Git 入門

對於軟件開發者來說，Git 就像可以回到過去的時光機器。在開發過程中，追蹤和管理代碼的變更至關重要。版本控制系統（Version Control System, VCS）能記錄每一次代碼的修改歷史，讓開發者可以輕鬆地回到過去的任何一個版本，並促進團隊協作。Git 是當今最流行、最強大的分佈式版本控制系統，幾乎是所有開發者的必備技能。

這篇文章將帶你從零開始學習 Git，了解它的核心概念，並掌握最常用的指令。文章會專注於使用指令列（Command Line Interface, CLI）來操作 Git，因為這是最直接且功能最強大的方式。

🤔 Git、GitHub 與相關工具

初學者常常會混淆 Git 和 GitHub，讓我們先來釐清它們的關係。

• Git：是一個工具，一個安裝在你電腦上的版本控制軟件。它在本地運行，負責追蹤你專案中所有文件的變更歷史。你可以把它想像成一個擁有「時光機」功能的本地數據庫。

• GitHub：是一個服務，一個基於 Git 的網頁託管平台。它提供一個遠端的伺服器，讓你儲存你的 Git 倉庫（Repository），方便你備份代碼、與他人協作。簡單來說 GitHub 可以託管 Git 倉庫，還可以公開 Git 倉庫。

GitHub 是最著名的 Git 託管服務，但它並不是唯一的選擇，還有其他平台如 GitLab 和 Bitbucket。

此外，許多現代的代碼編輯器，如 Visual Studio Code (VSC)，都內置了 Git 整合功能。這讓你可以在圖形化使用者介面（GUI）中完成大部分 Git 操作，例如提交（Commit）或推送（Push）。儘管 GUI 很方便，但學習指令列操作能讓你更深入地理解 Git 的運作原理。本文將專注於指令列的教學。

🛠️ 安裝與設定 Git

在 Windows 環境下安裝 Git 非常簡單。

1. 前往 Git 官方網站 下載適用於 Windows 的安裝程式。
2. 執行安裝程式，基本上按照預設選項一直點擊「Next」即可完成安裝。

安裝完成後，開啟終端機（例如 Command Prompt 或 Git Bash），你需要進行一些基本設定，告訴 Git 你的身份。每當你提交一個變更時，這些資訊將會被記錄下來。

# 設定你的使用者名稱
git config --global user.name "Your Name"

# 設定你的電子郵件
git config --global user.email "your.email@example.com"

你可以使用以下指令來檢查你的設定是否成功：

git config --list

🚀 建立你的第一個 Git 倉庫

有兩種常見的方式來開始一個 Git 專案：

1. 初始化一個新倉庫 (git init)

如果你已經有一個專案資料夾，但還沒有使用 Git 進行版本控制，你可以在該資料夾內執行 git init。

# 進入你的專案資料夾
cd my-project

# 初始化 Git 倉庫
git init

這個指令會在你的專案資料夾中建立一個隱藏的 .git 子目錄，所有版本控制相關的歷史和元數據都儲存在這裡。

2. 複製一個遠端倉庫 (git clone)

如果你想參與一個已經存在於 GitHub 或其他平台上的專案，你需要使用 git clone 將它複製到你的本地電腦。

# 複製一個遠端的倉庫到你的電腦
git clone https://github.com/psf/requests.git

這會建立一個名為 requests 的資料夾，其中包含了該專案的所有文件和完整的版本歷史。

關於 .gitignore 文件

在專案中，通常會有一些不需要被 Git 追蹤的文件，例如編譯後的檔案、日誌文件或包含敏感資訊的設定檔（如 env 文件）。你可以在專案的根目錄下建立一個名為 .gitignore 的文件，並在其中列出你希望 Git 忽略的文件或資料夾模式。

一個簡單的 .gitignore 範例如下：

# 忽略所有 .log 檔案
*.log

# 忽略 node_modules 資料夾
/node_modules

# 忽略 .env 檔案
.env

🧠 Git 核心概念

要有效地使用 Git，理解其核心概念是至關重要的。下面是 Git 工作流程中最重要的幾個術語。

術語 (Term)	中文	解釋
Working Directory	工作目錄	你在電腦上實際看到和編輯的專案資料夾。
Staging Area	暫存區	一個中介區域，用來存放你準備要提交的變更。它像是一個購物籃，讓你在「結帳」前決定要買哪些東西。
Local Repository	本地倉庫	儲存在你電腦上（.git 資料夾內）的版本數據庫，包含了專案所有的提交歷史。
Remote Repository	遠端倉庫	託管在伺服器上（如 GitHub）的倉庫，用於團隊協作和備份。
Commit	提交	將暫存區中的變更永久儲存到本地倉庫的動作，每次 commit 都會產生一個獨一無二的快照。
Branch	分支	專案開發的一條獨立線。可以讓你開發新功能而不影響主要（main）分支的穩定性。
HEAD		一個指標，指向你當前所在的本地分支的最新一次 commit。
Checkout	簽出	用來切換分支，或將工作目錄恢復到某個特定的 commit 狀態。
Restore	還原	用於撤銷工作目錄或暫存區中的變更。
Stash	暫存	臨時儲存尚未提交的變更，讓你可以切換到其他分支工作，之後再回來繼續。
Push	推送	將本地倉庫的 commit 上傳到遠端倉庫。
Pull	拉取	從遠端倉庫下載最新的變更，並自動與你的本地分支合併 (fetch + merge)。
Fetch	擷取	從遠端倉庫下載最新的變更，但不會自動合併。

