本文详细介绍了Git作为分布式版本控制软件的历史背景、核心功能特点，包括直接记录快照、本地执行操作、保持数据完整性、文件状态管理以及安装步骤。通过对比其他版本控制系统，阐述了Git的独特优势，如高效性能、数据一致性保障、操作简单性和安全性。同时，提供了在Linux系统上的安装指南，包括使用二进制安装程序和从源代码编译的方法。
1.1 Git 简史
git是一个分布式版本控制软件，最初由林纳斯·托瓦兹（Linus Torvalds）创作，于2005年以GPL发布。最初目的是为更好地管理Linux内核开发而设计。应注意的是，这与GNU Interactive Tools（一个类似Norton Commander界面的文件管理器）有所不同。
git最初的开发动力来自于BitKeeper和Monotone。git最初只是作为一个可以被其他前端（比如Cogito或Stgit）包装的后端而开发的，但后来git内核已经成熟到可以独立地用作版本控制。很多著名的软件都使用git进行版本控制，其中包括Linux内核、X.Org服务器和OLPC内核等项目的开发流程。
1.2 Git 基础
Git 在保存和处理各种信息的时候，虽然操作起来的命令形式非常相近，但它与其他版本控制系统的做法颇为不同。理解这些差异将有助于你准确地使用 Git 提供的各种工具。
(a) 直接记录快照，而非差异比较
Git 和其他版本控制系统的主要差别在于，Git 只关心文件数据的整体是否发生变化，而大多数其他系统则只关心文件内容的具体差异。这类系统 （CVS，Subversion，Perforce，Bazaar 等等）每次记录有哪些文件作了更新，以及都更新了哪些行的什么内容。Git 并不保存这些前后变化的差异数据。实际上，Git 更像是把变化的文件作快照后，记录在一个微型的文件系统中。每次提交更新时，它会纵览一遍所有文件的指纹信息并对文件作一快照，然后保存一个指向这次快照 的索引。为提高性能，若文件没有变化，Git 不会再次保存，而只对上次保存的快照作一链接。Git 的工作方式就如下图所示。
这是 Git 同其他系统的重要区别。它完全颠覆了传统版本控制的套路，并对各个环节的实现方式作了新的设计。Git 更像是个小型的文件系统，但它同时还提供了许多以此为基础的超强工具，而不只是一个简单的 VCS。
(b) 近乎所有操作都是本地执行
在 Git 中的绝大多数操作都只需要访问本地文件和资源，不用连网。但如果用 CVCS 的话，差不多所有操作都需要连接网络。因为 Git 在本地磁盘上就保存着所有当前项目的历史更新，所以处理起来速度飞快。
举个例子，如果要浏览项目的历史更新摘要，Git 不用跑到外面的服务器上去取数据回来，而直接从本地数据库读取后展示给你看。所以任何时候你都可以马上翻阅，无需等待。如果想要看当前版本的文件和一个月 前的版本之间有何差异，Git 会取出一个月前的快照和当前文件作一次差异运算，而不用请求远程服务器来做这件事，或是把老版本的文件拉到本地来作比较。
(c) 时刻保持数据完整性
在保存到 Git 之前，所有数据都要进行内容的校验和（checksum）计算，并将此结果作为数据的唯一标识和索引。换句话说，不可能在你修改了文件或目录之后，Git 一无所知。这项特性作为 Git 的设计哲学，建在整体架构的最底层。所以如果文件在传输时变得不完整，或者磁盘损坏导致文件数据缺失，Git 都能立即察觉。
Git 使用 SHA-1 算法计算数据的校验和，通过对文件的内容或目录的结构计算出一个 SHA-1 哈希值，作为指纹字符串。该字串由 40 个十六进制字符（0-9 及 a-f）组成，看起来就像是：
SHA-1: 24b9da6552252987aa493b52f8696cd6d3b00373Git 的工作完全依赖于这类指纹字串，所以你会经常看到这样的哈希值。实际上，所有保存在 Git 数据库中的东西都是用此哈希值来作索引的，而不是靠文件名。
(d) 多数操作仅添加数据
常用的 Git 操作大多仅仅是把数据添加到数据库。因为任何一种不可逆的操作，比如删除数据，都会使回退或重现历史版本变得困难重重。在别的 VCS 中，若还未提交更新，就有可能丢失或者混淆一些修改的内容，但在 Git 里，一旦提交快照之后就完全不用担心丢失数据，特别是养成定期推送到其他仓库的习惯的话。
这种高可靠性令我们的开发工作安心不少，尽管去做各种试验性的尝试好了，再怎样也不会弄丢数据。至于 Git 内部究竟是如何保存和恢复数据的，我们会在第九章讨论 Git 内部原理时再作详述。
(e) 文件的三种状态
对于任何一个文件，在 Git 内都只有三种状态：已提交（committed），已修改（modified）和已暂存（staged）。已提交表示该文件已经被安全地保存在本地数据库中了；已修改表示修改了某个文件，但还没有提交保存；已暂存表示把已修改的文件放在下次提交时要保存的清单中。
由此我们看到 Git 管理项目时，文件流转的三个工作区域：Git 的工作目录(Working Directory)，暂存区域(Staging Area)，以及本地仓库(Repository)
