03｜从 0 创建仓库：把本地文件夹变成 Git 管理的项目

大家好，我是小林。

你是否有过这样的经历：重要的项目文件夹里有各种文档和代码，每次修改后都小心翼翼地保存，但还是担心不小心删掉重要文件，或者想回到某个历史版本却无能为力。如果能让文件夹自动记录每一次变化，随时回到任何时间点，那该多好啊！ 今天，我们就来实现这个愿望，把普通的文件夹变成Git管理的智能仓库！

3.1 初始化仓库：git init 命令的使用

让我们从最基础的操作开始：如何把一个普通的文件夹变成Git仓库。这个过程比你想象的要简单得多！

首先，创建一个空的文件夹作为我们的练习项目。你可以在桌面上创建一个名为"my-project"的文件夹，或者在任何你喜欢的地方创建。进入这个文件夹后，右键选择"Git Bash Here"（Windows系统）或者直接在终端中进入该目录（macOS和Linux系统）。

现在，见证奇迹的时刻到了！在命令行中输入以下命令：

git init

按下回车键后，你会看到类似这样的输出：

Initialized empty Git repository in /path/to/your/folder/.git/

恭喜你！这个普通的文件夹现在已经变成了一个Git仓库。虽然看起来文件夹没有什么变化，但实际上Git已经在背后做了很多重要的工作。

.git 目录到底是什么？

Git初始化后，会在你的文件夹中创建一个名为.git的隐藏目录。这个目录就是Git仓库的核心所在，它包含了所有的版本控制信息。让我们来看看这个目录的结构：

flowchart TD
    A[.git/] --> B[objects/]
    A --> C[refs/]
    A --> D[HEAD]
    A --> E[config]
    A --> F[index]
    A --> G[logs/]
    A --> H[hooks/]
    
    B -->|存储所有数据对象| B1[提交、树、blob对象]
    C -->|存储引用指针| C1[分支、标签引用]
    D -->|指向当前分支| D1[ref: refs/heads/main]
    E -->|仓库配置| E1[用户信息、仓库设置]
    F -->|暂存区索引| F1[文件状态信息]
    G -->|操作日志| G1[引用变更记录]
    H -->|钩子脚本| H1[自定义操作触发器]

这个图示展示了.git目录的主要组成部分。每个部分都有其重要作用：

• objects目录：存储所有数据对象，包括提交对象、树对象和blob对象
• refs目录：存储引用指针，指向不同的提交
• HEAD文件：指向当前分支的引用
• config文件：包含仓库的配置信息
• index文件：暂存区的索引文件
• logs目录：记录引用的变更历史
• hooks目录：包含客户端或服务端的钩子脚本

在Windows上，你可能需要先显示隐藏文件才能看到.git目录；在macOS和Linux上，可以使用ls -la命令查看。

这些都是Git内部使用的文件，一般情况下你不需要直接操作它们。重要的是要理解，.git目录就像是Git的大脑，它记录了仓库的一切信息。只要这个目录存在，你的版本控制信息就不会丢失。这也是为什么备份Git仓库时，只需要备份整个项目文件夹（包括.git目录）即可。

什么时候才需要初始化呢？

你可能会问，什么时候应该使用git init命令呢？通常有以下几种情况：

当你开始一个新项目时，可以在创建项目文件夹后立即初始化Git仓库，这样从一开始就能享受版本控制的便利。

当你有一个已经存在的项目文件夹，之前没有使用版本控制，现在想要开始使用Git管理时，也可以在任何时候运行git init命令。

当你从其他版本控制系统迁移到Git时，也需要先初始化Git仓库。

记住，git init是一个安全的操作，它不会对现有文件造成任何影响，只是添加了版本控制的能力。

3.2 查看仓库状态：git status

仓库初始化完成后，让我们学习第一个也是最常用的Git命令：git status。这个命令就像是Git的体检医生，随时告诉你仓库的健康状况。

在命令行中输入：

git status

如果是刚刚初始化的空仓库，你会看到类似这样的输出：

On branch main

No commits yet

nothing to commit (create/copy files and use "git add" to track)

这行输出告诉我们几个重要信息：当前在main分支上，还没有任何提交，目前没有文件需要提交。

让我们来创建一些文件，看看git status会发生什么变化。创建一个简单的文本文件，比如readme.txt，内容可以是"我的第一个Git项目"。

再次运行git status，你会看到输出变了：

On branch main

No commits yet

Untracked files:
  (use "git add <file>..." to include in what will be committed)
        readme.txt

nothing added to commit but untracked files present (use "git add" to track)