✍️ 基本工作流程：Add & Commit

Git 最基本的工作流程就是 add 和 commit 的循環。這個流程確保了每一次儲存的歷史記錄都是一個有意義的、完整的變更單元。

1. 修改文件：在你的工作目錄中，建立新文件或修改現有文件。

2. 檢查狀態 (git status)：這是你最常使用的指令之一。它會告訴你目前工作目錄和暫存區的狀態。

   git status

   你會看到哪些文件被修改了（modified）、哪些是新建立但未被追蹤的（untracked）。

3. 加入暫存區 (git add)：使用 git add 將你想要包含在下一次 commit 中的變更，從工作目錄移到暫存區。

   # 將特定檔案加入暫存區
   git add file1.txt
   
   # 將所有變更（新增、修改、刪除）加入暫存區
   git add .

4. 提交變更 (git commit)：使用 git commit 將暫存區中的所有變更永久儲存到你的本地倉庫。每次 commit 都需要附上一段訊息，清楚描述這次變更的內容。

   git commit -m "Add new feature for user login"

這個 add -> commit 的流程就像是為你的專案建立一個個「存檔點」。如果之後的開發出了問題，你可以隨時利用這些存檔點回溯到任何一個穩定的狀態，這對於軟件開發和除錯非常有幫助。

⏪ 管理與撤銷變更

人非聖賢，孰能無過。寫錯代碼或提交了不該提交的內容是常有的事。Git 提供了多種方式來管理和撤銷變更。

• 撤銷工作目錄的變更：如果你修改了一個文件但還沒 add，想放棄這些修改，可以使用 git restore。

  # 拋棄特定檔案在工作目錄中的修改
  git restore index.html

• 將文件移出暫存區：如果你不小心 add 了一個文件到暫存區，但不想將它包含在下一次 commit 中，可以使用 git restore --staged。

  # 將特定檔案從暫存區移回工作目錄
  git restore --staged config.js

• 查看歷史版本：如果你想查看某個舊版本的樣貌，可以使用 git checkout 搭配 commit 的雜湊值（commit hash）。

  # 切換到某個特定的 commit 狀態（這會進入 "detached HEAD" 狀態）
  git checkout a1b2c3d4
  
  # 完成查看後，切換回你的主要分支
  git checkout main

• 刪除文件：如果你想刪除一個文件，並讓 Git 記錄這次刪除，使用 git rm。

  git rm old-file.txt
  git commit -m "Remove obsolete file"

  這相當於手動刪除文件後再執行 git add old-file.txt。

• 臨時儲存工作 (git stash)：假設你正在開發一個功能，但突然需要切換到另一個分支修復緊急 bug。你的工作還沒完成，不想 commit。這時 git stash 就派上用場了。

  # 儲存當前的所有變更
  git stash
  
  # ... 切換分支去修 bug ...
  # 修完後切回來
  
  # 取回之前儲存的變更並繼續工作
  git stash pop

☁️ 與遠端倉庫協作

當你與團隊合作時，你需要與遠端倉庫（例如 GitHub）進行互動。

• 推送變更 (git push)：當你在本地完成了一些 commit 後，你需要使用 git push 將這些變更上傳到遠端倉庫，讓其他人也能看到你的工作。

  # 將當前分支的 commit 推送到名為 origin 的遠端倉庫
  git push origin main

• 拉取變更 (git pull)：在開始新工作前，一個好習慣是先用 git pull 從遠端倉庫獲取最新的版本，確保你的本地倉庫與遠端同步。

  # 從遠端倉庫拉取最新變更並合併到當前分支
  git pull origin main

關於衝突 (Conflict)

當你執行 git pull 時，如果遠端倉庫的變更和你本地的變更修改了同一個文件的同一部分，Git 將無法自動合併它們，這時就會產生衝突（Conflict）。

Git 會在有衝突的文件中用特殊標記（<<<<<<<, =======, >>>>>>>）標示出衝突的部分。你需要手動編輯這些文件，解決衝突（即決定要保留哪一部分的代碼，或將兩者結合），然後再次 add 和 commit 來完成這次合併。解決衝突是團隊協作中必須掌握的技能。

📋 常用指令總結

以下是本文提到的常用 Git 指令總結表：

指令	範例	描述
git config	git config --global user.name "John"	設定 Git 的使用者資訊。
git init	git init	在目前資料夾初始化一個新的本地倉庫。
git clone	git clone [url]	複製一個遠端倉庫到本地。
git status	git status	顯示工作目錄和暫存區的狀態。
git add	git add .	將文件變更加入到暫存區。
git commit	git commit -m "Message"	將暫存區的內容提交到本地倉庫。
git restore	git restore file.txt	撤銷工作目錄中對文件的修改。
git checkout	git checkout dev-branch	切換分支或恢復文件。
git rm	git rm old.txt	從工作目錄和索引中刪除文件。
git stash	git stash	臨時儲存未提交的變更。
git push	git push origin main	將本地 commit 推送到遠端倉庫。
git pull	git pull origin main	從遠端倉庫拉取變更並合併。
git fetch	git fetch origin	從遠端倉庫下載變更，但不合併。

Git 是一個功能極其豐富的工具，本文僅涵蓋了最基礎和核心的部分。掌握這些基本指令，你就可以開始使用 Git 來管理你的個人專案，並為參與團隊協作打下堅實的基礎。

📚 參考資料

• Git Official Website
• Pro Git Book (Official Free Book)
• GitHub Docs