Was ist Git?
Eine umfassende Einführung in das verteilte Versionskontrollsystem
Einführung
Git ist ein verteiltes Versionskontrollsystem, das primär dazu verwendet wird, Änderungen im Quellcode während der Softwareentwicklung zu verfolgen. Es wurde von Linus Torvalds im Jahr 2005 entwickelt, um die Entwicklung des Linux-Kernels zu unterstützen. Git ermöglicht es Teams, effizient zusammenzuarbeiten, indem es die verschiedenen Versionen und Entwicklungszweige eines Projekts nachvollziehbar macht. Git hat sich schnell zu einem der meistgenutzten Versionskontrollsysteme entwickelt und wird weltweit von Entwicklern genutzt, um ihre Projekte zu managen.
Lizenz
Git ist unter der GNU General Public License Version 2 (GPLv2) lizenziert. Diese Lizenz erlaubt es Benutzern, die Software frei zu verwenden, zu modifizieren und zu verbreiten, solange sie alle abgeleiteten Werke ebenfalls unter derselben Lizenz veröffentlichen.
https://git-scm.comWie viele nutzen Git und Warum?
Kurzgesagt:
In einer Umfrage von Stack Overflow zur Nutzung von Tools in der Softwareentwicklung haben 93% der Befragten angegeben, Git zu verwenden. Git ist damit das dominierende Versionskontrollsystem, das weit vor anderen Tools wie Subversion (SVN) liegt.
Weitere Informationen
Es wird von Entwicklern in allen Bereichen der Softwareentwicklung genutzt und ist besonders wegen seiner Unterstützung für Branching, Merging und die Zusammenarbeit im Team beliebt. Git ist zudem in den meisten modernen Entwicklungsumgebungen (IDEs) wie IntelliJ IDEA, Visual Studio Code und Eclipse integriert, was den Arbeitsprozess vereinfacht. Außerdem bildet es die Grundlage für Plattformen wie GitHub, GitLab und Bitbucket, die die Zusammenarbeit an Open-Source- und kommerziellen Projekten erleichtern.
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Hauptmerkmale von Git
- Verteiltes System: Jeder Entwickler hat eine vollständige Kopie der gesamten Versionshistorie des Projekts, was eine hohe Redundanz und Ausfallsicherheit bietet.
- Schnelle Performance: Git ist für schnelle Operationen konzipiert, da die meisten Befehle lokal ausgeführt werden und somit keine Netzwerkverbindung erforderlich ist.
- Sicherheitsfeatures: Git verwendet eine SHA-1-Hash-Funktion, um den Inhalt und seine Historie zu schützen. Dadurch wird sichergestellt, dass keine Manipulationen an den Daten unbemerkt bleiben.
- Branching und Merging: Git ermöglicht eine einfache Erstellung von Branches und das Zusammenführen von Änderungen, wodurch parallele Entwicklungen und Experimente problemlos möglich sind.
Grundlegende Befehle
git init
: Erstellt ein neues Git-Repository. Dieser Befehl initialisiert ein leeres Repository im aktuellen Verzeichnis und legt die Grundlage für die Versionskontrolle.git clone [URL]
: Klont ein Remote-Repository. Mit diesem Befehl wird eine lokale Kopie eines bestehenden Repositories erstellt, einschließlich der gesamten Historie.git add [Datei]
: Fügt eine Datei zum Index hinzu. Das bedeutet, dass diese Datei für den nächsten Commit vorgemerkt wird.git commit -m "[Nachricht]"
: Speichert die aktuellen Änderungen mit einer Nachricht. Der Commit ist der grundlegende Snapshot der Arbeit und wird mit einer beschreibenden Nachricht versehen, um die Änderungen zu dokumentieren.git push
: Überträgt die Änderungen zum Remote-Repository, sodass andere Teammitglieder darauf zugreifen können.git pull
: Holt Änderungen vom Remote-Repository und integriert sie. Dies ist hilfreich, um sicherzustellen, dass der lokale Entwicklungsstand dem aktuellen Stand des Remote-Repositories entspricht.
Branches
Branches sind ein essenzieller Teil von Git. Sie ermöglichen es, verschiedene Versionen eines Projekts parallel zu entwickeln.
