Для чего нужна система контроля версий
Что такое Git: объясняем на схемах
Команды разработчиков пользуются системой контроля версий. Чаще всего это Git. Разбираемся, что это значит, зачем нужно и как устроено.
Git — это система для управления версиями исходного кода программ. В статье мы познакомимся с её основными возможностями, покажем отличие от GitHub и объясним, зачем Git новичку. Ещё вы узнаете, с чего начать обучение и почему не стоит тратить время на альтернативные программы.
Git — это система коммитов
Представьте ситуацию: геймер доходит до финала, проигрывает и возвращается к началу уровня — попадает в ближайшую контрольную точку игры, где разработчики разрешили сохраниться. Если мы уберём контрольные точки, после каждого проигрыша придётся начинать игру заново.
В программировании за сохранение кода в контрольных точках отвечает система контроля версий — специальная технология, которую можно подключить к любому проекту. Система контроля версий страхует от ошибок и возвращает код в то состояние, когда всё работало.
Автор статей о программировании. Изучает Python, разбирает сложные термины и объясняет их на пальцах новичкам. Если что-то непонятно — возможно, вы ещё не прочли его следующую публикацию.
Git — это комплекс связанных веток
Коммиты располагаются на master-ветке — основной версии проекта, которая после завершения работы превратится в продукт.
Система контроля версий позволяет создавать ответвления от master-ветки и экспериментировать с проектом, не мешая другим участника команды.
Возьмём предыдущую схему, где мы обнаружили ошибку и откатились на один коммит назад. Чтобы поправить код, создадим несколько дополнительных веток и в каждой протестируем разные варианты решения проблемы. Когда решение найдено, ветку с правильным кодом переносим в master-ветку и сохраняем коммит. Лишние ветки оставляем или удаляем, поскольку они не влияют на проект и скрыты от других разработчиков — это ваш личный черновик.
Git — это инструмент совместного создания кода
Часто бывает так: разработчики отделяются от master-ветки и работают над частью проекта самостоятельно — например, чтобы протестировать дополнительные функции. Но не могут продолжить, пока кто-то из команды не допишет код.
Система контроля версий позволяет не ждать обновления master-ветки и разрешает всем участникам команды свободно перемещаться между ветками других разработчиков для копирования нужных фрагментов кода.
Бывают и обратные ситуации, когда несколько разработчиков одновременно дописывают код, заливают его в master-ветку и сталкиваются с конфликтом — один файл получает несколько несогласованных изменений. В этом случае Git попробует автоматически исправить ошибки. Если не получится, разработчики это увидят и смогут поправить код вручную.
Git — это распределённая система версий
Системы контроля версий бывают локальными, централизованными или распределёнными.
Из-за удобства и гибкости распределённая система версий Git считается современным форматом. Это стандарт для большинства ИТ-команд.
Git — это не GitHub
Git — это программа, которую нужно установить и подключить к проекту для управления системой контроля версий. GitHub — это сайт-хранилище для историй версий проектов: вы подключаете Git, регистрируетесь на GitHub, создаёте онлайн-репозиторий и переносите файлы с Git на GitHub.
Git — это самая популярная система контроля версий, а GitHub — онлайн-хранилище кода. Git и GitHub настроены на взаимодействие и поэтому часто используются как единый механизм работы с проектом.
Если нужно, Git можно заменить альтернативной программой контроля версий, а GitHub — другим онлайн-хранилищем кода. Большинству работодателей это не нужно, поскольку знакомство с другими сервисами отнимает время и неудобно многим разработчикам.
Зачем новичку учить Git
Git используется в большинстве компаний, где над проектом работает хотя бы два разработчика:
Это общая схема того, как проходит командная работа в проекте. В ней не учтены правила использования Git, которые каждая команда пишет под себя. Например, у каждой команды свой порядок проверки кода и свои критерии его готовности для добавления в master-ветку.