现在Git告诉我们有一个未被追踪的文件：readme.txt。未被追踪意味着这个文件是新创建的，Git还没有开始管理它的版本。

Git中的文件有几种不同的状态，理解这些状态对于使用Git非常重要。让我来为你一一介绍：

• 未被追踪的文件（Untracked files）：新创建的文件，Git还没有开始管理它们。这些文件不会被包含在版本控制中，直到你明确告诉Git要追踪它们。

• 已修改的文件（Modified files）：被Git追踪的文件，但内容发生了变化。这些变化还没有被保存到版本库中，你可以继续修改或者选择暂存这些变化。

• 已暂存的文件（Staged files）：被标记为准备提交的文件。你已经告诉Git要保存这些文件的当前状态，它们将在下一次提交时被永久保存。

• 已提交的文件（Committed files）：已经被保存到版本库中的文件。这些文件的安全版本被永久记录在Git的历史中，你可以随时回到任何一个已提交的状态。

git status命令会用不同的颜色和标识来区分这些状态，让你一眼就能看出仓库的当前状况。

让我们实际操作一下看看效果。

让我们继续练习，创建更多的文件来观察状态变化。创建一个名为index.html的文件，内容可以是简单的HTML结构。然后修改readme.txt文件，添加一些新的内容。

现在运行git status，你会看到：

On branch main

No commits yet

Changes to be committed:
  (use "git rm --cached <file>..." to unstage)
        new file:   index.html

Changes not staged for commit:
  (use "git add <file>..." to update what will be committed)
  (use "git restore <file>..." to discard changes in working directory)
        modified:   readme.txt

Untracked files:
  (use "git add <file>..." to include in what will be committed)
        another-file.txt

这个输出显示了三种不同状态的文件：已暂存的新文件index.html，已修改但未暂存的文件readme.txt，以及未被追踪的文件another-file.txt。

让我们用一个更清晰的图示来展示文件状态之间的转换关系：

flowchart LR
    A[未被追踪<br/>Untracked] -->|git add| B[已暂存<br/>Staged]
    B -->|git commit| C[已提交<br/>Committed]
    C -->|修改文件| D[已修改<br/>Modified]
    D -->|git add| B
    D -->|git checkout<br/>git restore| C
    B -->|git reset HEAD<br/>git restore| D

这个图示清晰地展示了Git中文件状态的主要转换流程：

• 未被追踪 → 已暂存：通过 git add 命令开始追踪新文件
• 已暂存 → 已提交：通过 git commit 命令保存文件版本
• 已提交 → 已修改：编辑已提交的文件后自动进入修改状态
• 已修改 → 已暂存：通过 git add 命令暂存修改
• 已修改 → 已提交：通过 git checkout 或 git restore 恢复到已提交状态
• 已暂存 → 已修改：通过 git reset HEAD 或 git restore 取消暂存

理解这个状态转换图对于掌握Git工作流程非常重要。每次你操作文件时，文件都会在这些状态之间转换，而各种Git命令就是用来控制这些状态转换的工具。记住这个图，你就能更好地理解Git的工作原理。

3.3 理解 "工作区、暂存区、版本库"

现在我们来深入理解Git的三个重要概念：工作区、暂存区和版本库。这三个区域是Git工作流程的核心，理解它们对于掌握Git至关重要。

首先说说工作区是什么

工作区就是你能看到的文件夹，也就是你平时编辑文件的地方。当你在编辑器中打开文件、修改内容、保存文件时，你都是在工作区中操作。

工作区中的文件可能是未被追踪的，也可能是已被追踪但被修改过的。这些文件的变化还没有被Git记录，你可以自由地修改它们。

那么暂存区又是什么呢？

暂存区是Git中的一个中间区域，它像一个中转站，用来存放准备提交的文件。当你对工作区中的文件满意后，可以使用git add命令将它们添加到暂存区。

暂存区的作用让你能够精确控制哪些文件的变化要被包含在下一次提交中。比如，你可能修改了多个文件，但只想提交其中一部分文件的修改，这时候暂存区就派上用场了。

最后我们来说说版本库

版本库是Git的核心，它存储了所有的版本历史。当你使用git commit命令时，暂存区中的文件会被永久保存到版本库中，形成一个新的版本。

版本库存储在.git目录中，包含了所有的提交历史、分支信息、标签等。每个提交都有一个唯一的标识符（哈希值），通过这个标识符可以精确地访问任何一个历史版本。

三区域的交互流程

为了更好地理解这三个区域的关系，让我们先看一个图示：

flowchart TD
    A[工作区<br/>Working Directory] -->|git add| B[暂存区<br/>Staging Area]
    B -->|git commit| C[版本库<br/>Repository]
    C -->|git checkout/reset| A
    B -->|git restore| A

