. 用命令git commit -m <message>告诉Git，把文件提交到仓库：

   $ git commit -m "wrote a readme file"[master (root-commit) eaadf4e] wrote a readme file1 file changed, 2 insertions(+)create mode 100644 readme.txt
   

   -m后面输入的是本次提交的说明，可以输入任意内容，当然最好是有意义的，这样你就能从历史记录里方便地找到改动记录。

   嫌麻烦不想输入-m "xxx"行不行？确实有办法可以这么干，但是强烈不建议你这么干，因为输入说明对自己对别人阅读都很重要。

   git commit命令执行成功后会告诉你，1 file changed：1个文件被改动（我们新添加的readme.txt文件）；2 insertions：插入了两行内容（readme.txt有两行内容）。

查看修改内容

git diff用于查看工作区和版本库里面最新版本的区别

继续修改readme.txt文件，用git diff这个命令看看：

$ git diff readme.txt 
diff --git a/readme.txt b/readme.txt
index 46d49bf..9247db6 100644
--- a/readme.txt
+++ b/readme.txt
@@ -1,2 +1,2 @@
-Git is a version control system.
+Git is a distributed version control system.Git is free software.

git diff顾名思义就是查看difference，显示的格式正是Unix通用的diff格式，可以从上面的命令输出看到，我们在第一行添加了一个distributed单词。

查看工作区和暂存区状态

已add文件

运行git status命令看看结果：

$ git status
On branch master
Changes not staged for commit:(use "git add <file>..." to update what will be committed)(use "git checkout -- <file>..." to discard changes in working directory)modified:   readme.txtno changes added to commit (use "git add" and/or "git commit -a")

git status命令可以让我们时刻掌握仓库当前的状态，上面的命令输出告诉我们，readme.txt被修改过了，但还没有准备提交的修改。

提交修改和提交新文件是一样的两步，第一步是git add：

$ git add readme.txt

同样没有任何输出。在执行第二步git commit之前，我们再运行git status看看当前仓库的状态：

$ git status
On branch master
Changes to be committed:(use "git reset HEAD <file>..." to unstage)modified:   readme.txt

git status告诉我们，将要被提交的修改包括readme.txt，下一步，就可以放心地提交了

$ git commit -m "add distributed"
[master e475afc] add distributed1 file changed, 1 insertion(+), 1 deletion(-)

提交后，我们再用git status命令看看仓库的当前状态：

$ git status
On branch master
nothing to commit, working tree clean

Git告诉我们当前没有需要提交的修改，而且，工作目录是干净（working tree clean）的。

已修改/新增 的未add文件

俗话说，实践出真知。现在，我们再练习一遍，先对readme.txt做个修改，比如加上一行内容：

Git is a distributed version control system.
Git is free software distributed under the GPL.
Git has a mutable index called stage.

然后，在工作区新增一个LICENSE文本文件（内容随便写）。

先用git status查看一下状态：

$ git status
On branch master
Changes not staged for commit:(use "git add <file>..." to update what will be committed)(use "git checkout -- <file>..." to discard changes in working directory)modified:   readme.txtUntracked files:(use "git add <file>..." to include in what will be committed)LICENSEno changes added to commit (use "git add" and/or "git commit -a")

Git非常清楚地告诉我们，readme.txt被修改了，而LICENSE还从来没有被添加过，所以它的状态是Untracked。

现在，使用两次命令git add，把readme.txt和LICENSE都添加后，用git status再查看一下：

$ git status
On branch master
Changes to be committed:(use "git reset HEAD <file>..." to unstage)new file:   LICENSEmodified:   readme.txt

现在，暂存区的状态就变成这样了：

所以，git add命令实际上就是把要提交的所有修改放到暂存区（Stage），然后，执行git commit就可以一次性把暂存区的所有修改提交到分支。

$ git commit -m "understand how stage works"
[master e43a48b] understand how stage works2 files changed, 2 insertions(+)create mode 100644 LICENSE

