Git یا گیت چیست: ویژگی‌ها، دستورات و نحوه استفاده از آن
«فناوری زمانی خوب است که افراد را دور هم جمع کند.» در این دنیای پرسرعت، گیت دقیقاً این کار را انجام می‌دهد.
در سال‌های اخیر، تقاضا برای Git نسبت به سایر سیستم‌های کنترل نسخه ۲۰درصد افزایش یافته است. چه عاملی آن را به چنین محبوبیتی رسانده؟
در این پست به گیت، ویژگی‌ها، دستورات و نحوه استفاده از آن می‌پردازیم.
وقتی تعریف Git را سرچ می‌کنید، بهترین تعریفی که می‌توانید پیدا کنید مانند این عبارت است: Git یک سیستم کنترل نسخه توزیع‌شده (DVCS) برای ردیابی تغییرات فایل‌هاست.
ما این به چه معناست؟
Git یک سیستم کنترل نسخه منبع باز است که برخلاف سایر سیستم‌ها مبتنی بر فایل نیست بلکه اطلاعات را به‌صورت snapshot ذخیره می‌کند.
به‌عنوان یک سیستم کنترل نسخه (VCS)، به برنامه‌نویسان کمک می‌کند زمانی که در نسخه جدیدتر به یک مانع برخورد می‌کنند، بتوانند به کد قبلی خود بازگردند، بدون اینکه بر سورس‌کد اصلی تأثیر بگذارد.
از سوی دیگر، چیزی که آن را از سایر سیستم‌های کنترل نسخه متمایز می‌نماید، نحوۀ دیدن داده‌ها است که بیشتر شبیه به یکسری snapshot است.
اساساً تصویری از ظاهر همه پرونده‌های شما گرفته و تغییرات ایجادشده در آنها را در طول زمان ذخیره می‌کند.
قبل از خواندن جزئیات در مورد گیت و ویژگی‌های آن، به‌طور خلاصه به این بپردازیم که سیستم کنترل نسخه (VCS) چیست.
سیستم کنترل نسخه (VCS) چیست؟
سیستم‌های کنترل نسخه (VCS) مجموعه‌ای از ابزارهای نرم‌افزاری مختلف هستند که به متخصصان اجازه می‌دهند تا تغییرات ایجادشده در اسناد و فایل‌های مربوطه را با ردیابی تغییرات ایجادشده در کد برنامه ثبت کنند.
یکی از دلایل اصلی لزوم VCS این است که اغلب برنامه‌های نرم‌افزاری توسط گروهی از توسعه‌دهندگان که ممکن است از نقاط مختلف جهان باشند، توسعه داده می‌شوند.
از آنجایی که همه آنها در نوشتن کد نرم‌افزار مشارکت کرده و به ایجاد تغییرات ادامه می‌دهند، مهم است که تغییرات به سایر اعضای تیم نیز اطلاع داده شود.
این امر مدیریت و کارایی را حین توسعه نرم افزار بهبود می‌بخشد.
انواع سیستم‌های کنترل نسخه
سیستم‌های کنترل نسخه را می‌توان به سه دسته تقسیم کرد:
- سیستم‌های کنترل نسخه محلی: در مقایسه با انواع دیگر سیستم‌های کنترل نسخه، VCS محلی ساده‌ترین سیستم است که دارای پایگاه داده‌ای همراه با ثبت و ضبط تمام تغییرات انجام‌شده بر روی فایل‌هاست که از revision control استفاده می‌کند. Revision control system یا به‌اختصار (RCS)، یکی از محبوب‌ترین ابزارهای VCS است که مجموعه پچ‌ها را روی دیسک ذخیره کرده و می‌تواند به‌راحتی ظاهر دقیق یک فایل را در هر نقطه از زمان با افزودن پچ‌ها دوباره ایجاد کنند.