Der main
- oder master
-Branch ist typischerweise der Hauptentwicklungszweig, von dem andere Branches abgezweigt werden.
Ein Branch kann verwendet werden, um neue Features zu entwickeln, Fehler zu beheben oder Experimente durchzuführen, ohne den stabilen Code im Hauptentwicklungszweig zu beeinträchtigen.
Wenn die Arbeit abgeschlossen ist, kann der Branch zurück in den Hauptbranch integriert werden, was als Merging bezeichnet wird.
Es gibt auch spezielle Branch-Typen, wie Feature-Branches, die für die Entwicklung neuer Funktionen genutzt werden, und Hotfix-Branches, die zur Behebung von Fehlern in der Produktivumgebung erstellt werden.
Zusammenführung von Änderungen (Merging)
Git erlaubt es, Änderungen aus verschiedenen Branches zusammenzuführen. Dies wird als Merging bezeichnet. Merging kann automatisch erfolgen, wenn keine Konflikte vorliegen. Wenn allerdings die gleichen Zeilen einer Datei in verschiedenen Branches unterschiedlich geändert wurden, kommt es zu einem Merge-Konflikt. Git bietet Tools, um diese Konflikte zu erkennen und zu lösen, sodass der Entwickler entscheiden kann, welche Änderungen übernommen werden sollen.
Fortgeschrittene Git-Konzepte
Rebasing
Rebasing ist eine Methode, um die Git-Historie neu zu organisieren. Anstatt Änderungen mit einem Merge zu integrieren, können Commits aus einem Branch an das Ende eines anderen Branches angefügt werden. Dies führt zu einer linearen, saubereren Historie, kann jedoch zu Problemen führen, wenn Commits bereits gepusht wurden und andere Entwickler darauf aufbauen.
Stashing
Stashing ist ein hilfreiches Feature, wenn man an einer Änderung arbeitet, diese aber noch nicht committen möchte und gleichzeitig zu einem anderen Branch wechseln muss.
Mit git stash
können ungespeicherte Änderungen zwischengespeichert werden, um sie später wiederherzustellen.
Tags
Tags werden verwendet, um spezielle Punkte in der Git-Historie zu markieren, wie zum Beispiel Release-Versionen. Ein Tag kann als eine Art "Lesezeichen" angesehen werden, das eine spezielle Bedeutung in der Historie hat. Tags sind besonders nützlich, wenn man stabile Versionen eines Projekts kennzeichnen möchte.
Remote-Repositories und Zusammenarbeit
Remote-Repositories sind zentrale Orte, an denen Entwickler ihre Arbeit teilen können. Plattformen wie GitHub, GitLab und Bitbucket bieten Hosting-Dienste für Git-Repositories an und erleichtern die Zusammenarbeit von Teams. Entwickler können Änderungen vorschlagen, Pull Requests erstellen und die Arbeit anderer Teammitglieder überprüfen, bevor sie diese in den Hauptentwicklungszweig integrieren.
Git Workflows
Es gibt verschiedene Workflows, die für die Arbeit mit Git genutzt werden können, je nach Teamstruktur und Projektart. Hier sind einige gängige Workflows:
- Feature Branch Workflow: Jeder Entwickler arbeitet an einem separaten Branch für neue Features. Wenn die Arbeit abgeschlossen ist, wird ein Merge in den Hauptbranch vorgenommen.
- Gitflow Workflow: Dieser Workflow nutzt mehrere Branches für die Entwicklung, wie
develop
,feature
,release
undhotfix
, und eignet sich besonders für Projekte mit festen Release-Zyklen. - Forking Workflow: Bei Open-Source-Projekten ist es üblich, dass Entwickler das Projekt forken, daran arbeiten und dann Pull Requests an das ursprüngliche Projekt stellen, um Änderungen vorzuschlagen.
Im Team mit Git
Die Zusammenarbeit in einem Team an einem Git-Projekt kann effizient und produktiv sein, wenn die richtigen Arbeitsabläufe und Best Practices befolgt werden. Git bietet eine Reihe von Werkzeugen und Funktionen, die speziell darauf ausgelegt sind, die Teamarbeit zu erleichtern.