一旦提交后，如果你又没有对工作区做任何修改，那么工作区就是“干净”的：

$ git status
On branch master
nothing to commit, working tree clean

现在版本库变成了这样，暂存区就没有任何内容了：

git跟踪修改原理

小结：每次修改，如果不用git add到暂存区，那就不会加入到commit中。

原因：

为什么Git比其他版本控制系统设计得优秀，因为Git跟踪并管理的是修改，而非文件。

你会问，什么是修改？比如你新增了一行，这就是一个修改，删除了一行，也是一个修改，更改了某些字符，也是一个修改，删了一些又加了一些，也是一个修改，甚至创建一个新文件，也算一个修改。

为什么说Git管理的是修改，而不是文件呢？我们还是做实验。第一步，对readme.txt做一个修改，比如加一行内容：

$ cat readme.txt
Git is a distributed version control system.
Git is free software distributed under the GPL.
Git has a mutable index called stage.
Git tracks changes.

然后，添加：

$ git add readme.txt
$ git status
# On branch master
# Changes to be committed:
#   (use "git reset HEAD <file>..." to unstage)
#
#       modified:   readme.txt
#

然后，再修改readme.txt：

$ cat readme.txt 
Git is a distributed version control system.
Git is free software distributed under the GPL.
Git has a mutable index called stage.
Git tracks changes of files.

提交：

$ git commit -m "git tracks changes"
[master 519219b] git tracks changes1 file changed, 1 insertion(+)

提交后，再看看状态：

$ git status
On branch master
Changes not staged for commit:(use "git add <file>..." to update what will be committed)(use "git checkout -- <file>..." to discard changes in working directory)modified:   readme.txtno changes added to commit (use "git add" and/or "git commit -a")

咦，怎么第二次的修改没有被提交？

别激动，我们回顾一下操作过程：

第一次修改 -> git add -> 第二次修改 -> git commit

你看，我们前面讲了，Git管理的是修改，当你用git add命令后，在工作区的第一次修改被放入暂存区，准备提交，但是，在工作区的第二次修改并没有放入暂存区，所以，git commit只负责把暂存区的修改提交了，也就是第一次的修改被提交了，第二次的修改不会被提交。

提交后，用git diff HEAD -- readme.txt命令可以查看工作区和版本库里面最新版本的区别：

$ git diff HEAD -- readme.txt 
diff --git a/readme.txt b/readme.txt
index 76d770f..a9c5755 100644
--- a/readme.txt
+++ b/readme.txt
@@ -1,4 +1,4 @@Git is a distributed version control system.Git is free software distributed under the GPL.Git has a mutable index called stage.
-Git tracks changes.
+Git tracks changes of files.

可见，第二次修改确实没有被提交。

那怎么提交第二次修改呢？你可以继续git add再git commit，也可以别着急提交第一次修改，先git add第二次修改，再git commit，就相当于把两次修改合并后一块提交了：

第一次修改 -> git add -> 第二次修改 -> git add -> git commit

查看提交历史

你不断对文件进行修改，然后不断提交修改到版本库里，就好比玩RPG游戏时，每通过一关就会自动把游戏状态存盘，如果某一关没过去，你还可以选择读取前一关的状态。有些时候，在打Boss之前，你会手动存盘，以便万一打Boss失败了，可以从最近的地方重新开始。Git也是一样，每当你觉得文件修改到一定程度的时候，就可以“保存一个快照”，这个快照在Git中被称为commit。一旦你把文件改乱了，或者误删了文件，还可以从最近的一个commit恢复，然后继续工作，而不是把几个月的工作成果全部丢失。

在实际工作中，我们脑子里怎么可能记得一个几千行的文件每次都改了什么内容，不然要版本控制系统干什么。版本控制系统肯定有某个命令可以告诉我们历史记录，在Git中，我们用git log命令查看：

