一、Git基础概念与安装配置

1.1 Git的核心特性

Git作为分布式版本控制系统，其核心优势体现在三个方面：首先，分布式架构允许每个开发者拥有完整的代码仓库副本，支持离线开发；其次，非线性开发模型通过分支机制实现并行开发；最后，强大的历史追溯能力可精确追踪每次代码变更。

1.2 安装与初始化

Windows用户可通过官方安装包（https://git-scm.com/download/win）完成安装，建议勾选"Git Bash Here”选项。Mac用户使用brew install git命令，Linux用户则通过sudo apt-get install git安装。安装完成后执行git config --global user.name "Your Name"和git config --global user.email "your@email.com"完成全局配置。

1.3 仓库初始化

本地项目目录下执行git init创建.git隐藏目录，该目录包含objects（存储所有版本数据）、refs（分支指针）等核心子目录。通过git status可查看当前工作区状态，红色显示未跟踪文件，绿色显示已暂存文件。

二、核心操作流程

2.1 文件生命周期管理

Git文件存在三种状态：已修改（modified）、已暂存（staged）、已提交（committed）。典型工作流为：

git add file.txt       # 将修改加入暂存区
git commit -m "描述信息" # 提交到本地仓库
git push origin main   # 推送到远程仓库

2.2 分支管理策略

分支创建使用git branch feature-x，切换分支用git checkout feature-x（Git 2.23+推荐使用git switch feature-x）。合并分支时，若存在冲突，Git会标记冲突文件，开发者需手动编辑后执行git add和git commit完成合并。

2.3 版本回退技术

git log --oneline显示简洁提交历史，通过git reset --hard HEAD~1可回退到上一次提交。若需保留工作区修改，可使用git reset --soft HEAD~1。对于已推送的提交，需使用git push origin main --force强制推送（谨慎使用）。

三、高级功能应用

3.1 交互式变基

git rebase -i HEAD~3可进入交互模式，通过调整pick顺序改变提交历史，使用squash合并多个提交。变基后需执行git push --force-with-lease更新远程分支。

3.2 子模块管理

大型项目常使用子模块引用外部库：

git submodule add https://github.com/lib/lib.git external/lib
git submodule update --init  # 初始化子模块

子模块修改需先进入其目录提交，再在主项目提交子模块指针变更。

3.3 钩子脚本应用

.git/hooks目录下的pre-commit脚本可在提交前执行检查，示例脚本：

#!/bin/sh
if ! grep -q "TODO" $(git diff --cached --name-only --diff-filter=ACM | grep '\.py$'); then
    echo "警告：检测到未处理的TODO注释"
    exit 1
fi

四、团队协作规范

4.1 分支模型实践

Git Flow模型定义五种分支类型：

• main：生产环境代码
• develop：集成开发分支
• feature/*：功能开发分支
• release/*：预发布分支
• hotfix/*：紧急修复分支

4.2 代码审查流程

推荐使用Pull Request/Merge Request机制，审查要点包括：

1. 提交信息是否符合规范（如”feat: 添加用户登录功能”）
2. 单次提交是否聚焦单一功能
3. 是否包含必要的单元测试

4.3 冲突解决策略

常见冲突场景及解决方案：

• 代码冲突：使用git mergetool或手动编辑冲突文件
• 提交历史冲突：通过git rebase重写历史
• 二进制文件冲突：建议使用.gitattributes指定合并策略

五、性能优化技巧

5.1 仓库清理

定期执行git gc可压缩对象数据库，git repack -a -d --window=250 --depth=250优化存储结构。大文件可使用git filter-repo工具从历史中移除。

5.2 浅克隆应用

对于大型仓库，使用git clone --depth 1仅克隆最新提交，后续通过git fetch --depth=100获取更多历史。

5.3 协议优化

SSH协议建议配置密钥对认证，HTTPS协议可启用持久凭证缓存：

git config --global credential.helper store

六、故障排查指南

6.1 常见错误处理

• “detached HEAD”状态：执行git checkout <branch>返回分支
• “non-fast-forward”错误：先执行git pull --rebase
• “refusing to merge unrelated histories”：添加--allow-unrelated-histories参数

6.2 数据恢复

误删文件可通过git checkout HEAD -- file.txt恢复，误删分支可通过git reflog查找提交哈希后重建分支。

6.3 性能诊断

使用GIT_TRACE=1 git push显示详细执行过程，strace -f git commit可跟踪系统调用。

本手册系统覆盖了Git从基础到进阶的完整知识体系，建议开发者通过实际项目练习掌握分支管理、冲突解决等核心技能。持续关注Git官方文档（https://git-scm.com/doc）可获取最新功能更新。