گیت (نرم‌افزار)

گیت  یک نرم‌افزار کنترل نسخه می‌باشد.

گیت ابتدا برای توسعهٔ لینوکس به وجود آمد و اکنون پروژه‌های فراوانی از آن الهام گرفته‌اند. هر دایرکتوری کاری در گیت یک مخزن کامل با تاریخچهٔ کامل تغییرها و قابلیت بازنگری آن‌ها است و برای کار با آن نیازی به دسترسی به شبکه یا سرور مرکزی وجود ندارد.

تعریف مسئله 
فرض کنید قرار است یک گزارش بنویسید. پس از تایپ، می‌فهمید که بهتر است تغییراتی در نوشتار بدهید، اما چه نامی برای فایل جدید باید بگذارید و در کجا بگذارید تا هم فایل قبلی در دسترس باشد و هم فایل جدید به عنوان فایل اصلی نمایان شود؟ حال همکار شما نیز می‌خواهد تغییراتی اعمال کند، اما اساساً برنامه واژه پرداز او با شما فرق دارد. گیت علاج کار است؛ یعنی نسخه‌های متفاوت گزارش‌ها را بایگانی می‌کند. هر بار که گزارشی سپارش (commit) می‌شود، مخزن به هنگام می‌شود.

خصوصیات 
گیت از مدل نرم‌افزارهای آزاد و متن‌باز برای بازنگری کد منبع توزیع شده و مدیریت منبع کد استفاده می‌کند که برای دنبال کردن تغییر فایل‌ها و دنبال کردن کارهای انجام شده روی آن‌ها توسط افراد مختلف است. هدف اولیه این نرم‌افزار برای استفاده در پروژه‌های نرم‌افزاری بوده‌است ولی می‌توان از آن تنها برای دنبال کردن تغییر فایل‌ها هم استفاده کرد.
از ۲۶ ژوئیه ۲۰۱۵ جونیو همنو مسئول نگهداری از پروژهٔ گیت است.

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 آغاز 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 به‌دست 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 داده‌است 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.

داده ساختار 
گیت دو نوع ساختار دارد: نوع اول، یک ساختار تغییرپذیر که در آن اطلاعات پوشه‌ای که در حال تغییر است و همچنین اطلاعات ساخت ورژن بعدی ذخیره می‌شود؛ و دیگری داده ساختاری غیرقابل تغییر و تنها قابل اضافه کردن از یک پایگاه داده است.

این پایگاه داده چهار نوع داده را ذخیره می‌کند.
 حباب (blob) شامل اطلاعات یک فایل است. blob دارای نام یا تاریخ نیست و نام آن از اطلاعات داخل آن نشئت می‌گیرد.
 درخت (tree) نشئت گرفته از یک پوشه است و لیستی از مجموعه فایل‌ها را ذخیره می‌کند. در این لیست لینک‌های مربوط به حباب‌ها ذخیره می‌شود.
 اعمال (commit) مجموعه‌ای از درخت‌ها را در خود ذخیره می‌کند. شامل اسم درخت‌ها، تاریخ اعمال، توضیحات (log message) و نام‌ها مربوط به اعمال‌های والدین خود است.
 برچسب (tag) شامل یک اشاره به دادهٔ دیگر است که در آن فراداده مورد نظر ذخیره می‌شود. اخیراً از آن برای نگهداری امضای مربوطه نیز استفاده می‌شود.
سرورهای گیت عموماً از پورت (TCP port 9418) استفاده می‌کنند.

رابطه‌ها 
هر داده‌ای داخل گیت که به آن رابطه‌ای شناسانده نشده باشد می‌تواند با اجرای دستور جمع‌آوری زباله یا به صورت خودکار حذف شود. رابطه‌ها ممکن است از یک داده به داده‌ای دیگر یا به صورت مجزا باشند. گیت مدل‌های مختلفی از رابطه دارد؛ و دستورها مختلفی برای دسترسی به آن‌ها وجود دارد. چند نمونه از انواع رابطه:
 سر (head): به صورت محلی به یک داده اشاره دارد.
 کنترل از دور (remote): به یک داده خارجی اشاره دارد.
 ذخیره‌ای (stash): به یک داده که هنوز اعمال نشده اشاره دارد.
 برچسب (tag): در بالاتر توضیح داده شد.

در پوشهٔ پایهٔ هر پروژه که با استفاده از گیت مدیریت می‌شود پوشه‌ای با نام git. (نقطه git) وجود دارد که تمامی اطلاعات مربوط به پروژه (تاریخچه، برچسب‌ها، ...) را در خود نگه می‌دارد. این ساختار برخلاف ساختار سابورژن است که در هر زیرشاخه یک پوشهٔ svn. (نقطه svn) دارد. از جمله پرونده‌هایی که در پوشهٔ git. وجود دارند، config است که تنظیمات مخزن را در خود نگه می‌دارد.

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 دستوربرای اجرای تنظیم‌ها از config استفاده می‌شود. جزئیات استفاده از این دستور را می‌توان با دستور زیر به‌دست آورد.git help configدستور 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.gitاستفاده می‌شود.

دستور اضافه کردن فایل جدید:git add <نام فایل>دستور حذف فایلgit rm --cached <نام فایل>دستور مشاهده وضعیت:git statusبررسی تفاوت‌ها در کد نوشته شده و اعمال نشده:git diffاین دستور تغییرهای اعمال شده و ثبت نشده را نشان می‌دهد.

دستور اطلاع از تاریخچهgit logدستور قراردادن تغییرها:git pushدستور اعمال تغییرها:git commitدستور دریافت تغییرها از روی تاریخچه:git pullدستور الحاق برچسب:git tagدستور 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

جستارهای وابسته 
 کنترل تغییرات
 آپاچی ساب‌ورژن
 گیت‌هاب
 گیت‌لب

منابع

پیوند به بیرون 
 وبگاه رسمی گیت
 راهنمای گیت

 
سیستم نسخه‌های هم‌روند
لینوس توروالدز
نرم‌افزارهای آزاد برنامه‌نویسی‌شده با پرل
نرم‌افزارهای آزاد مرتبط با کنترل نسخه
نرم‌افزارهای آزاد نوشته‌شده با سی
نرم‌افزارهای ۲۰۰۵ (میلادی)
نرم‌افزارهایی که از پروانه جی‌پی‌ال استفاده می‌کنند