$ git log
commit 1094adb7b9b3807259d8cb349e7df1d4d6477073 (HEAD -> master)
Author: Michael Liao <askxuefeng@gmail.com>
Date:   Fri May 18 21:06:15 2018 +0800append GPLcommit e475afc93c209a690c39c13a46716e8fa000c366
Author: Michael Liao <askxuefeng@gmail.com>
Date:   Fri May 18 21:03:36 2018 +0800add distributedcommit eaadf4e385e865d25c48e7ca9c8395c3f7dfaef0
Author: Michael Liao <askxuefeng@gmail.com>
Date:   Fri May 18 20:59:18 2018 +0800wrote a readme file

git log命令显示从最近到最远的提交日志，我们可以看到3次提交，最近的一次是append GPL，上一次是add distributed，最早的一次是wrote a readme file。

如果嫌输出信息太多，看得眼花缭乱的，可以试试加上--pretty=oneline参数：

$ git log --pretty=oneline
1094adb7b9b3807259d8cb349e7df1d4d6477073 (HEAD -> master) append GPL
e475afc93c209a690c39c13a46716e8fa000c366 add distributed
eaadf4e385e865d25c48e7ca9c8395c3f7dfaef0 wrote a readme file

需要友情提示的是，你看到的一大串类似1094adb...的是commit id（版本号），和SVN不一样，Git的commit id不是1，2，3……递增的数字，而是一个SHA1计算出来的一个非常大的数字，用十六进制表示，而且你看到的commit id和我的肯定不一样，以你自己的为准。为什么commit id需要用这么一大串数字表示呢？因为Git是分布式的版本控制系统，后面我们还要研究多人在同一个版本库里工作，如果大家都用1，2，3……作为版本号，那肯定就冲突了。

每提交一个新版本，实际上Git就会把它们自动串成一条时间线。如果使用可视化工具查看Git历史，就可以更清楚地看到提交历史的时间线：

版本回退

现在我们启动时光穿梭机，准备把readme.txt回退到上一个版本，也就是add distributed的那个版本

首先，Git必须知道当前版本是哪个版本，

方法一：直接使用 git log中查到的版本号前几位（尽量别少于4位，防止重复）

方法二：在Git中，用HEAD表示当前版本，也就是最新的提交1094adb...（注意我的提交ID和你的肯定不一样），上一个版本就是HEAD^，上上一个版本就是HEAD^^，当然往上100个版本写100个^比较容易数不过来，所以写成HEAD~100。

注意windows当中需要输入

git reset --soft HEAD^^

否则会一直提示more?

貌似是windows当中^才是换行符导致的

其中

-- soft  撤回commit并保留修改的代码
-- hard  撤回commmit且删除所有修改过的代码 这个慎用奥

现在，我们要把当前版本append GPL回退到上一个版本add distributed，就可以使用git reset命令：

$ git reset --hard HEAD^
HEAD is now at e475afc add distributed

--hard参数有啥意义？这个后面再讲，现在你先放心使用。

看看readme.txt的内容是不是版本add distributed：

$ cat readme.txt
Git is a distributed version control system.
Git is free software.

果然被还原了。

还可以继续回退到上一个版本wrote a readme file，不过且慢，让我们用git log再看看现在版本库的状态：

$ git log
commit e475afc93c209a690c39c13a46716e8fa000c366 (HEAD -> master)
Author: Michael Liao <askxuefeng@gmail.com>
Date:   Fri May 18 21:03:36 2018 +0800add distributedcommit eaadf4e385e865d25c48e7ca9c8395c3f7dfaef0
Author: Michael Liao <askxuefeng@gmail.com>
Date:   Fri May 18 20:59:18 2018 +0800wrote a readme file

最新的那个版本append GPL已经看不到了！好比你从21世纪坐时光穿梭机来到了19世纪，想再回去已经回不去了，肿么办？

办法其实还是有的，只要上面的命令行窗口还没有被关掉，你就可以顺着往上找啊找啊，找到那个append GPL的commit id是1094adb...，于是就可以指定回到未来的某个版本：

$ git reset --hard 1094a
HEAD is now at 83b0afe append GPL

版本号没必要写全，前几位就可以了，Git会自动去找。当然也不能只写前一两位，因为Git可能会找到多个版本号，就无法确定是哪一个了。

再小心翼翼地看看readme.txt的内容：

$ cat readme.txt
Git is a distributed version control system.
Git is free software distributed under the GPL.