- سیستم‌های کنترل نسخه متمرکز: در اینجا، یک ریپازیتوری (repository) واحد تشکیل داده و همه کاربران کپی‌های خود را دریافت می‌کنند. تغییرات در ریپازیتوری منعکس خواهد شد، به‌عنوان مثال، هنگامی که شما commit می‌کنید، اعضای تیم می‌توانند تغییرات را با بروزرسانی مشاهده کنند. به‌عبارت ساده‌تر، سایر اعضا تنها در صورت انجام تغییراتی که شما ایجاد می‌کنید، می‌توانند مشاهده و آن را به‌روز کنند. این VCS، همکاری توسعه دهندگان و برنامه‌نویسان را آسان کرده و از کارهایی که بقیه اعضای تیم در یک پروژه انجام می‌دهند، آگاه می‌کند. علاوه بر این، مدیران را قادر می‌سازد تا بدانند چه کسی می‌تواند کدام بخش از پروژه را انجام دهد.
- سیستم‌های کنترل نسخه توزیع‌شده: این سیستم‌ها از چندین ریپازیتوری تشکیل شده‌اند و همه کاربران ریپازیتوری مخصوص به خود را دارند. سیستم‌های کنترل نسخه توزیع‌شده، برخلاف سیستم‌های کنترل نسخه متمرکز که تنها به دو مرحله نیاز داشت، به متخصصانی نیاز دارد که چهار مرحله را تکمیل کرده تا تغییرات خود را برای سایر اعضای تیم قابل مشاهده کنند. در اینجا، سایر اعضا نمی‌توانند به تغییرات شما که commit کردید دسترسی داشته باشند. زمانی که commit می‌کنید، تغییرات فقط در لوکال ریپازیتوری شما منعکس می‌شود. علاوه بر این، باید تغییرات ایجادشده را push کنید تا در ریپازیتوری مرکزی قابل مشاهده باشد. اکنون، دیگر اعضا نمی‌توانند تغییرات را فقط با بروزرسانی مشاهده کنند. اول باید این تغییرات را در ریپازیتوری مربوطه خود با دستور pull بکشند و سپس اپدیت کنند.
Git رایج‌ترین و محبوب‌ترین سیستم‌های کنترل نسخه توزیع شده است؛ در ادامه ویژگی‌های آن را مورد بحث قرار می‌دهیم.
ویژگی‌های Git
- روی یک سیستم توزیع‌شده کار می‌کند: یک سیستم توزیع‌شده، سیستمی است که به همکاران اجازه می‌دهد با استفاده از VCS به ریپازیتور مرکزی دسترسی داشته باشند، حتی از دورترین گوشه جهان. از آنجایی که گیت هر بار که کاربر یک فایل را pull می‌کند، یک snapshot می‌گیرد، خطر از دست رفتن داده‌ها به‌دلیل خرابی سیستم یا عدم اتصال به اینترنت کاهش یافته و به کاربران اجازه داده می‌شود تا بدون دخالت دیگران، همزمان روی همان کد کار کنند.
- سازگار با تمامی سیستم‌عامل‌ها: گیت تقریباً با تمام سیستم‌عامل‌هایی که امروزه در دسترس هستند سازگار است. حتی ریپازیتوری ایجادشده توسط سیستم‌های کنترل نسخه دیگر توسط ریپازیتوری قابل دسترسی هستند.
- امکان توسعه غیرخطی را فراهم می‌کند: از آنجایی که کاربران از نقاط دور جهان می‌توانند به ریپازیتوری Git دسترسی داشته، روی آن کار کرده و پروژه را در هر زمانی که بخواهند بروز کنند، گیت امکان توسعه به‌صورت غیرخطی را با ارائه ویژگی‌های branch و merge، از توسعه غیرخطی پشتیبانی می‌کند.
- Branchها همانند یک درخت: درحالی‌که کاربران روی پروژه‌های خود کار می‌کنند، branchهایی موازی با فایل اصلی پروژه ایجاد می‌شود، بنابراین کد اصلی تحت تأثیر قرار نمی‌گیرد. هیچ محدودیتی در تعداد branch ایجادشده وجود ندارد.