这个图示清晰地展示了Git三个核心区域的交互关系。工作区是你平时编辑文件的地方，通过git add命令将修改添加到暂存区，再通过git commit命令将暂存区的内容保存到版本库中。如果需要回退，可以从版本库或暂存区恢复文件到工作区。

让我们通过一个具体的例子来理解这三个区域是如何交互的。假设你正在开发一个网页项目：

你在工作区中编辑index.html文件，添加了一些新的功能。这时文件处于"已修改"状态，但还没有被暂存。

你对修改满意后，运行git add index.html命令。这个命令会将index.html文件的修改添加到暂存区。现在文件处于"已暂存"状态。

当你准备保存这个版本时，运行git commit -m "添加新功能"命令。这个命令会将暂存区中的文件保存到版本库中，形成一个新的提交。现在文件处于"已提交"状态。

继续修改index.html文件，这次你添加了一些调试信息。文件又回到了"已修改"状态。

你发现这些调试信息不应该被提交，所以直接运行git commit -m "修复问题"命令。注意，这次你没有使用git add命令。由于暂存区中的内容没有变化，这个提交不会包含调试信息的修改。

你可能会问，为什么要有暂存区这个额外的步骤？为什么不能直接从工作区提交到版本库？

暂存区的存在让你能够更精确地控制提交的内容。在实际开发中，你可能会同时修改多个文件，但只想提交其中一部分相关的修改。通过暂存区，你可以选择性地添加文件到下一次提交中。

暂存区还让你能够在提交前最后一次检查要提交的内容。你可以使用git diff --cached命令查看暂存区中的修改，确保提交的内容是正确的。

常见问答

Q1: 我可以在同一个文件夹中多次运行git init吗？

这个问题很常见！答案是肯定的，你可以在同一个文件夹中多次运行git init命令，但这样做通常没有意义。

当你在一个已经是Git仓库的文件夹中再次运行git init时，Git会重新初始化仓库，但不会影响现有的提交历史。实际上，Git会检测到已经存在.git目录，然后跳过大部分初始化步骤。

不过，如果你确实想要重新初始化仓库（比如清空所有历史），应该先删除.git目录，然后再运行git init。但要注意，这样做会丢失所有的版本历史，请务必谨慎操作。

Q2: .git目录可以删除吗？

技术上可以删除，但强烈不建议这样做！.git目录包含了整个Git仓库的所有信息，包括所有的提交历史、分支、标签等。

删除.git目录相当于删除了版本控制功能，你的项目文件夹会变回普通的文件夹，所有的版本历史都会丢失。如果你想要备份项目，一定要包含.git目录。

唯一可能需要删除.git目录的情况是你想要完全重新开始版本控制，或者你只是想要项目的文件内容而不需要版本历史。但在删除之前，请确保你已经考虑清楚后果。

Q3: git status 显示的信息太多了，可以简化吗?

是的，git status命令确实提供了很多详细信息，有时候可能会让你感到信息过载。Git提供了几种方式来简化输出。

最常用的是git status -s或git status --short命令，它会用更简洁的方式显示状态信息。比如，M表示已修改，A表示已添加，D表示已删除，??表示未被追踪的文件。

如果你只关心特定类型的文件，可以结合其他命令来过滤信息。比如，使用git ls-files查看被追踪的文件，或者使用git diff查看具体的修改内容。

Q4: 什么时候应该提交代码？

这个问题对于初学者来说很重要！提交代码的频率和时机会影响版本历史的质量和可读性。

一般来说，当你完成一个逻辑完整的功能单元时，应该提交一次。这个功能单元可以是一个完整的功能、一个bug修复、或者一个代码重构。

提交的粒度要适中，既不要太大（包含太多不相关的修改），也不要太小（比如每修改一行就提交）。一个好的提交应该包含一个明确的主题，并且相关的修改应该放在一起。

在实际开发中，建议在每天结束工作前提交一次，这样可以确保当天的工作不会丢失。同时，当你准备切换到其他任务时，也应该先提交当前的工作。

练习题

练习 1：创建并初始化仓库

在你的电脑上创建一个新的文件夹，然后将其初始化为Git仓库：

mkdir my-first-repo
cd my-first-repo
git init

答案

创建文件夹并初始化Git仓库后，你可以运行`git status`来验证初始化是否成功。如果看到"On branch main"和"No commits yet"的输出，说明仓库已经成功初始化。