Знание Git и знание правил использования Git в команде — это два разных навыка, которые можно сравнить с умением ездить на автомобиле и знанием правил дорожного движения. Если умеете управлять автомобилем — вам проще сконцентрироваться и быстро выучить правила. С Git аналогичная ситуация: если вы умеете управлять системой контроля версий, то можете сразу влиться в проект, не отвлекаться на второстепенные вещи и сосредоточиться на качестве кода.
С чего начать: 3 шага, чтобы освоить Git
1. Посмотрите наш вебинар по основам работы с Git:
Системы контроля версий — основа командной разработки
Системы контроля версий (их ещё называют системами управления версиями) – один из инструментов, который использует в своей работе любой программист от первокурсника до опытного тим-лида с сотнями успешных проектов.
— Ссылки на примеры кода в репозиториях помещают в своё портфолио.
— Большие проекты с открытым программным кодом получают тысячи улучшений, благодаря размещению на специализированном хостинге.
— От 30 до 70% кода, использованного в программном продукте, профессиональные разработчики могут скопировать с проектов, представленных в открытых репозиториях.
Незаменимы системы контроля версий в командной разработке, где синхронизация процесса играет важную роль.
Но даже если Вы принципиально не работаете в команде, система контроля версий может помочь Вам справиться со многими сложными ситуациями.
С необходимостью отката программы к предыдущей версии рано или поздно сталкивается любой программист.
В точке А программа отлично работает, а попытка расширить функционал, ввести дополнительные переменные, классы и пр. приводит в появлению ошибки.
Распознать ошибку удаётся не всегда. Поэтому многие программисты предпочитают «пройти перезагрузку» — откатиться к стабильной рабочей версии и переписать дополнения заново, построчно анализируя весь добавленный код.
Реализовать такую процедуру помогает использование системы контроля версий (СКВ), которое позволяет четко отследить историю разработки, найти стабильную версию и продолжить работу.
В системе контроля версий может содержаться, как программный код, так и любая другая информация (включая текстовые файлы, изображения и т.п.)
Как осуществляется контроль версий
Существует несколько моделей хранения данных:
Примитивная модель хранения версий
В примитивной модели актуальные копии проекта перезаписываются в отдельную директорию через определённый промежуток времени.
— возможность восстановления данных одной из записанных версий.
— сложности с поиском необходимой версии в обширной и плохо структурированной базе данных;
— возможность потери данных вследствие возникновения физических поломок оборудования;
— отсутствие возможности совместной разработки.
Локальные системы контроля версий
Локальные СКВ обычно хранят на компьютере список изменений, внесенных в файлы. Основываясь на этих данных, система контроля версий воссоздает нужную версию файла (актуальную на определенный момент времени).
Локальные системы контроля версий
— возможность восстановления данных из определенной версии (точно определяется по времени записи);
— высокая скорость выполнения восстановления (база данных четко структурирована, поэтому сложностей при поиске не возникает, сетевая задержка отсутствует, поскольку данные хранятся непосредственно на рабочем компьютере).
— возможность потери данных вследствие возникновения физических поломок оборудования;
— отсутствие возможности совместной разработки.
Централизованные системы контроля версий
Централизованные системы контроля версий предполагают сохранение версий проектов на общий сервер, с которого потом получают нужные версии клиенты.
Централизованные системы контроля версий
— возможность восстановления данных из определенной версии (точно определяется по времени записи);
— возможность ведения командной разработки проекта;
— отсутствие доступа к данным при сбое работы сервера;
— довольно низкая скорость работы (из-за возникновения сетевых задержек).
Децентрализованные системы контроля версий
В децентрализованных системах контроля версий при каждом копировании удалённого репозитория (расположенного на сервере) происходит полное копирование данных в локальный репозиторий (установленный на рабочем компьютере). Каждая копия содержит все данные, хранящиеся в удалённом репозитории. В случае, возникновения технической неисправности на стороне сервера, удаленный репозиторий можно перезаписать с любой сохраненной копии.