Ein üblicher Workflow für die Teamarbeit mit Git sieht folgendermaßen aus:
-
Branching-Strategie:
Jeder Entwickler erstellt einen eigenen Branch für die Aufgabe, an der er arbeitet. Dies könnte eine neue Funktion, ein Bugfix oder ein Experiment sein. Beliebte Branching-Strategien sind „Git Flow“ und „Feature Branch Workflow“, bei denen es klare Richtlinien für die Erstellung und Zusammenführung von Branches gibt.
-
Regelmäßiges Pullen:
Um sicherzustellen, dass die lokale Arbeitskopie aktuell bleibt, sollten Entwickler regelmäßig den
git pull
-Befehl verwenden. Dies zieht die neuesten Änderungen vom Remote-Repository und integriert diese in die lokale Kopie. -
Commits und Commit-Nachrichten:
Häufige und kleine Commits helfen, Änderungen übersichtlich zu halten. Klar beschriebene Commit-Nachrichten erleichtern es dem Team, den Zweck jeder Änderung nachzuvollziehen. Eine gute Commit-Nachricht besteht aus einem prägnanten Betreff und einer ausführlicheren Beschreibung, falls notwendig.
-
Code-Reviews und Pull Requests:
Bevor Änderungen in den Hauptbranch (z.B.
main
odermaster
) integriert werden, sollten sie überprüft werden. Dies geschieht oft durch Pull Requests. Ein Teammitglied erstellt einen Pull Request, woraufhin andere Mitglieder den Code überprüfen, Kommentare hinterlassen und gegebenenfalls Änderungen vorschlagen können. -
Continuous Integration (CI):
Ein CI-System wie Jenkins, Travis CI oder GitHub Actions kann verwendet werden, um automatisch Builds und Tests für den neuen Code auszuführen. Dies stellt sicher, dass der neue Code die Qualitätssicherungsstandards erfüllt, bevor er in den Hauptbranch integriert wird.
-
Zusammenführung und Deployment:
Nach erfolgreicher Überprüfung und Tests können Änderungen mithilfe des
git merge
-Befehls oder durch den Abschluss eines Pull Requests in den Hauptbranch integriert werden. Daraufhin kann der kontinuierliche Bereitstellungsprozess (Continuous Deployment) gestartet werden, um die Änderungen auf eine Staging- oder Produktionsumgebung zu übertragen.
Indem diese Best Practices befolgt werden, kann ein Team effizient und konfliktfrei zusammenarbeiten. Git bietet die Flexibilität und die Werkzeuge, um auch bei großen und komplexen Projekten eine reibungslose Zusammenarbeit zu gewährleisten.
Git-Integration in IDE's
Die Git-Integration in modernen IDEs erleichtert die Versionskontrolle erheblich, indem sie den Entwicklern ermöglicht, direkt in der gewohnten Umgebung zu arbeiten, ohne auf externe Tools zurückzugreifen. Die meisten IDEs bieten ähnliche Kernfunktionen wie Branch-Management, Anzeige der Dateiänderungen, Commit-Historie, sowie Pull-, Push- und Merge-Operationen. Hier ein Überblick über einige der bekanntesten IDEs:
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IntelliJ IDES:
Alle IDEs von JetBrains bieten eine umfassende Git-Integration. Neben den Standardfunktionen gibt es erweiterte Features wie visuelle Merge-Tools und die Möglichkeit, Pull Requests direkt aus der IDE zu erstellen. Dank der einheitlichen Benutzeroberfläche können Entwickler nahtlos zwischen Projekten wechseln und Git-Funktionen einheitlich nutzen.
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Visual Studio (Community und Professional Editions):
Visual Studio bietet tiefgehende Git-Integration, einschließlich Branch-Verwaltung, direkter Verbindung zu Repositories und visuellem Lösen von Merge-Konflikten. Mit der GitHub- und Azure-Integration wird die Zusammenarbeit im Team weiter erleichtert.
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VS Code:
Visual Studio Code bietet eine einfache, aber mächtige Git-Integration. Über die eingebaute Git-Erweiterung können Entwickler schnell Änderungen sehen, Branches verwalten und grundlegende Git-Befehle wie Commit, Push und Pull ausführen. Zusätzliche Erweiterungen bieten weiterführende GitHub- und CI/CD-Integration.