你还可以检查文件夹中是否出现了.git目录（可能需要显示隐藏文件）。这个目录的存在证明Git仓库已经成功创建。

最后，尝试运行git config --list查看当前仓库的配置信息，确认用户名和邮箱是否正确设置。

练习 2：观察文件状态变化

在刚刚创建的仓库中，创建几个不同类型的文件，然后观察git status的输出变化：

echo "Hello World" > hello.txt
echo "<h1>My Page</h1>" > index.html
cp hello.txt backup.txt

答案

创建文件后运行`git status`，你应该会看到所有新创建的文件都显示在"Untracked files"部分。这表明Git检测到了这些新文件，但还没有开始追踪它们。

尝试修改其中一个文件，比如在hello.txt中添加新内容，然后再次运行git status。你会注意到输出没有变化，因为Git还没有追踪这个文件。

现在运行git add hello.txt，然后再次运行git status。你会看到hello.txt出现在"Changes to be committed"部分，而其他文件仍然在"Untracked files"部分。这展示了Git中不同文件状态的区分。

练习 3：理解三区域概念

思考一下：如果你修改了一个被Git追踪的文件，但没有使用git add命令，然后直接运行git commit，会发生什么？

答案

如果你修改了文件但没有使用`git add`命令将修改添加到暂存区，然后直接运行`git commit`，那么这些修改不会被包含在提交中。

这是因为Git只会提交暂存区中的内容，工作区中的修改必须先通过git add命令添加到暂存区，然后才能被提交。

这个设计让你能够精确控制哪些修改要被包含在每次提交中。你可以修改多个文件，但只选择其中一部分相关的修改进行提交，其他修改可以留到后续的提交中。

如果运行git commit时暂存区为空，Git会提示"nothing to commit"，并且不会创建新的提交。

常见坑

很多人觉得隐藏文件看不到很麻烦，就手动显示.git目录然后去编辑里面的文件。这是非常危险的做法！.git目录中的文件是Git内部使用的，手动修改很容易导致仓库损坏。除非你非常清楚自己在做什么，否则不要直接编辑.git目录中的文件。

有些人认为Git会自动跟踪文件夹中的所有文件，创建文件后就会自动被版本控制。实际上Git只会跟踪你明确告诉它要跟踪的文件。新创建的文件默认是"未被追踪"状态，必须使用git add命令才能让Git开始跟踪它们。

在Windows上使用Git时，有些人会遇到文件名大小写的问题。Windows文件系统默认不区分大小写，但Git是区分大小写的。这可能会导致一些奇怪的问题，比如重命名文件时Git没有检测到变化。建议在Git配置中设置core.ignorecase=false来避免这个问题。

有些人会不小心删除了.git目录，然后发现所有的版本历史都丢失了。.git目录是Git仓库的核心，包含了所有的版本控制信息。删除它就相当于删除了整个版本控制历史。如果你想要备份项目，一定要包含.git目录。

在团队协作中，有些人会把自己的配置文件、临时文件等不小心提交到仓库中。这些文件通常不应该被版本控制，应该使用.gitignore文件来排除它们。在初始化仓库后，最好先创建一个合适的.gitignore文件。

章节总结

通过这一章的学习，你现在应该掌握了Git仓库的基本操作和核心概念。你已经学会了如何使用git init命令创建新的仓库，如何使用git status命令查看仓库状态，更重要的是，你理解了工作区、暂存区和版本库这三个核心概念。

这三个区域的交互是Git工作流程的基础：你在工作区中编辑文件，使用git add命令将修改添加到暂存区，最后使用git commit命令将暂存区的内容保存到版本库中。这个流程让你能够精确控制版本历史，确保每个提交都是有意义和完整的。

你现在已经有了一个功能完整的Git仓库，虽然它还是空的，但已经具备了版本控制的所有能力。在下一章中，我们将学习如何保存文件的变动，也就是Git的核心操作：添加和提交。相信我，一旦你掌握了这些基本操作，你就会爱上Git带来的便利和安全感！

准备好了吗？让我们继续学习Git的更多精彩功能吧！