Децентрализованные системы контроля версий
— возможность восстановления данных из определенной версии (точно определяется по времени записи);
— возможность ведения командной разработки проекта;
— при сбое работы сервера система сохраняет данные в локальном репозитории, что позволяет эффективно вести процесс разработки, а после восстановления работы сервера, передать все изменения в удаленный репозиторий;
— при физической поломке сервера данные можно легко перенести в новый удалённый репозиторий с любого локального репозитория;
— высокая скорость работы (в ходе работы данные записываются и получаются из локального репозитория, поэтому сетевые задержки отсутствуют).
Современные системы контроля версий
Существует много систем контроля версий (Git, Darcs, Mercurial, Bazaar, Monotone и т.д), сходных по принципу работы и конечным задачам. Отличаются они друг от друга архитектурой, использованными решениями и удобством работы.
Самая популярная на сегодняшний день система контроля версий – Git.
Git
Умение работать с git’ом — обязательный навык для программиста любого профиля. Можно долго обсуждать преимущества и недостатки разных систем контроля версий, но большинство компаний используют git, поэтому уметь работать с git’ом нужно всем.
Git – распределённая система контроля версий. Что даёт ей все преимущества децентрализованной СКВ:
— высокую скорость проведения всех операций (за счет отсутствия сетевой задержки);
— идеальные условия для командной разработки;
— страховку от потери информации при возникновении проблем с центральным сервером.
Для контроля версий в git используются 2 репозитория: локальный и удаленный. Локальный репозиторий (полноценный репозиторий, а не ссылки или копии отдельных ветвей) находится на компьютере разработчика, а удаленный на удалённом сервере. Доступ к удаленному репозиторию обеспечивается благодаря гит-хостингу Github, Google Code, GitLab и т.д.
Как работает git
Взаимодействие с удаленным репозиторием происходит при наличии интернета и, по сути, представляет собой синхронизацию двух репозиториев.
Команда push копирует новые данные, содержащиеся в локальном репозитории, в удалённый репозиторий, а команда pull передает данные из удаленного репозитория в локальный.
Каждая версия документа, внесенные обновления и т.д записываются в локальный репозиторий.
Дерево проекта
В репозитории содержится «дерево» проекта, то есть все сохраненные версии файлов.
Дерево может быть прямым (в этом случае каждое последующее сохранение файлов производилось после предыдущего без возвращения к более ранним версиям) и разветвленным.
К появлению «веток» приводит работа с более ранними версиями и сохранение внесённых изменений.
На различных ветках дерева содержатся сохранения, основой которых был один исходный файл. В ходе работы в файлы на разных ветках были внесены разные изменения. В системе управления версиями можно работать со всеми ветками дерева проекта, пошагово, изменяя и дополняя содержащиеся в них данные. После проведения ряда изменений 2 ветки могут «срастись», в новой версии файла будут учтены все внесенные изменения.
Git-хостинг
Для комфортной работы с git нужно зарегистрироваться на любом git-хостинге. Их довольно много: Github, Sourceforge, Google Code, GitLab, Codebase и т.д.
Самый популярный на данный момент git-хостинг – это Github.
Популярность его обоснована простым интуитивно понятным интерфейсом, поддержкой проектов с открытым кодом (возможностью бесплатно размещать такие проекты на хостинге) и обширным функционалом.
Git-клиент
Для удобства работы с системой контроля версий git разработан целый ряд графических git-клиентов. Это программы, позволяющие эффективно работать с системой контроля версий, используя графический интерфейс.
Многие IDE предполагают возможность работы с git.
Работа с Git через IDE
Работа с системами контроля версий — важный навык, нужный каждому программисту.
Осваивайте git, и пусть ваши данные всегда будут под надежной защитой.
Что такое Git и для чего он нужен
В этом руководстве пойдёт речь об основах Git. Вы узнаете, зачем нужен контроль версий, как работают системы контроля версий. В дальнейшем информация позволит успешно освоить практическую работу с Git.
Какие задачи решает контроль версий
Независимо от выбранного языка или направления разработки, код, который пишет программист, остаётся обычным текстом, записанным в множестве файлов на диске. Эти файлы регулярно добавляются, удаляются и изменяются. Некоторые из них могут содержать сотни строчек кода, а другие тысячи. Файлы в тысячу строк кода — вполне нормальное явление в программировании.
