Git 版本控制與協作流程

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Git 作為分散式版本控制系統，在現代軟體開發中扮演著至關重要的角色。理解其核心概念，如版本回溯、分支策略和遠端協作，能有效提升團隊開發效率。本文將深入這些導向，並探討 GitLab 的本地佈署及相關設定，包含自簽憑證的處理和使用者帳戶管理，提供讀者一個全面的 Git 使用。尤其在企業內部佈署 GitLab 時，安全性和便捷性是首要考量，因此本文也著重於 SSH 金鑰設定和程式碼推播流程的最佳實務。

Git 版本控制與協作流程詳解

Git 的基本操作與版本回溯

Git 是一種強大的版本控制工具，能夠幫助開發者追蹤和管理程式碼變更。在前面的章節中，我們已經瞭解瞭如何建立一個 Git 倉函式庫並進行初步的提交。在本章節中，我們將探討 Git 的更多功能，包括如何回溯版本、使用分支以及與遠端倉函式庫進行互動。

版本回溯：git reset

假設我們已經進行了多次提交，並且希望回溯到之前的某個版本。Git 提供了 git reset 命令來實作這一功能。根據需求的不同，我們可以使用 --soft 或 --hard 選項。

  • 軟重置（Soft Reset）：使用 git reset --soft HEAD~1 可以復原最近的一次提交，但保留檔案的變更。這意味著我們可以重新編輯檔案並再次提交。

  • 硬重置（Hard Reset）：使用 git reset --hard HEAD~1 則會徹底復原最近的一次提交，並將檔案還原到前一次提交的狀態。這是一個不可逆的操作，因此需要謹慎使用。

# 軟重置
$ git reset --soft HEAD~1

# 硬重置
$ git reset --hard HEAD~1

內容解密：

  1. git reset --soft HEAD~1：此命令用於復原最近的一次提交，並將變更保留在暫存區中，方便重新提交。
  2. git reset --hard HEAD~1：此命令用於徹底復原最近的一次提交，並將工作目錄和暫存區還原到前一次提交的狀態。請注意，這是一個不可逆的操作。

使用分支進行平行開發

分支是 Git 中一個非常重要的概念，它允許我們在不影響主分支（通常是 master 或 main 分支）的情況下進行平行開發。

建立和切換分支

我們可以使用 git checkout -b <branch-name> 命令建立一個新的分支並切換到該分支。

# 建立並切換到新分支
$ git checkout -b newbranch

內容解密：

  1. git checkout -b newbranch：此命令建立一個名為 newbranch 的新分支，並將當前工作目錄切換到該分支。在新分支上的變更不會影響主分支。

在分支上進行變更和提交

在新分支上，我們可以對檔案進行修改、新增或刪除操作，然後使用 git add 和 git commit 命令將變更提交到該分支。

# 修改檔案後新增並提交變更
$ git add .
$ git commit -m "My changes."

內容解密：

  1. git add .：此命令將當前目錄下的所有變更新增到暫存區。
  2. git commit -m "My changes."：此命令將暫存區中的變更提交到當前分支，並附帶提交資訊 “My changes."。

與遠端倉函式庫互動

為了與團隊成員分享我們的程式碼，我們需要將本地倉函式庫與遠端倉函式庫（如 GitHub）進行連線。

新增遠端倉函式庫

首先，我們需要使用 git remote add 命令新增遠端倉函式庫的 URL。

# 新增遠端倉函式庫
$ git remote add origin git@github.com:your-user-name/my-test-repo.git

內容解密：

  1. git remote add origin git@github.com:your-user-name/my-test-repo.git：此命令將遠端倉函式庫的 URL 新增到本地倉函式庫，並命名為 origin。

推播變更到遠端倉函式庫

新增遠端倉函式庫後，我們可以使用 git push 命令將本地的變更推播到遠端倉函式庫。

# 推播變更到遠端倉函式庫的 master 分支
$ git push origin master

# 推播變更到遠端倉函式庫的 newbranch 分支
$ git push origin newbranch

內容解密：

  1. git push origin master：此命令將本地 master 分支的變更推播到遠端倉函式庫的 master 分支。
  2. git push origin newbranch：此命令將本地 newbranch 分支的變更推播到遠端倉函式庫的 newbranch 分支。