- سبک مانند یک توپ پنبه‌ای: ممکن است تصور شود که ساختن کپی‌های متعدد از داده‌ها از یک ریپازیتور مرکزی به لوکال، در نهایت باعث از کار افتادن سیستم به‌دلیل حجم اضافی شود. اما گیت این را مشکل را نیز برطرف کرده. داده‌ها را به‌گونه‌ای فشرده می‌کند که کمترین فضا را اشغال کند و هر زمان که نیاز به بازیابی داده‌ها داشتید از تکنیک معکوس استفاده می‌کند؛ این به صرفه‌جویی زیادی در حافظه کمک می‌کند.
- سریع: برخلاف سایر سیستم‌های کنترل نسخه، گیت به زبانی نوشته شده است که نزدیک‌ترین زبان به زبان ماشین است، یعنی C بنابراین، اطلاعات را بسیار سریع پردازش می‌کند.
- قابل اعتماد: تا زمانی که کپی‌های داده‌های ریپازیتوری مرکزی در ریپازیتور محلی همکاران مختلف موجود باشد، هرگز مشکلی از دست دادن داده‌ها وجود نخواهد داشت.
-
بیشتر بخوانید: ۷ نکته تخصصی برای نوشتن برنامه‌های امبدد با ChatGPT
به‌طور عمیق درباره گیت و ویژگی‌های آن یاد گرفته‌اید. اکنون، زمان آن رسیده معماری آن را بررسی کنیم.
معماری گیت
اکثر سیستم‌های کنترل نسخه دارای معماری دولایه هستند. با این حال، Git یک لایه بیشتر دارد که آن را به یک معماری سه‌لایه تبدیل می‌کند. اما، چرا سه لایه در Git وجود دارد؟
این سه لایه عبارتند از:
دایرکتوری که روی آن کار می‌کنید: این دایرکتوری زمانی ایجاد می‌شود که یک پروژه گیت بر روی ماشین محلی شما، مقداردهی اولیه می‌شود که به شما این امکان را می‌دهد تا سورس‌کد کپی‌شده را ویرایش کنید.
محیط Staging: بعد از اعمال تغییرات، با استفاده از دستور “git add” کد در محیط staging قرار می‌گیرد. این یک پیش‌نمایش برای مرحله بعدی است. در صورتی که تغییرات بیشتری در دایرکتوری انجام شود، snapshotهای این دو لایه متفاوت خواهند بود. با این حال، می‌توان با استفاده از همان دستور git add آنها را همگام‌سازی کرد.
لوکال ریپازیتوری (local repository): اگر نیازی به ویرایش بیشتر نیست، می‌توانید ادامه داده و دستور git commit را اعمال کنید. این دستور، آخرین snapshotها را که در هر سه مرحله تکرار شده با یکدیگر همگام‌سازی می‌کند.
چگونه از Git استفاده کنیم؟
- Commit: عملیاتی است که وضعیت فعلی ریپازیتوری را برای شما می‌گیرد.
- Pull: این عملیات تغییرات ایجادشده در یک پروژه را در لوکال ریپازیتوری از ریموت ریپازیتوری کپی می‌کند.
- Push: این عملیات تغییرات ایجادشده در یک پروژه را در ریموت ریپازیتوری از لوکال ریپازیتوری کپی می‌کند.
اکنون، اجازه دهید نگاهی به برخی از دستورات اساسی و رایج در Git بیندازیم.
دستورات Git
بر اساس آنچه با آن کار می‌کنید، چه ریپازیتوری ریموت یا لوکال، دستورات Git تغییر می‌کند. بیایید نگاهی به دستورات مختلف در Git بیندازیم.
