گیت (نرم‌افزار)

نام

لینوس تروالدز در مورد نام گیت بیان نمود که، در زبان انگلیسی اصطلاحی است برای انسانی احمق و ناخوشایند. توروالدز گفت: من فردی از خود راضی هستم، و تمام پروژه‌هایم را به افتخار خودم نامگذاری نموده‌ام. اول لینوکس و الان هم گیت. در صفحه راهنمای گیت در شل لینوکس، گیت به عنوان یک ردیاب محتوای احمق توصیف شده‌است.

تاریخچهٔ Git

توسعهٔ گیت زمانی شروع شد که بسیاری از توسعه‌دهندگان لینوکس، در استفاده از بیت کیپر، که یک سیستم مدیریت کد می‌باشد که قبلاً برای توسعه هستهٔ لینوکس استفاده می‌شد، امتناع ورزیدند. نگهدارندهٔ کپی رایت، لری مک وی، حق استفادهٔ رایگان از این نرم‌افزار را پس از آن که اندرو تریدگل به روش مهندسی معکوس می‌خواست که پروتکل‌های بیت کیپر را پیاده کند، برداشت. توروالدز نیاز به سیستم توزیع شده‌ای داشت که بتواند از آن همانند بیت کیپر استفاده کند، ولی هیچ‌کدام از نرم‌افزارهای آزاد را مبتنی بر نیازهای خود ندید، به خصوص نیاز او به کارایی بالا.
تا قبل از ۲۰۰۲ برای گسترش کرنل از هیچ نرم‌افزار کنترل نسخه استفاده نمی‌شد و هر فردی که در گسترش کرنل نقش داشت به شکل خصوصی از نرم‌افزارهایی مانند SVN/CVS استفاده می‌کرد و دلیلش آن بود که هیچ‌کدام از نرم‌افزارهای کنترل نسخه این توانایی را نداشتند که حجم تغییرهایی که در لینوکس اتفاق می‌افتاد را پشتیبانی کنند. در این سال لینوس از BitKeeper به عنوان نرم‌افزار کنترل نسخه رسمی لینوکس استفاده کرد که به گسترش دهنده‌های کرنل (هر پروژهی متن باز) اجازه می‌داد به صورت رایگان از BitKeeper استفاده کنند.
در سال ۲۰۰۵ اجازهٔ استفاده رایگان از Bitkeeper برای گسترش دهندگان لینوکس محدود شد (به دلیل انجام مهندسی معکوس روی Bitkeeper) و لینوس شروع به جستجو برای یافتن جایگزینی مناسب کرد. اما نرم‌افزار مناسبی پیدا نکرد که بتواند حجم تغییر لینوکس را مدیریت کنند و این کمبود سبب شد تا توروالدز به فکر نوشتن یک نرم‌افزار کنترل نسخه بیفتد. توسعه گیت در ماه آوریل سال ۲۰۰۵ آغاز شد و تنها ۲ هفته بعد از شروع توسعه، گیت قادر بود شاخه‌ها (branch) را ادغام (merge) کند. ۲ ماه بعد گیت به عنوان نرم‌افزار کنترل نسخه رسمی برای گسترش لینوکس مورد استفاده قرار گرفت.

ساختار گیت

در طراحی گیت از نرم‌افزارهای Bitkeeper و Monotone الهام گرفته شده‌است. گیت در ابتدا به صورت یک نرم نرم‌افزار کنترل نسخه سطح پایین نوشته شد به این صورت که دیگران بتوانند برای آن نرم‌افزار لایه رویی بنویسند. با این که گیت از bitkeeper تأثیرها و الهام زیادی داشته‌است در آن تلاش شده‌است که روش‌های استفاده شده منحصر به فرد باشند.

اطلاعات کلی

تجربه سازنده گیت در لینوکس با توجه به بزرگی و توزیع شده بودن آن و همچنین آشنایی با فرمت فایل‌ها و نحوه ذخیره شدن و ساختار آن‌ها در ساخت گیت مؤثر بوده‌است. این تأثیر باعث به وجود آمدن این موارد در پیاده‌سازی آن شده‌است.

