1.1 版本控制是什么？

版本控制是一种记录文件内容变化，以便将来查阅特定版本修订情况的系统。在软件开发中，版本控制尤为重要，它可以：

• 记录代码的每一次修改
• 多人协作开发时避免冲突
• 回溯到历史版本
• 比较不同版本之间的差异

案例：你正在写一篇论文，每次修改都保存一个新文件（如paper_v1.docx、paper_v2.docx），这其实就是最原始的版本控制方式。但如果用Git，你可以更高效地管理这些修改。

1.2 为什么选择Git？

Git是目前最流行的分布式版本控制系统，与集中式版本控制系统（如SVN）相比，它具有以下优势：

• 分布式：每个开发者的本地仓库都是完整的版本库
• 速度快：大部分操作在本地完成，无需联网
• 强大的分支管理：可以轻松创建、合并和删除分支
• 数据完整性：所有数据在存储前都计算校验和

案例：如果你是一个开源项目的贡献者，使用Git可以方便地克隆项目、创建自己的分支进行开发，然后提交拉取请求（Pull Request）。

1.3 Git基本概念

在开始使用Git之前，需要了解几个核心概念：

1. 仓库（Repository）
   仓库是Git存储项目所有文件和历史记录的地方。可以分为本地仓库和远程仓库。
2. 工作区（Working Directory）
   你电脑中实际看到的文件和目录。
3. 暂存区（Staging Area）
   也称为索引（index），是一个中间区域，用于准备提交的文件。
4. 提交（Commit）
   是对暂存区文件的一次永久性保存，每个提交都有一个唯一的哈希值。
5. 分支（Branch）
   分支是独立的开发线路，允许你在不影响主分支的情况下进行实验或开发新功能。

案例：想象你在画画，工作区就是你的画布，暂存区是你的调色板，提交是你完成的一幅画，而分支则是你同时创作的多幅不同风格的画。

1.4 安装Git

Git支持Windows、Mac和Linux等多种操作系统，安装步骤如下：

Windows：

1. 访问Git官方下载页面
2. 下载Windows版本的安装程序
3. 运行安装程序，按照默认选项完成安装
4. 打开命令提示符（CMD）或PowerShell，输入git --version检查安装是否成功

Mac：

1. 打开终端（Terminal）
2. 输入brew install git（如果你已安装Homebrew）
3. 或者使用Xcode Command Line Tools：xcode-select --install
4. 输入git --version验证安装

Linux（以Ubuntu为例）：

1. 打开终端
2. 输入sudo apt-get update
3. 输入sudo apt-get install git
4. 输入git --version检查

案例：安装完成后，你可以在命令行中输入git --version，如果显示类似git version 2.34.1的信息，说明安装成功。

1.5 配置Git

安装完成后，需要进行一些基本配置，让Git知道你的身份：

# 设置用户名
git config --global user.name "Your Name"

# 设置邮箱
git config --global user.email "your.email@example.com"

# 查看配置信息
git config --list

案例：假设你叫张三，邮箱是zhangsan@example.com，那么配置命令就是：

git config --global user.name "张三"
git config --global user.email "zhangsan@example.com"

注意：--global参数表示这是全局配置，会应用到所有Git仓库。如果需要为特定仓库设置不同的身份，可以在仓库目录下运行相同命令但去掉--global参数。

1.6 创建第一个Git仓库

现在，让我们创建一个简单的项目并使用Git进行版本控制：

# 创建一个新目录
mkdir my-first-project
cd my-first-project

# 初始化Git仓库
git init

# 创建一个文件
echo "Hello, Git!" > README.md

# 查看文件状态
git status

# 将文件添加到暂存区
git add README.md

# 再次查看状态
git status

# 提交到本地仓库
git commit -m "添加README文件"

# 查看提交历史
git log

案例解释：

1. git init：在当前目录创建一个新的Git仓库，会生成一个隐藏的.git目录
2. git status：显示工作区和暂存区的状态
3. git add：将文件从工作区添加到暂存区
4. git commit：将暂存区的内容提交到本地仓库，-m参数后面是提交说明
5. git log：查看提交历史，包括提交哈希、作者、日期和提交说明

注意：提交说明应该清晰地描述这次提交做了什么，避免使用模糊的描述（如"更新"、"修改"）。

1.7 检查文件状态

在Git中，文件有三种状态：已修改（modified）、已暂存（staged）和已提交（committed）。使用git status命令可以查看文件的当前状态。

案例：

1. 创建一个新文件test.txt
2. 运行git status，会显示"Untracked files: test.txt"
3. 执行git add test.txt
4. 再次运行git status，会显示"Changes to be committed: new file: test.txt"
5. 执行git commit -m "添加测试文件"
6. 运行git status，会显示"nothing to commit, working tree clean"

状态说明：

• 未跟踪（Untracked）：文件在工作区，但Git还没有开始跟踪它
• 已修改（Modified）：文件已被修改，但还没有添加到暂存区
• 已暂存（Staged）：文件已被添加到暂存区，准备提交
• 已提交（Committed）：文件已被安全地存储在本地仓库中

1.8 总结

通过本章的学习，你已经了解了Git的基本概念，并学会了如何：

1. 安装Git并进行基本配置
2. 创建新的Git仓库
3. 添加文件到暂存区
4. 提交文件到本地仓库
5. 查看文件状态和提交历史

在下一章中，我们将学习如何使用Git进行版本控制，包括撤销修改、查看差异等操作。