![[工作目录，暂存区域，以及本地仓库]](http://git-scm.com/book/en/v2/book/01-introduction/images/areas.png)
每个项目都有一个 Git 目录（译注：如果 git clone 出来的话，就是其中 .git 的目录；如果git clone –bare 的话，新建的目录本身就是 Git 目录。），它是 Git 用来保存元数据和对象数据库的地方。该目录非常重要，每次克隆镜像仓库的时候，实际拷贝的就是这个目录里面的数据。
从项目中取出某个版本的所有文件和目录，用以开始后续工作的叫做工作目录。这些文件实际上都是从 Git 目录中的压缩对象数据库中提取出来的，接下来就可以在工作目录中对这些文件进行编辑。
所谓的暂存区域只不过是个简单的文件，一般都放在 Git 目录中。有时候人们会把这个文件叫做索引文件，不过标准说法还是叫暂存区域。
基本的 Git 工作流程如下：
- 在工作目录中修改某些文件；
- 对修改后的文件进行快照，然后保存到暂存区域；
- 提交更新，将保存在暂存区域的文件快照永久转储到 Git 目录中。
所以，我们可以从文件所处的位置来判断状态：如果是 Git 目录中保存着的特定版本文件，就属于已提交状态；如果作了修改并已放入暂存区域，就属于已暂存状态；如果自上次取出后，作了修改但还没有放到暂存区域，就是已修改状态。
1.3 Git 的安装
GitHub provides desktop clients that include a graphical user
interface for the most common repository actions and an automatically
updating command line edition of Git for advanced scenarios.GitHub for Windows https://windows.github.com
GitHub for Mac https://mac.github.com
Git distributions for Linux and POSIX systems are available on the
official Git SCM web site.Git for All Platforms http://git-scm.com
在 Linux 上安装
如果你想在 Linux 上用二进制安装程序来安装 Git，可以使用发行版包含的基础软件包管理工具来安装。 如果以 Fedora 上为例，你可以使用 yum：
$ sudo yum install git
在基于 Debian 的发行版上，使用 apt-get：
$ sudo apt-get install git
要了解更多选择，Git 官方网站上有在各种 Unix 风格的系统上安装步骤，网址为 http://git-scm.com/download/linux。
从源代码安装
有人觉得从源码安装 Git 更实用，因为你能得到最新的版本。 二进制安装程序倾向于有一些滞后，当然近几年 Git 已经成熟，这个差异不再显著。
如果你想从源码安装 Git，需要安装 Git 依赖的库：curl、zlib、openssl、expat，还有libiconv。 如果你的系统上有 yum （如 Fedora）或者 apt-get（如基于 Debian 的系统），可以使用以下命令之一来安装最小化的依赖包来编译和安装 Git 的二进制版：
$ sudo yum install curl-devel expat-devel gettext-devel \
openssl-devel zlib-devel
$ sudo apt-get install libcurl4-gnutls-dev \
libexpat1-dev gettext libz-dev libssl-dev为了能够添加更多格式的文档（如 doc, html, info），你需要安装以下的依赖包：
$ sudo yum install asciidoc xmlto docbook2x
$ sudo apt-get install asciidoc xmlto docbook2xGit最新发布版本的 tar 包可以从 Kernel.org 网站获取，网址为 https://www.kernel.org/pub/software/scm/git，或从 GitHub 网站上的镜像来获得，网址为 https://github.com/git/git/releases。 通常在 GitHub 上的是最新版本，但 kernel.org 上包含有文件下载签名，如果你想验证下载正确性的话会用到。
接着，编译并安装：
$ tar -zxf git-2.0.0.tar.gz
$ cd git-2.0.0
$ make configure
$ ./configure --prefix=/usr
$ make all doc info
$ sudo make install install-doc \
install-html install-info
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