حمایت قوی از برنامه‌نویسی غیر خطی

گیت از ادغام‌سازی و شاخه‌سازی متوالی پشتیبانی می‌کند؛ و در آن ابزارهای ویژه تصویرسازی و جستجو در تاریخچه کد تعبیه شده‌است. در گیت فرض بر این بوده‌است که معمولاً ادغام‌سازی تغییرهای بیشتر از ایجاد و نوشتن تغییرهای جدید انجام می‌شود. همچنین در گیت شاخه‌سازی کم هزینه است و هر شاخه‌سازی تنها لینکی به یک تغییر دارد؛ و با استفاده از روابط وراثتی در شاخه‌سازی‌ها شکل کلی بعد از هر شاخه‌سازی بدست می‌آید.

برنامه‌نویسی توزیع شده

مانند بسیاری از نرم‌افزارهای کنترل نسخه دیگر گیت به هر کاربر یک تاریخچه از تمامی تغییرها می‌دهد. این تغییرها در شاخه‌های مختلفی اعمال می‌شوند و می‌توانند با نسخه‌های دیگر ادغام شوند.

تطبیق‌پذیری با سیستم‌های خارجی و پروتکل‌ها

تاریخچه می‌تواند در فرمت‌های مختلفی از جمله پروتکل انتقال ابرمتن (HTTP) و پروتکل انتقال فایل (FTP) و آرسینک یا یک پروتوکل گیت تحت سوکت یا پوسته ایمن (SSH) منتشر شود. همچنین یک سازنده سرور سیستم نسخه‌های هم‌روند دارد که توسط آن سیستم نسخه‌های هم‌روند کاربر و محیط یکپارچه توسعه نرم‌افزار (IDE) می‌توانند به تاریخچه گیت دسترسی پیدا کنند.

پردازش بهینه برای پروژه‌های بزرگ

سازنده آن، آن را بسیار سریع و توسعه پذیر توصیف کرده‌است. تست‌های انجام شده بر روی آن توسط Mozilla نشان داده است که حدود ۱۰ برابر سریع‌تر از برخی دیگر از نرم‌افزارهای کنترل نسخه است و همچنین ذخیره تاریخچه تغییرها به صورت محلی باعث شده‌است که سر هم کردن آن‌ها حدود ۱۰۰ بار سریع‌تر انجام شود.

امنیت دسترسی‌پذیری به تاریخچه

گیت به صورتی پیاده‌سازی می‌شود که شماره هر نسخه به شماره تمامی نسخه‌هایی که باعث به وجود آمدن آن نسخه شده‌اند وابسته است. بعد از منتشر شدن هر نسخه نمی‌توان در آن تغییری انجام داد که قابل مشاهده نباشد.

طراحی وابسته به ابزار

گیت در اصل به زبان C و همچنین تعدادی واسطه‌میان قسمت‌های آن به زبان shell script نوشته شده‌است. اکثر قسمت‌های آن برای افزایش بهینگی پردازش و افزایش امکان قابل حمل بودن تغییر یافته‌اند ولی ساختار طراحی آن به همان صورت اولیه باقی مانده‌است و هنوز اتصال مؤلفه‌های آن به راحتی قابل انجام است.

استراتژی‌های ادغام‌سازی قابل اتصال

الگوریتم ادغام‌سازی گیت یک ادغام‌سازی کامل نیست؛ و در مواردی که نتواند ادغام‌سازی را انجام دهد به کاربر اطلاع داده و از اون می‌خواهد تا استراتژی مورد نظر خود برای ادغام‌سازی را انتخاب کند.

