Git 全景課 / 第一部分　建立心智模型 · M0

M0　為甚麼需要版本管理

學 Git 的命令之前，先弄清楚它要解決甚麼問題。問題清楚了，每條命令就只是工具。
約 30 分鐘互動 ×3 · 小測 4 題不需要安裝任何東西
學完本單元，你能夠：
  1. 說出版本管理要解決的三個問題；
  2. 解釋「快照」和「差異」兩種記錄方式的分別；
  3. 比較集中式和分散式版本管理，並說明分散式為甚麼仍需要「單一正本」；
  4. 分清楚 Git 和 GitHub、備份和版本管理。

1「最終版_v3_真的最終」 The three problems

幾乎每個人都試過這樣管理檔案：每改一次就另存一份，在檔名後面加上 _v2、_final、_改。檔案少的時候還能應付，但很快就會遇到三個問題：

  1. 回到過去：「上星期那個能用的版本」是哪一份？那一版和現在差了甚麼？
  2. 知道誰改了甚麼、為甚麼改：這一段是誰刪的？當時的理由是甚麼？
  3. 多人同時修改而不互相覆蓋：兩個人各自改了一份，怎樣合併成一份，而不漏掉任何一方的修改？

這三個問題，就是版本管理系統（version control system）要解決的全部問題。下面用同一個情境，比較「另存新檔」和「用 Git」兩種做法。

互動 1　兩種保存方式

拖動滑桿，逐步經歷一份功課（或一個程式）的生命週期。看看每一步之後，下方的三個問題還能不能回答。

應用線：

做法 A：另存新檔

    做法 B：Git

      問題另存新檔Git
      重點 做法 A 的資訊全部塞進檔名，而檔名記不下「誰、何時、為甚麼」。做法 B 只有一個資料夾，每次保存都附帶作者、時間和一句說明，這一筆記錄叫 commit（提交）。

      2快照與差異 Snapshots vs deltas

      要記錄一份檔案的歷史，有兩種思路：

      Git 採用快照式。這是理解 Git 的第一塊基石：每個 commit 都是整個專案在那一刻的完整快照，而不是一串修改記錄。

      互動 2　取回舊版本要讀多少東西？

      先選記錄方式，再點選要取回的版本。高亮的格子是取回時必須讀取的資料。

      點選任何一格，看看要讀取哪些資料。

      嚴謹一點 「快照」是 Git 的概念模型。為了節省空間，Git 在打包舊物件時（packfile）其實也會在磁碟上用差異壓縮。但這只是儲存細節，你使用 Git 時看到和操作的永遠是完整快照。M3 會打開 .git 資料夾，親眼看看快照是怎樣存放的。

      3集中式與分散式 Centralized vs distributed

      版本管理系統還有另一個分別：歷史記錄放在哪裏。

      互動 3　伺服器出事時會怎樣？

      選擇一種架構，然後模擬兩種事故。

      4人人都有完整複本，哪一份才是正本？ Single source of truth

      分散式帶來一個新問題：既然每個人手上都有完整的倉庫，而且大家可以各自提交，那麼「現在的正式版本」是哪一份？

      答案是：由團隊約定其中一份為單一正本（single source of truth，SSOT）。通常是放在 GitHub 或 GitLab 上那個倉庫的 main 分支。其他人的複本都可以自由實驗，但要成為正式內容，就必須經過一道門進入正本。

      單一正本與複本 三個人各自有完整複本，可以自由提交；改動要經過「PR 與審查」這道門，才能進入位於中央的正本 main。 正本：origin / main GitHub／GitLab 上 PR ＋ 審查 你的複本 完整歷史 · 自由提交 同學的複本 完整歷史 · 自由提交 AI agent 的複本 完整歷史 · 自由提交 大家從正本取得最新內容 （fetch／pull，M9）

      這就是整門課的主線：讓很多人（和 AI）並行工作，同時讓正本始終受控。第二部分教你在自己的複本裏自由工作，第三部分教你怎樣把改動安全地送進正本。

      5容易混淆的對照 Easily confused

      Git 與 GitHub

      GitGitHub（及 GitLab 等）
      是甚麼安裝在你電腦上的程式網上的倉庫託管服務
      負責記錄歷史、分支、合併存放正本，提供 PR、審查、議題、權限
      沒有網絡時照常運作無法使用
      比喻文字處理軟件放文件的共享雲端資料夾，加上審批流程

      不用 GitHub 也可以用 Git；但 GitHub 上的一切都建立在 Git 之上。

      備份與版本管理

      備份（雲端同步、Time Machine）版本管理（Git）
      何時保存自動、定時由你決定，每次提交都是有意義的一步
      附帶說明沒有每個 commit 都有作者、時間和說明
      多人同時修改容易產生「衝突副本」，要人手比對可以合併，並清楚標示衝突之處
      主要用途防止資料遺失管理變化
      常見誤解 「用了 Git 就不用備份。」倉庫放在 GitHub 上的確多了一份異地複本，但未提交的修改、被 .gitignore 排除的檔案，以及大型媒體檔都不在 Git 裏。兩者互補，不能互相取代。

      6課前準備 Before the next module

      下一單元開始動手。請先確認電腦已安裝 Git：

      git --version

      如果顯示版本號（例如 git version 2.4x.x），就已經安裝好。如果沒有，請到 git-scm.com/downloads 下載。macOS 也可以在終端機輸入 xcode-select --install。

      然後告訴 Git 你是誰。每個 commit 都會記下這兩項資料：

      git config --global user.name "你的名字"
git config --global user.email "you@example.com"

      7小測 Quiz

      1. 以下哪一項不是版本管理要解決的問題？
      2. 關於 Git 的 commit，哪一句最準確？
      3. 在火車上沒有網絡，用 Git 可以做甚麼？
      4. 既然每個人都有完整複本，「正本」是怎樣決定的？

      本單元重點 Summary

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