دستورات Git هنگام کار با لوکال ریپازیتوری
git init: این دستور Git یک دایرکتوری را به یک ریپازیتوری خالی تبدیل می‌کند. این اولین قدمی است که برای ساختن یک ریپازیتوری باید بردارید. پس از اجرای git init، می‌توانید فایل‌ها و دایرکتوری‌ها را اضافه و commit کنید.
git add: این دستور فایل‌ها را به محیط staging، در گیت اضافه می‌کند. فایل باید قبل از در دسترس قرار گرفتن به فهرست Git اضافه شود. می‌توانید از این دستور برای اضافه کردن دایرکتوری‌ها، فایل‌ها و غیره استفاده کنید.
git commit: دستور commit به شما این امکان را می‌دهد که تغییرات فایل‌ها را در لوکال ریپازیتوری ردیابی کنید. هر commit، شناسه منحصربه‌فرد خود را برای رفرنس دارد.
git status: دستور git status وضعیت فعلی ریپازیتور را برمی‌گرداند، مثلاً اگر فایل در محیط staging باشد اما commit نشده باشد، به شما نشان می‌دهد.
git config: تنظیمات و پیکربندی در گیت امکان‌پذیر است و این دستور به شما اجازه می‌دهد تا این تنظیمات را ایجاد کنید. User.name و User.email که نام و آدرس ایمیل یک کاربر را در اینجا تعیین می‌کنند.
git branch: این دستور، branch لوکال ریپازیتوری را تعیین می‌کند و به شما این امکان را می‌دهد تا یک branch را اضافه یا حذف کنید.
git checkout: با استفاده از این دستور می‌توانید به branch دیگری بروید.
git merge: دستور merge به شما این امکان را می‌دهد تا تغییرات دو یا چند branch را با هم ادغام کنید.
دستورات گیت هنگام کار با ریپازیتوری ریموت
- git remote: این دستور، یک ریپازیتوری remote را به یک لوکال ریپازیتوری متصل می‌کند.
- git clone: می‌توانید از دستور clone برای ایجاد یک کپی محلی از یک ریپازیتوری remote موجود، استفاده کنید. این به شما این امکان را می‌دهد ریپازیتوری مورد نیاز را کپی و دانلود کنید. این دستور مشابه دستور init در حین کار با ریپازیتوری remote است زیرا یک دایرکتوری لوکال می‌سازد که شامل تمام فایل‌های ضروری و تاریخچه ریپازیتوری است.
- git pull: دستور pull برای اجرای آخرین نسخه هر ریپازیتوری استفاده می‌شود که همه تغییرات ایجادشده را از remote به لوکال ریپازیتوری می‌کشد.
- git push این دستور commitهای محلی را به ریپازیتوری remote مربوطه ارسال می‌کند که به دو پارامتر نیاز دارد، یعنی ریپازیتوری remote و branch خاصی که باید در آن push شود.
دستورات Git متعدد دیگری وجود دارند که در سطح پیشرفته‌تری قرار دارند.
نقش Git در DevOps
گیت نقش حیاتی در DevOps ایفا می‌کند. DevOps مسئول فرایندهای توسعه و عملیات نرم‌افزار است که اجازه گردش‌های کاری غیرخطی به شیوه‌ای توزیع‌شده با ارائه تضمین داده‌ها برای ایجاد نرم‌افزار با کیفیت را می‌دهد. این ابزار، فضایی را برای توسعه‌دهندگان ارائه می‌دهد؛ زمانی که هر یک از توسعه‌دهندگان تغییراتی در فایل ایجاد کند، به همه کاربران اطلاع داده می‌شود.
گیت کار را برای آنها آسان می‌کند به این صورت که به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا با هم همکاری کرده و در زمان صرفه‌جویی کنند. علاوه بر این، Git به مدیریت کد که می‌تواند به ریپازیتوری مشترک منتقل شود کمک کرده و کد را برای ادغام، آزمایش و آماده می‌کند. ارتباطات بین بخش توسعه و بخش عملیات را آسان و آن را به بهترین ابزار مناسب در DevOps تبدیل می‌کند.
مزایای Git
گیت مزایای بی‌شماری دارد که در ادامه به برخی از آنها اشاره شده است.
کارایی: گیت بسیار قوی‌تر و قابل اعتمادتر از VCSهای دیگر است. حرفه‌ای‌ها به‌راحتی می‌توانند تغییرات را انجام داده، branchهای نسخه‌ها را مقایسه کرده و آنها را با هم ادغام کنند. علاوه بر این، بهینه‌سازی کد را برای بهبود عملکرد امکان‌پذیر می‌کند. الگوریتم‌هایی که برای توسعه Git استفاده می‌شوند، از ویژگی‌ها استفاده می‌کنند که در توسعه فایل‌های منبع مفید هستند.