آشغال‌ها باقی می‌مانند تا وقتی جمع‌آوری شوند

بعضی از قابلیت‌ها و بعضی از پردازه‌های استفاده نشده در پروژه برای پروژه بدون استفاده خواهند بود ولی در گیت باقی می‌مانند و به آن‌ها اصطلاحاً آشغال گفته می‌شود. وقتی حافظه مربوط به آشغال‌ها پر شود گیت به صورت خودکار جمع‌آوری آشغال را انجام می‌دهد. همچنین می‌توان با این دستور آن را انجام داد. 
git gc --prune

جمع‌آوری دوره‌ای داده‌های مجزا

با گسترش پروژه حجم داده‌ها در فایل‌های مختلف بیشتر و بیشتر می‌شود و هرچند که هر فایل به صورت مجزا فشرده‌سازی می‌شود ولی در مجموع فایل‌ها حجم بالایی را اشغال خواهند و پردازش زیادی برای جستجو در میان آن‌ها و پردازش آن‌ها صرف می‌شود که این موضوع اصلاً بهینه نیست. برای حل این مشکل گیت مجموعه تعدادی از فایل‌ها را در یک بسته نگهداری می‌کند. روش آن بدین صورت است که احتمال می‌دهد فایل‌های با نام متشابه، محتوای متشابهی نیز داشته باشند و آن‌ها را در یک بسته ذخیره می‌کند. هرچند که این روش لزوماً درست نیست. عملیات جمع‌آوری به صورت دوره‌ای و در زمان‌هایی که فشار کمتری روی سرور باشد انجام می‌شود، مثل زمان‌های خارج از وقت اداری.

پیاده‌سازی

گیت در ابتدا برای لینوکس نوشته شده‌است ولی علاوه بر آن سیستم‌های عامل دیگری از جمله ویندوز و مک و Solaris و BSD را نیز پشتیبانی می‌کند.
اولین نسخه‌ای از گیت که در ویندوز اجرا شد بر روی یک مجازی‌ساز لینوکس در ویندوز بود. گیت در ویندوز تعدادی ابزار برای اجرای فایل‌بندی‌های مربوط به لینوکس و تعدادی دیگر از امکانات لینوکس از جمله perl 5 و mysis 2.0 و یک نسخه از Cigwin و کامپایلر MinGW است. امروزه نسخه نصب گیت برای ویندوزهای ورژن ۳۲ بیتی و ۶۴ بیتی وجود دارد.
همچنین برای استفاده در جاوا JGit نوشته شده‌است و مثلاً ابزار Eclipse از یک نسخه کاربر از این ابزار استفاده می‌کند.
ابزار Dulwitch برای استفاده از گیت در python نوشته شده‌است.
همچنین libgit2 یک کتابخانه تحت ANSI C نوشته شده‌است که به هیچ زبان دیگری نیاز ندارد. این ابزار در محیط‌های مختلفی از جمله ویندوز ویندوز و لینوکس و مک قابل استفاده است و از زبان‌های برنامه‌نویسی مختلفی از جمله Rubby و Python و Haskell پشتیبانی می‌کند.
برای زبان java script نیز کتابخانه JS-Git نوشته شده‌است.

سرور گیت

از گیت می‌توان به صورت یک سرور استفاده کرد. از جمله قابلیت‌های سرور گیت می‌توان به نمایش تاریخچه گیت در بستر وب و مدیریت تاریخچه‌های مختلف اشاره کرد.
می‌توان از روی تاریخچه نسخه‌ای از یک فایل به اشتراک گذاشته شده ساخت و افراد مختلف به آن دسترسی پیدا کنند. همچنین با نصب نرم‌افزار Git می‌توان از راه دور به سرور دسترسی پیدا کرد.