Пока проект состоит из пары-тройки файлов, его разработка не создаёт никаких сложностей. Программист пишет код, запускает его и радуется жизни. Клиент доволен, заказчик тоже. С ростом кодовой базы появляются определённые неудобства, которые затем превращаются в реальные проблемы:
Представьте, что ваш проект состоит из сотни файлов и десятков тысяч строк кода. Вы делаете какую-то задачу, в процессе меняете 15 файлов и 300 строк кода и вдруг становится понятно, что эта задача больше не актуальна. На этом моменте нужно вернуться к состоянию исходного кода, которое было до изменений. И это только один из множества вариантов событий. Другой вариант — в процессе работы над кодом стало понятно, что нужно срочно внести исправление в рабочий проект (сайт). Новую задачу в нерабочем состоянии выкладывать на сайт нельзя, а это значит, что исправление нужно вносить в ту версию кода, которая была до начала реализации новой задачи.
Самый простой вариант решения, указанных выше проблем — копирование директорий. К сожалению, такой подход обладает только недостатками. Перенос изменений из одной директории в другую возможен только полной перезаписью, так как точечные изменения отследить невозможно (только по памяти). Как только папок станет две, вы сразу начнёте путаться в них. И всё равно этот способ никак не поможет работать над кодом одновременно двум людям.
Совместная разработка — это отдельная головная боль. Если два программиста работают над задачами, требующими исправления кода в одних и тех же файлах, то как они выполнят эту работу так, чтобы не повредить или перезаписать изменения другого разработчика?
К счастью, эту задачу решили ещё в 80-х годах. С тех пор инструментарий сильно развился и стал использоваться повсеместно не только для кода, но и, например, для написания и перевода книг. Решением является контроль версий. Выполняется он с помощью специальных программ, которые умеют отслеживать изменения кода. Вот некоторые из многочисленных возможностей данных систем:
В этом руководстве мы разберём общие принципы работы подобных программ.
Как работает контроль версий
Системы контроля версий (СКВ или VCS — Version Control System) часто встроены в инструменты, привычные даже далёким от программирования людям. Именно с них мы и начнём своё знакомство, а заодно погрузимся в соответствующую терминологию.
Сервисы синхронизации файлов между устройствами, такие как Dropbox, используются практически всеми. И все они отслеживают версии файлов, с которыми работают. Происходит это так: периодически программа синхронизирует локальные файлы с теми, которые находятся в хранилище сервиса. Если локальный файл отличается, и время его изменения – позже файла, находящегося на сервере, то файл на сервере становится частью истории изменений, а текущим становится последний изменённый файл.
На картинке выше текущая версия файла обозначена как current. Всё остальное – это предыдущие версии текущего файла. Как видно, Dropbox позволяет восстановить любую версию файла.
Обратите внимание на эту фразу:
Dropbox keeps a snapshot every time you save a file. (Дропбокс сохраняет снимок каждый раз, когда вы сохраняете файл)
Снимок (snapshot; разг. снепшот) – очень важное понятие, которое будет встречаться нам в будущем. Его ещё называют снимком состояния или даже мгновенным снимком (буквальный перевод), но для простоты будем называть его просто «снимок».
В данном случае, снимок – это сам файл после изменения. И чтобы лучше понять этот термин, посмотрим на альтернативу — дельту изменения (diff). Представьте, что вместо сохранения новой версии файла Dropbox бы вычислял разницу между новым и старым файлом (а это не сложно сделать для текстовых файлов) и сохранял только её. Зачем так делать, спросите вы? Такой подход позволяет сэкономить место на диске, хотя и вносит дополнительную сложность при работе с файлами.
В дальнейшем мы увидим, что разные инструменты используют разные подходы: некоторые работают с дельтой изменений, другие — со снимками. Кстати, термин «снимок» часто применяют к дискам. Например, можно сделать снимок диска и потом восстанавливаться с этой точки (прямо как в играх).