使用 Git 管理版本控制

在軟體開發過程中，版本控制是不可或缺的一部分。Git 是目前最流行的版本控制系統，它允許開發者追蹤程式碼的變更、合作開發以及管理不同的程式碼分支。在本章中，我們將介紹如何使用 Git 來管理版本控制，並佈署 GitLab 作為本地版本控制系統。

Git 的基本操作

首先，我們來介紹 Git 的基本操作。假設你已經在本地建立了一個名為 my-test-repo 的 Git 倉函式庫，並在其中建立了一個名為 example.txt 的檔案。

建立新分支

當你需要對程式碼進行修改時，通常會建立一個新的分支。這樣可以讓你在不影響主分支（通常是 master 或 main 分支）的情況下進行開發。

$ git branch newbranch
$ git checkout newbranch
Switched to branch 'newbranch'

在新分支上進行修改

在 newbranch 分支上，你可以對 example.txt 檔案進行修改。例如，新增兩行文字：

$ echo "New line 1" >> example.txt
$ echo "New line 2" >> example.txt

提交變更

修改完成後，將變更提交到本地倉函式庫：

$ git add example.txt
$ git commit -m "Update example.txt"
[newbranch cf772ca] Update example.txt
 1 file changed, 2 insertions(+)

#### 內容解密：

  • git add example.txt：將 example.txt 檔案的變更新增到暫存區。
  • git commit -m "Update example.txt"：將暫存區的變更提交到本地倉函式庫，並附上提交訊息 “Update example.txt”。

切換分支與合併

當你在 newbranch 分支上完成開發後，可以切換回 master 分支，並將 newbranch 分支的變更合併到 master 分支。

$ git checkout master
Switched to branch 'master'
$ git merge newbranch
Updating 72ed737..cf772ca
Fast-forward
example.txt | 2 ++
1 file changed, 2 insertions(+)

#### 內容解密：

  • git checkout master：切換到 master 分支。
  • git merge newbranch：將 newbranch 分支的變更合併到 master 分支。

佈署 GitLab

許多公司出於安全考慮，不願意使用公有的版本控制服務，因此需要在本地佈署版本控制系統。GitLab 是個不錯的選擇，它提供了豐富的功能和特性。

安裝 GitLab

首先，建立一個新的虛擬機器或 LXC 容器，並安裝 Ubuntu 20.04 或更新版本的作業系統。然後，按照以下步驟安裝 GitLab：

  1. 更新系統並安裝必要的套件：

apt update && apt upgrade

apt install -y curl openssh-server ca-certificates tzdata perl


2. 新增 GitLab 的套件倉函式庫：
   ```bash
# curl https://packages.gitlab.com/install/repositories/gitlab/gitlab-ee/script.deb.sh | bash
  1. 安裝 GitLab：

EXTERNAL_URL=“https://gitlab.devops.lab” apt install gitlab-ee


#### #### 內容解密：
- `apt update && apt upgrade`：更新系統並升級已安裝的套件。
- `apt install -y curl openssh-server ca-certificates tzdata perl`：安裝必要的套件，包括 `curl`、`openssh-server` 等。
- `curl https://packages.gitlab.com/install/repositories/gitlab/gitlab-ee/script.deb.sh | bash`：新增 GitLab 的套件倉函式庫。
- `EXTERNAL_URL="https://gitlab.devops.lab" apt install gitlab-ee`：安裝 GitLab，並設定外部存取 URL。

### 組態 GitLab 使用自簽 SSL 證書

由於 GitLab Runner 在使用自簽 SSL 證書時可能會出現問題，因此需要編輯 `/etc/ssl/openssl.cnf` 檔案，新增特定的組態內容。

```ini
[ v3_ca ]
subjectAltName = @alt_names

[ alt_names ]
DNS.1 = gitlab.devops.lab

#### 內容解密：

  • [ v3_ca ]：定義了 v3_ca 擴充套件組態段。
  • subjectAltName = @alt_names：指定了 subjectAltName 擴充套件欄位，該欄位包含了主機名的別名。
  • [ alt_names ]：定義了 alt_names 組態段，列出了允許存取 GitLab 的主機名。

在 GitLab 中啟用自我簽署憑證並建立新使用者帳戶

為了使 GitLab 伺服器能夠正確使用自我簽署的 SSL/TLS 憑證，需要對 /etc/ssl/openssl.cnf 檔案進行修改。具體步驟包括在 [ v3_ca ] 段落中新增 subjectAltName 欄位，並指定相關的 DNS 名稱。