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Eclipse:
Auch Eclipse unterstützt Git über das integrierte EGit-Plugin. Es bietet Funktionen wie das Klonen von Repositories, das Erstellen von Branches und das Durchführen von Pull- und Push-Operationen. EGit ist besonders für Java-Entwickler nützlich, da es nahtlos in die Eclipse-Umgebung integriert ist.
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NetBeans:
NetBeans hat eine solide Git-Integration, die es Entwicklern ermöglicht, mit Branches zu arbeiten, Dateiänderungen zu verfolgen und Push- und Pull-Anfragen durchzuführen. Durch die einfache Benutzeroberfläche ist es besonders anfängerfreundlich.
Insgesamt bieten alle genannten IDEs eine umfassende Git-Unterstützung, die es Entwicklern ermöglicht, nahtlos mit der Versionskontrolle zu arbeiten, ohne die IDE verlassen zu müssen. Unabhängig von der genutzten IDE wird durch die Git-Integration die Effizienz der Zusammenarbeit im Team erheblich gesteigert.
Git GUI Clients
Git GUI Clients bieten eine benutzerfreundliche Oberfläche, die es Entwicklern ermöglicht, Versionskontrollaufgaben durchzuführen, ohne auf die Kommandozeile angewiesen zu sein. Sie eignen sich besonders für Entwickler, die visuell arbeiten oder Git-Operationen wie das Verwalten von Branches, Merging oder das Lösen von Konflikten intuitiver umsetzen wollen. Einige der beliebtesten Git GUI Clients sind:
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Sourcetree:
Ein kostenloser Git-Client von Atlassian, der sich besonders durch seine einfache Benutzeroberfläche und umfangreiche Funktionen für die Verwaltung von Repositories auszeichnet. Es bietet visuelles Branch-Management, Konfliktlösung und Unterstützung für Git-Flow.
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GitKraken:
Ein funktionsreicher Git-Client mit einem modernen Interface, das sowohl Git- als auch GitHub-Integration bietet. GitKraken ist besonders beliebt aufgrund seiner Visualisierungen von Commit-Historien und Branches.
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Git Extensions:
Git Extensions ist ein Open-Source-Client, der eine einfache Benutzeroberfläche für Git bietet und direkt in Visual Studio integriert werden kann. Es unterstützt grundlegende Git-Operationen, das Management von Branches sowie das Bearbeiten von Commits und das Lösen von Merge-Konflikten.
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Tower:
Tower ist ein kommerzieller Git-Client, der durch seine einfache Bedienung und tiefe Git-Integration besticht. Tower unterstützt Features wie Commit-Historien, visuelle Branch-Verwaltung und eine intuitive Staging-Area.
Für eine vollständige Liste und den Download von Git GUI Clients besuchen Sie die offizielle Seite von Git: Git-SCM: Git GUI Clients.
Online Git-Tools
Neben den lokalen Git-Installationen gibt es eine Vielzahl von Online-Plattformen, die Git-Repositories hosten und zusätzliche Kollaborationsfunktionen anbieten. Hier sind einige der bekanntesten Tools:
GitHub
GitHub ist eine der beliebtesten Plattformen für die Zusammenarbeit an Git-Projekten. Es bietet umfangreiche Funktionen wie Pull Requests, Issues, Actions für Continuous Integration und eine große Community für Open-Source-Projekte.
https://github.com
GitLab
GitLab ist eine vollständige DevOps-Plattform, die nicht nur Git-Repository-Hosting bietet, sondern auch Funktionen zur kontinuierlichen Integration und Bereitstellung (CI/CD), Code-Reviews und umfangreiche Projektmanagement-Tools.
https://gitlab.com
Bitbucket
Bitbucket ist eine Plattform von Atlassian, die Git- und Mercurial-Repository-Hosting anbietet. Es integriert sich nahtlos mit anderen Atlassian-Tools wie Jira und Trello und bietet umfassende CI/CD-Funktionen über Bitbucket Pipelines.
https://bitbucket.org
Gitea
Gitea ist eine selbst gehostete Git-Service-Plattform, die eine einfache, leichte Lösung für das Verwalten von Git-Repositories bietet. Sie ist lizenzfrei und lässt sich leicht auf eigenen Servern installieren.
https://gitea.io