Другим хорошим примером использования контроля версий являются текстовые редакторы, в первую очередь онлайновые.
Сервис Google Docs автоматически делает снимки после каждого автосохранения (примерно раз в 5 секунд). Если документ за это время не изменился, то, естественно, новая версия не появляется. Множество таких версий образуют историю изменений.
На картинке выше история версий называется “Revision history”. Ревизия — базовое понятие систем контроля версий. Любое зафиксированное изменение в системе контроля версий называется ревизией.
Обратите внимание на то, что ревизия и снимок – это не одно и то же. Фиксация изменений создаёт ревизию, но сама ревизия может содержать внутри себя либо дельту изменений, либо снимок.
Кстати, процесс переключения между ревизиями также имеет своё название. Когда мы загружаем конкретную ревизию, то говорят, что переключаемся на неё (checkout).
Между ревизиями можно выявлять различия в случае, если СКВ использует снимки, что демонстрирует нам Microsoft Word на картинке выше. Эту функциональность невозможно переоценить,поскольку посмотреть «а что же изменилось» требуется постоянно не только при работе с кодом. Приведу пример из собственной практики: согласование разных юридических документов (договоров) происходит сквозь череду правок. После того, как юристы поправили договор, хочется увидеть, а что же там изменилось.
Более того, в системах Linux есть команда diff, с помощью которой можно выяснить различия между любыми файлами даже без использования СКВ. Эти изменения можно сохранить в файл, а затем, используя программу patch, применить к исходному файлу.
В программах, разобранных выше, создание ревизии привязано к автосохранению, но это не единственная стратегия. Всего используется три способа:
Последнее используется уже при работе с кодом.
Какие бывают системы контроля версий
Во всех предыдущих примерах мы рассматривали СКВ, встроенные прямо в программы, в частности, в текстовые редакторы. А СКВ для исходного кода отделены от используемых средств разработки (хотя могут быть дополнительно интегрированы с ними).
Это связано с тем что, исходный код, по сути, является набором текстовых (и бинарных) файлов. Кто, как и где будет их редактировать, заранее знать невозможно. Кроме того, автоматическое создание ревизий становится крайне неудобным.
В СКВ для кода процесс создания ревизии называется фиксацией (commit; разг. коммит). На работе вы будете часто слышать фразу «закоммитишь?» или «я закоммитил». Более того, обычно, вместо слова «ревизия» употребляют слово «коммит». И мы тоже так будем делать.
При работе с кодом важно, чтобы изменения в рамках одного коммита подчинялись определённым правилам. Только в таком случае можно будет воспользоваться всеми преимуществами СКВ. К таким требованиям относятся:
Кроме этих базовых, существует и множество других рекомендаций входящих в понятие «хороший коммит».
Какие бы вы не использовали СКВ, базовый рабочий процесс один. Выглядит он так:
Под репозиторием понимается набор файлов и директорий, которые находятся под контролем версий.
СКВ принято делить на поколения, каждое из которых сильно изменяло подходы к работе.
Первое поколение
Второе поколение
CVS, SourceSafe, Subversion
Работать в этих системах без доступа к серверу нельзя. Вы не сможете буквально ничего. Посмотреть историю, сделать коммит, откатиться на другую версию, всё это становится невозможно сделать без интернета.
Третье поколение
Git, Bazaar, Mercurial
Заключение
Вы узнали, для чего используют Git, а также принципы работы систем контроля версий. Эта информация поможет вам осваивать практическую работу с Git в рамках выбранной профессии. Вопросы задавайте в комментариях.
О системах контроля версий
Всем привет! Уже на следующей неделе в OTUS стартует «Супер-практикум по использованию и настройке GIT». Этому я и решил посвятить сегодняшнюю публикацию.