توسعه

Eclipse Foundation در گزارشی در ماه مه سال ۲۰۱۴ گزارش کرد که امروزه گیت پراستفاده‌ترین ابزار مدیریت متن برنامه می‌باشد. در سال ۲۰۱۴، از بین متخصصان برنامه‌نویسی ۴۲٫۹٪ از گیت به عنوان ابزار اصلی مدیریت متن برنامه خود استفاده می‌کنند. این عدد برای سال ۲۰۱۳ به میزان ۳۶٫۳٪ و در سال ۲۰۱۲، ۳۲٪ بوده‌است.
هم چنین طبق گزارشی از Stack Overflow در سال ۲۰۱۵، ۶۹٫۳٪ از برنامه نویسان از گیت و ۳۶٫۹٪ از ورژن‌های جانبی آن و ۱۲٫۲٪ از TFS و ۷٫۹٪ از Mercurial استفاده می‌کنند.
سایت کارهای فناوری اطلاعات کانادا گزارش کرده‌است که از اواخر سپتامبر ۲۰۱۶، در ۲۹٫۲۷٪ از پیشنهادهای شغلی توسعه نرم‌افزار به گیت اشاره شده‌است. در کنار ۱۲٫۱۷٪ برای ماکروسافت و ۱۰٫۶۰٪ برای Subversion و ۱٫۳۰٪ برای Mercurial و ۰٫۴۸٪ برای Visual SourceSafe.

امنیت

گیت ابزارهای امنیت کنترل دسترسی ارائه نمی‌دهد؛ ولی بستر لازم برای استفاده از آن‌ها را تعبیه کرده‌است.
در ۱۷ دسامبر ۲۰۱۴ یک راه نفوذ به نسخه‌ها کاربر تحت ویندوز و مک پیدا شد. حمله‌کننده قادر بود تا یک کد مخرب را با استفاده از یک درخت دستکاری شده در کامپیوتر مقصد اجرا کند. برای این کار یک کد مخرب در پوشه‌ای قرار داده می‌شد و توسط درخت درستکاری شده، وقتی کاربر برای دریافت تغییرها پروژه درخواست می‌داد، در دستگاه کاربر ذخیره می‌شد. در همان روز گیت در نسخه ۲٫۲٫۱ خود این مشکل را حل کرده و آن را عرضه کرد و فردای آن روز این مشکل را گزارش کرد.
در نسخه ۲٫۶٫۱ عرضه شده در ۲۹ سپتامبر ۲۰۱۵ گیت یک افزونه برای یک آسیب‌پذیری امنیتی ارائه داد؛ که در آن مهاجم با متقاعد کردن کاربر به استفاده از یک لینک، که در آن دستوری برای انتقال به آدرسی دیگر وجود داشت می‌توانست حتی با وجود رمزنگاری شده بودن ارتباط، حمله مرد میانی را انجام دهد.

دستورها

برای استفاده از گیت ابتدا باید آن را نصب کرد که طریقه نصب برای سیستم‌های مختلف متفاوت است.
در ادامه تعدادی از دستورها پرکاربرد گیت آمده‌است.

برای راهنمایی گرفتن دربارهٔ یک دستور:
git help دستور
برای اجرای تنظیم‌ها از config استفاده می‌شود. جزئیات استفاده از این دستور را می‌توان با دستور زیر بدست آورد.
git help config
دستور ایجاد پوشه اصلی:
git init <آدرس پوشه اصلی>
دستور استفاده از یک گیت از قبل ساخته شده:
git clone ssh://<user> @ <host> /path/to/repo.git
استفاده می‌شود.
دستور اضافه کردن فایل جدید:
git add <نام فایل>
دستور حذف فایل
git rm --cached <نام فایل>
دستور مشاهده وضعیت:
git status
بررسی تفاوت‌ها در کد نوشته شده و اعمال نشده:
git diff
این دستور تغییرهای اعمال شده و ثبت نشده را نشان می‌دهد.
دستور اطلاع از تاریخچه
git log
دستور قراردادن تغییرها:
git push
دستور اعمال تغییرها:
git commit
دستور دریافت تغییرها از روی تاریخچه:
git pull
دستور الحاق برچسب:
git tag
دستور بازگرداندن یک فایل به آخرین وضعیت ذخیره شده:
git checkout HEAD <نام فایل>
برای برگرداندن تغییرهای یک اِعمال خاص:
git revert <commit-id>
اصلاح یک اِعمال:
git commit -amend