果然，我胡汉三又回来了。

Git的版本回退速度非常快，因为Git在内部有个指向当前版本的HEAD指针，当你回退版本的时候，Git仅仅是把HEAD从指向append GPL：

┌────┐
│HEAD│
└────┘│└──▶ ○ append GPL│○ add distributed│○ wrote a readme file

改为指向add distributed：

┌────┐
│HEAD│
└────┘││    ○ append GPL│    │└──▶ ○ add distributed│○ wrote a readme file

然后顺便把工作区的文件更新了。所以你让HEAD指向哪个版本号，你就把当前版本定位在哪。

现在，你回退到了某个版本，关掉了电脑，第二天早上就后悔了，想恢复到新版本怎么办？找不到新版本的commit id怎么办？

在Git中，总是有后悔药可以吃的。当你用$ git reset --hard HEAD^回退到add distributed版本时，再想恢复到append GPL，就必须找到append GPL的commit id。Git提供了一个命令git reflog用来记录你的每一次命令：

$ git reflog
e475afc HEAD@{1}: reset: moving to HEAD^
1094adb (HEAD -> master) HEAD@{2}: commit: append GPL
e475afc HEAD@{3}: commit: add distributed
eaadf4e HEAD@{4}: commit (initial): wrote a readme file

终于舒了口气，从输出可知，append GPL的commit id是1094adb，现在，你又可以乘坐时光机回到未来了。

撤销修改

在readme.txt中添加一行：

$ cat readme.txt
Git is a distributed version control system.
Git is free software distributed under the GPL.
Git has a mutable index called stage.
Git tracks changes of files.
My stupid boss still prefers SVN.

撤销工作区修改

错误发现得很及时，可以很容易地纠正它。你可以删掉最后一行，手动把文件恢复到上一个版本的状态。

或是用git status查看一下：

$ git status
On branch master
Changes not staged for commit:(use "git add <file>..." to update what will be committed)(use "git checkout -- <file>..." to discard changes in working directory)modified:   readme.txtno changes added to commit (use "git add" and/or "git commit -a")

你可以发现，Git会告诉你，git checkout -- file可以丢弃工作区的修改：

$ git checkout -- readme.txt

命令git checkout -- readme.txt意思就是，把readme.txt文件在工作区的修改全部撤销，这里有两种情况：

一种是**readme.txt自修改后还没有被放到暂存区**，现在，撤销修改就回到和版本库一模一样的状态；

一种是**readme.txt已经添加到暂存区后，又作了修改**，现在，撤销修改就回到添加到暂存区后的状态。

总之，就是让这个文件回到最近一次git commit或git add时的状态。

现在，看看readme.txt的文件内容：

$ cat readme.txt
Git is a distributed version control system.
Git is free software distributed under the GPL.
Git has a mutable index called stage.
Git tracks changes of files.

文件内容果然复原了。

git checkout -- file命令中的--很重要，没有--，就变成了“切换到另一个分支”的命令，我们在后面的分支管理中会再次遇到git checkout命令。

撤销暂存区修改

在commit之前，发现了这个问题。用git status查看一下，修改只是添加到了暂存区，还没有提交：

$ git status
On branch master
Changes to be committed:(use "git reset HEAD <file>..." to unstage)modified:   readme.txt