設定 OpenSSL 以支援自我簽署憑證

首先，編輯 /etc/ssl/openssl.cnf 檔案並加入以下內容：

[ v3_ca ]
basicConstraints = CA:false
keyUsage = nonRepudiation, digitalSignature, keyEncipherment
subjectAltName = @alt_names

[alt_names]
DNS.1 = gitlab.devops.lab

儲存變更後，使用 OpenSSL 工具生成新的憑證：

openssl req -newkey rsa:4096 -x509 -sha512 -days 3650 -nodes \
  -out /etc/gitlab/ssl/gitlab.devops.lab.crt \
  -keyout /etc/gitlab/ssl/gitlab.devops.lab.key \
  -subj "/C=US/ST=New_York/L=Syracuse/O=devops-lab/CN=gitlab.devops.lab/" \
  -addext "subjectAltName = DNS:gitlab.devops.lab"

內容解密：

  1. openssl req: 用於生成憑證請求的 OpenSSL 命令。
  2. -newkey rsa:4096: 生成新的 RSA 金鑰，長度為 4096 位元。
  3. -x509: 表示輸出為自我簽署的 X.509 憑證。
  4. -sha512: 使用 SHA-512 演算法進行簽署，提供更高的安全性。
  5. -days 3650: 設定憑證的有效期為 10 年。
  6. -nodes: 表示不對私鑰進行加密，避免每次使用時輸入密碼。
  7. -out 和 -keyout: 分別指定輸出憑證檔案和私鑰檔案的路徑。
  8. -subj: 指定憑證的主體資訊，包括國家、州、城市、組織和通用名稱（CN）。
  9. -addext: 新增擴充套件欄位，此處為 subjectAltName，用於指定憑證適用的 DNS 名稱。

接著，生成 Diffie-Hellman (DH) 引數檔案，用於增強金鑰交換的安全性：

openssl dhparam -out /etc/gitlab/ssl/gitlab.devops.lab.pem 2048

內容解密：

  1. openssl dhparam: 用於生成 DH 引數的 OpenSSL 命令。
  2. -out: 指定輸出的檔案路徑。
  3. 2048: 指定 DH 金鑰的長度，單位為位元。

完成上述步驟後，執行 gitlab-ctl reconfigure 以套用變更。然後，透過瀏覽器存取 https://gitlab.devops.lab，並處理憑證警告以進入 GitLab 登入頁面。

建立新使用者帳戶並上傳 SSH 金鑰

登入 GitLab 後，建議立即變更 root 使用者的密碼，並建立一個新的非 root 使用者帳戶。建立新使用者的步驟如下：

  1. 以 root 使用者登入 GitLab。
  2. 前往頂部選單，選擇「Admin」。
  3. 在「Overview」下，選擇「Users」並建立新使用者。

或者，也可以透過註冊功能建立新使用者，但需以 root 身份核准該帳戶。

建立新使用者後，登入該帳戶並建立一個新的 GitLab 專案（repository）。在專案建立過程中，可以選擇初始化一個 README 檔案。

設定 SSH 金鑰並推播程式碼至 GitLab

為了將本機的 Git 儲存函式庫推播至 GitLab，需要新增 SSH 金鑰。步驟如下：

  1. 前往使用者設定中的 SSH 金鑰管理頁面。
  2. 新增 SSH 金鑰，可以重複使用之前在 GitHub 上使用的公鑰。

然後，在本機的 Linux 終端機中，切換到 my-test-repo 目錄，並執行以下命令以重新命名原有的 GitHub remote 並新增指向 GitLab 的 remote：

cd ~/my-test-repo
git remote rename origin github_origin
git remote add origin git@gitlab.devops.lab:username/my-test-repo.git

修改 example.txt 檔案後，將變更推播至 GitLab：

echo "some more text" >> example.txt
git add .
git commit -m "First push to GitLab."
git push -u origin master

內容解密：

  1. git remote rename: 將原有的 remote 名稱由 origin 改為 github_origin。
  2. git remote add: 新增一個名為 origin 的 remote，指向 GitLab 上的儲存函式庫。
  3. git push -u origin master: 將本機的 master 分支推播至 GitLab，並設定 upstream 追蹤資訊。

推播成功後，可以在 GitLab 的網頁介面中檢視相關的提交紀錄和檔案內容。

玄貓 BlackCat

玄貓 BlackCat

技術愛好者，專注於分享程式開發、雲端技術與 AI 應用的心得體會。