امنیت: Git عمدتاً برای ایمن‌سازی سورس‌کد و حفظ یکپارچگی آن ساخته شده است. تمام داده‌های موجود در فایل، رابطه بین دایرکتوری‌ها و فایل‌ها، commitها، برچسب‌ها، نسخه‌ها و غیره با استفاده از الگوریتم‌های رمزنگاری مانند SHA-1 محافظت می‌شوند. این الگوریتم، کد را ایمن کرده و تاریخچه را برای جلوگیری از حملات تصادفی و مخرب تغییر می‌دهد. گیت تضمین می‌کند که امنیت فایل‌ها، داده‌ها و تاریخچه سورس‌کد را به بهترین شکل ایجاد کند.
انعطاف‌پذیری: گیت، به‌گونه‌ای طراحی شده که انعطاف‌پذیر باشد تا به آن اجازه دهد انواع مختلفی از توسعه غیرخطی را پشتیبانی کند. همچنین یکی از کارآمدترین ابزارها در برخورد با پروتکل‌ها و پروژه‌های کوچک و بزرگ است. علاوه بر این، طراحی منحصربه‌فرد آن، پشتیبانی از شاخه‌بندی و برچسب‌گذاری عملیات‌های مختلف کسب‌وکار را امکان‌پذیر می‌کند و تمام فعالیت‌های کاربر را به‌عنوان بخش مهمی از تاریخچه تغییر ذخیره می‌کند.
Git یکی از معدود VCSهایی است که این ویژگی را دارد.
پذیرش گسترده: اکثر توسعه‌دهندگان به امنیت، عملکرد، انعطاف‌پذیری و عملکردی که Git برای ساخت پروژه‌های خود ارائه می‌دهد نیاز دارند. به‌طور نسبی پذیرفته‌شده‌ترین VCS و استانداردهای عملکرد و قابلیت پذیرفته‌شده در سطح جهانی را ارائه می‌دهد.
معایب Git
اگرچه گیت راه‌حلی عالی برای مشکلات مختلف مربوط به چرخه عمر توسعه نرم‌افزار (SDLC) ارائه داده اما کاستی‌هایی نیز دارد.
- یادگیری سریع آن خود یک نقطه‌ضعف است که ناشی از ماهیت غیرشهودی دستورات آن است. برای جلوگیری از ناسازگاری در حین اجرا، به درک بسیار عمیق‌تری از Git نیاز دارید.
- فایل‌های باینری جنبه مثبت گیت نیستند. هر زمان فایل‌های حاوی محتوای غیرمتنی به‌روز می‌شود یا مکرراً مورد استفاده قرار می‌گیرد، Git کندتر و آهسته‌تر اجرا می‌شود.
- گیت یک محیط مساعد برای تعداد زیادی از توسعه‌دهندگان ایجاد می‌کند که در یک منطقه جغرافیایی بزرگ پخش شده‌اند، اما در عین حال، هنگام ادغام کدها، تضاد و سردرگمی زیادی ایجاد می‌کند. برای حل این مشکل، توسعه‌دهندگان می‌توانند قبل از ادغام تغییرات خود با پروژه، یک کانال انجمن ایجاد کنند.
گیت توسط شرکت‌های بزرگ برای دستیابی به اهداف و معیار خود استفاده می‌شود. همان‌طور که محصولات در سراسر جهان توسعه می‌یابند، به‌طور فزاینده‌ای به یک پلتفرم یکپارچه‌سازی تبدیل می‌شود. معرفی Git با پیروی از شعار توسعه اکوسیستم برای SDLC به ایجاد یک جامعه بزرگ کمک کرد. با اینکه راه درازی برای پیشرفت‌های بیشتر تکنولوژیک وجود دارد اما گیت قطعاً جایگاه خود را در صدر پیدا کرده است.