Git同样告诉我们，用命令git reset HEAD <file>可以把暂存区的修改撤销掉（unstage），重新放回工作区：

$ git reset HEAD readme.txt
Unstaged changes after reset:
M	readme.txt

git reset命令既可以回退版本，也可以把暂存区的修改回退到工作区。当我们用HEAD时，表示最新的版本。

再用git status查看一下，现在暂存区是干净的，工作区有修改：

$ git status
On branch master
Changes not staged for commit:(use "git add <file>..." to update what will be committed)(use "git checkout -- <file>..." to discard changes in working directory)modified:   readme.txt

还记得如何丢弃工作区的修改吗？

$ git checkout -- readme.txt$ git status
On branch master
nothing to commit, working tree clean

整个世界终于清静了！

撤销版本库修改

现在，假设你不但改错了东西，还从暂存区提交到了版本库，怎么办呢？还记得版本回退一节吗？可以回退到上一个版本。不过，这是有条件的，就是你还没有把自己的本地版本库推送到远程。还记得Git是分布式版本控制系统吗？我们后面会讲到远程版本库，一旦你把stupid boss提交推送到远程版本库，你就真的惨了……

小结

又到了小结时间。

场景1：当你改乱了工作区某个文件的内容，想直接丢弃工作区的修改时，用git status提示的命令，可能是git checkout -- file 或 git restore <file>。

场景2：当你不但改乱了工作区某个文件的内容，还添加到了暂存区时，想丢弃修改，分两步，第一步用命令git reset HEAD <file> 或 git restore --staged <file>，就回到了场景1，第二步按场景1操作。

场景3：已经提交了不合适的修改到版本库时，想要撤销本次提交，参考 版本回退 一节，不过前提是没有推送到远程库。

删除文件

在Git中，删除也是一个修改操作，我们实战一下，先添加一个新文件test.txt到Git并且提交：

$ git add test.txt$ git commit -m "add test.txt"
[master b84166e] add test.txt1 file changed, 1 insertion(+)create mode 100644 test.txt

一般情况下，你通常直接在文件管理器中把没用的文件删了，或者用rm命令删了：

$ rm test.txt

这个时候，Git知道你删除了文件，因此，工作区和版本库就不一致了，git status命令会立刻告诉你哪些文件被删除了：

$ git status
On branch master
Changes not staged for commit:(use "git add/rm <file>..." to update what will be committed)(use "git checkout -- <file>..." to discard changes in working directory)deleted:    test.txtno changes added to commit (use "git add" and/or "git commit -a")

现在你有两个选择，一是确实要从版本库中删除该文件，那就用命令git rm删掉，并且git commit：

$ git rm test.txt
rm 'test.txt'$ git commit -m "remove test.txt"
[master d46f35e] remove test.txt1 file changed, 1 deletion(-)delete mode 100644 test.txt

现在，文件就从版本库中被删除了。

小提示：先手动删除文件，然后使用git rm 和git add效果是一样的。

另一种情况是删错了，因为版本库里还有呢，所以可以很轻松地把误删的文件恢复到最新版本：

$ git checkout -- test.txt

git checkout其实是用版本库里的版本替换工作区的版本，无论工作区是修改还是删除，都可以“一键还原”。

注意：从来没有被添加到版本库就被删除的文件，是无法恢复的！

小结

命令git rm用于删除一个文件。如果一个文件已经被提交到版本库，那么你永远不用担心误删，但是要小心，你只能恢复文件到最新版本，你会丢失最近一次提交后你修改的内容。

总结

• 要随时掌握工作区的状态，使用git status命令。
• 如果git status告诉你有文件被修改过，用git diff可以查看修改内容。
• 版本回退：HEAD指向的版本就是当前版本，因此，Git允许我们在版本的历史之间穿梭，使用命令git reset --hard 回退版本。参数HEAD和^表示回退到哪一版，也可以用具体版本号的头几位表示
• 穿梭前，用git log可以查看提交历史，以便确定要回退到哪个版本。
• 要重返未来，用git reflog查看命令历史，以便确定要回到未来的哪个版本。
• 撤销修改用git restore命令

参考文献

https://www.liaoxuefeng.com/wiki/896043488029600