Введение
Системы контроля версий
Система контроля версий является прежде всего инструментам, а инструмент призван решать некоторый класс задач. Итак, система контроля версий – это система, записывающая изменения
в файл или набор файлов в течение времени и позволяющая вернуться позже к определенной версии. Мы хотим гибко управлять некоторым набором файлом, откатываться до определенных версий в случае необходимости. Можно отменить те или иные изменения файла, откатить его удаление, посмотреть кто что-то поменял. Как правило системы контроля версий применяются для хранения исходного кода, но это необязательно. Они могут применяться для хранения файлов совершенно любого типа.
Как хранить различные версии файлов? Люди пришли к такому инструменту как системы контроля версий не сразу, да и они сами бывают очень разные. Предложенную задачу можно решить с применением старого доброго copy-paste, локальных, централизованных или распределенных систем контроля версий.
Copy-paste
Известный метод при применении к данной задаче может выглядеть следующим образом: будем называть файлы по шаблону filename_
Данный способ является очень простым, но он подвержен различным ошибкам: можно случайно изменить не тот файл, можно скопировать не из той директории (ведь именно так переносятся файлы в этой модели).
Локальная система контроля версий
Следующим шагом в развитии систем контроля версий было создание локальных систем контроля версий. Они представляли из себя простейшую базу данных, которая хранит записи обо всех изменениях в файлах.
Одним из примеров таких систем является система контроля версий RCS, которая была разработана в 1985 году (последний патч был написан в 2015 году) и хранит изменений в файлах (патчи), осуществляя контроль версий. Набор этих изменений позволяет восстановить любое состояние файла. RCS поставляется с Linux’ом.
Локальная система контроля версий хорошо решает поставленную перед ней задачу, однако ее проблемой является основное свойство — локальность. Она совершенно не преднезначена для коллективного использования.
Централизованная система контроля версий
Централизованная система контроля версий предназначена для решения основной проблемы локальной системы контроля версий.
Для организации такой системы контроля версий используется единственный сервер, который содержит все версии файлов. Клиенты, обращаясь к этому серверу, получают из этого централизованного хранилища. Применение централизованных систем контроля версий на протяжении многих лет являлась стандартом. К ним относятся CVS, Subversion, Perforce.
Такими системами легко управлять из-за наличия единственного сервера. Но при этом наличие централизованного сервера приводит к возникновению единой точки отказа в виде этого самого сервера. В случае отключения этого сервера разработчики не смогут выкачивать файлы. Самым худшим сценарием является физическое уничтожение сервера (или вылет жесткого диска), он приводит к потерю кодовой базы.
Несмотря на то, что мода на SVN прошла, иногда наблюдается обратный ход — переход от Git’а к SVN’у. Дело в том, что SVN позволяет осуществлять селективный чекаут, который подразумевает выкачку лишь некоторых файлов с сервера. Такой подход приобретает популярность при использовании монорепозиториях, о которых можно будет поговорить позже.
Распределенная система контроля версий
Для устранения единой точки отказа используются распределенные системы контроля версий. Они подразумевают, что клиент выкачает себе весь репозиторий целиком заместо выкачки конкретных интересующих клиента файлов. Если умрет любая копия репозитория, то это не приведет к потере кодовой базы, поскольку она может быть восстановлена с компьютера любого разработчика. Каждая копия является полным бэкапом данных.
Все копии являются равноправным и могут синхронизироваться между собой. Подобный подход очень напоминает (да и является) репликацией вида master-master.
К данному виду систем контроля версий относятся Mercurial, Bazaar, Darcs и Git. Последняя система контроля версий и будет рассмотрена нами далее более детально.
История Git
В 2005 году компания, разрабатывающая систему контроля версий BitKeeper, порвала отношения с сообществом разработчиков ядра Linux. После этого сообщество приняло решение о разработке своей собственной системы контроля версий. Основными ценностями новой системы стали: полная децентрализация, скорость, простая архитектура, хорошая поддержка нелинейной разработки.
Заключение
Мы рассмотрели способы организации систем контроля версий, обсудили варианты решения поставленных перед этими системами задач, поговорили о преимуществах и недостатках каждого из них, познакомились с историей системы контроля версий Git.