04 工作区域和文件状态 Git基本操作

1. Git 的工作区域¶

Git 的本地数据管理分为三个主要工作区域（若包含远程仓库，则为四个）。这些区域共同协作完成版本控制：

工作区（Working Directory）：
定义：工作区是本地计算机上存放项目文件的地方，即你直接编辑代码或文件的实际目录。
作用：包含正在编辑的文件，文件状态为未跟踪（untracked） 或 已修改（modified）。
示例：项目文件夹 my-project/ 中的文件（如 index.html、main.py）。
暂存区（Staging Area 或 Index）：
定义：暂存区是一个中间区域，存储准备提交到本地仓库的更改，位于 .git/index 文件中。
作用：缓存文件的修改，允许选择性地提交部分更改，文件状态为已暂存（staged）。
示例：通过 git add 将修改的文件放入暂存区。
本地仓库（Local Repository）：
定义：本地仓库存储项目的所有版本历史，位于 .git 目录（如 .git/objects）。
作用：保存已提交的版本快照，文件状态为已提交（committed）。
示例：通过 git commit 将暂存区内容保存到本地仓库。
远程仓库（Remote Repository，可选）：
定义：存储在远程服务器（如 GitHub、GitLab）的仓库。
作用：用于团队协作和代码备份，文件状态为已推送（pushed）。
示例：通过 git push 将本地仓库内容上传到远程。

类比（参考）： - 工作区：你的书桌，存放正在编辑的草稿。 - 暂存区：文件夹，存放准备整理的章节。 - 本地仓库：书架，存放完成的书稿。 - 远程仓库：云端图书馆，共享或备份书稿。

2. Git 的文件状态¶

Git 中的文件在不同工作区域具有不同状态，理解这些状态是掌握 Git 的核心。文件状态分为以下几种（基于）：

未跟踪（Untracked）：
文件刚创建，未被 Git 管理，位于工作区。
示例：新建 newfile.txt，未执行 git add。
已修改（Modified）：
文件已跟踪但被修改，尚未添加到暂存区，位于工作区。
示例：修改 index.html 的内容。
已暂存（Staged）：
文件修改已通过 git add 添加到暂存区，准备提交。
示例：对 index.html 执行 git add index.html。
已提交（Committed）：
文件通过 git commit 保存到本地仓库，生成版本快照。
示例：执行 git commit -m "Update index.html"。
已推送（Pushed，可选）：
文件通过 git push 提交到远程仓库。
示例：执行 git push origin main。

3. 工作区域与文件状态的转换流程¶

文件状态在工作区域之间通过 Git 命令转换，以下是典型流程（结合）：

顺序操作¶

初始状态：
工作区与仓库一致，文件状态为未修改（Origin）。
示例：刚克隆仓库（git clone）后，运行 git status 显示：
```
nothing to commit, working tree clean
```
文件增删改，变为已修改（Modified）或未跟踪（Untracked）：
在工作区创建或修改文件。

示例：新建 newfile.txt 或修改 index.html，运行 git status：

Untracked files:
  newfile.txt
Changes not staged for commit:
  modified: index.html

添加到暂存区，变为已暂存（Staged）：

使用 git add 将修改移到暂存区：

git add newfile.txt  # 添加单个文件
git add .            # 添加所有更改

运行 git status：

Changes to be committed:
  new file: newfile.txt
  modified: index.html

提交到本地仓库，变为已提交（Committed）：

使用 git commit 保存更改：

git commit -m "Add newfile.txt and update index.html"

运行 git status：
```
nothing to commit, working tree clean
```
推送到远程仓库，变为已推送（Pushed）：
使用 git push 上传：
```
git push origin main
```

撤销操作¶

已修改但未暂存：

查看修改：

git diff  # 查看工作区与暂存区的差异
git diff index.html  # 查看具体文件差异

撤销修改（恢复到上次提交状态）：

git checkout -- index.html  # 撤销单个文件修改
git checkout -- .           # 撤销所有修改

撤销未跟踪文件：

git clean -f   # 删除未跟踪文件
git clean -df  # 删除未跟踪文件和文件夹

已暂存但未提交：

查看暂存区差异：

git diff --cached  # 查看暂存区与本地仓库的差异

撤销暂存（移回工作区）：

git reset index.html  # 撤销单个文件的暂存
git reset             # 撤销所有暂存

撤销暂存并清空修改（谨慎）：

git reset --hard  # 清空暂存区和工作区

已提交但未推送：

回退到上一个版本：

git reset --hard HEAD^  # 回退并删除更改
git reset --soft HEAD^  # 回退但保留更改到工作区

回退到指定版本（需提交的哈希值）：

git reset --hard <hash>  # 回退到指定提交

已推送：
强制覆盖远程仓库（谨慎，需通知团队）：
```
git push -f origin main
```

4. 常用命令¶

以下是管理工作区域和文件状态的核心命令（参考）： - git status：查看工作区和暂存区文件状态。 - git add <file>：将文件从工作区添加到暂存区。 - git commit -m "message"：提交暂存区内容到本地仓库。 - git push：推送本地仓库到远程。 - git diff：查看工作区与暂存区的差异。 - git reset：撤销暂存或回退版本。 - git checkout -- <file>：撤销工作区修改。 - git clean -f：删除未跟踪文件。

5. 实际操作示例¶

以下是一个完整的工作流示例：

初始化仓库：

mkdir my-project
cd my-project
git init

创建文件并修改：

echo "# My Project" > README.md
touch index.html
git status  # 显示未跟踪文件：README.md, index.html

添加到暂存区：

git add .
git status  # 显示已暂存：README.md, index.html

提交到本地仓库：

git commit -m "Initial commit with README and index.html"
git status  # 显示工作区干净

关联远程仓库并推送：

git remote add origin https://github.com/username/my-project.git
git push -u origin main

修改文件并撤销：

修改 index.html 后：

git status  # 显示已修改
git checkout -- index.html  # 撤销修改

6. 最佳实践¶

频繁检查状态：使用 git status 确认文件状态。
小步提交：每次提交专注于单一功能，便于追踪。
清晰提交信息：描述具体更改内容，如 “Add login page UI”。
忽略无关文件：确保 .gitignore 包含临时文件和敏感信息。
备份远程：定期推送至远程仓库，避免数据丢失。

7. 常见问题¶

“Untracked files”提示：新文件需用 git add 跟踪。
“Changes not staged”提示：修改未添加到暂存区，需 git add。
暂存区看不到修改：使用 git diff --cached 查看暂存区与本地仓库差异。
误删文件：若已提交，可用 git checkout <hash> -- <file> 恢复。

git log 查看仓库提交历史记录 git log --oneline 查看简介的提交记录