مبادئ Git الأساسية

كما سبق ذكره فإن أحد أهم الاختلافات ما بين Git وأنظمة إدارة النُسخ هو الطريقة التي ينظر ويتعامل فيها Git مع البيانات.

مبدئيا تقوم أغلب أنظمة إدارة النُسخ بحفظ البيانات على شكل قائمة من التغيرات التي طرأت على الملفات. هذه الأنظمة (CVS, Subversion، Perforce، Bazaar وهلم جرا) تنظر إلى البيانات التي تقوم بإدارتها على أساس أنها ملفات إضافة إلى التغييرات الحاصلة في كل ملف مع مرور الوقت، مثلما هو مُوضح في الشكل 1.

الشكل 1: تقوم مُعظم الأنظمة بحفظ البيانات على هيئة الاختلافات الطارئة عليها مُقارنة بنسخة أولية من الملف.

لا يتعامل Git مع البيانات على هذا النحو، بل يعتبر البيانات مجموعة من اللقطات Snapshots لنظام ملفات مُصغر. كل مرة تقوم فيها بإيداع البيانات (commit) أو تحفظ حالة مشروعك باستخدام Git، فإن ما يقوم به النظام هو التقاط صورة لما هي عليه الملفات في تلك اللحظة ويحفظها. ولجعل هذه الآلية فعالة فإنه لا يتم حفظ صور أخرى لنفس الملف ما إذا لم يتم إحداث تغييرات على الملف، بل يتم فقط الربط على الصورة السابقة. ينظر Git إلى البيانات التي يحفظها مثلما هو مُبين في الشكل 2.

الشكل 2: يلتقط Git صورا على المشروع مع مرور الوقت.

يُعتبر هذه الاختلاف في مبدأ العمل جوهريا، حيث يُعيد Git بشكل جذري تعريف كامل المفاهيم المُتعلقة بإدارة النُسخ التي توارثتها باقي الأنظمة عن الأنظمة التي سبقتها. هذا الاختلاف في مبدأ العمل يجعل Git أقرب ما يكون من نظام ملفات مُصغر منه إلى أنظمة إدارة النُسخ التقليدية، وهو ما مكّن من بناء أدوات في غاية القوة اعتمادا عليه. سنقوم باستعراض الفوائد المُترتبة عن مبدأ عمل Git المُختلف عن باقي الأنظمة لدى الحديث عن تفريعات Git في مقال لاحق.

أغلب العمليات تتم بشكل محلي

أغلب العمليات التي يقوم بها Git تحتاج فقط إلى ملفات محلية ليتم تنفيذها وذلك من دون الحاجة إلى أية بيانات من خواديم بعيدة. هذه الخاصية تُعطي الانطباع بأن Git سريع جدا مُقارنة بغيره من أنظمة إدارة النُسخ نظرا لكون كامل ملفات وتاريخ المشروع الذي تعمل عليه مُتوفرة بشكل محلي على خلاف باقي الأنظمة التي تحتاج إلى الاتصال بأجهزة وخواديم أخرى.

فعلى سبيل المثال فحتى ولو احتجت إلى إلقاء نظرة على تاريخ المشروع أو مقارنة نسخ قديمة منه فإنك لن تحتاج إلى الاتصال بخادوم بعيد للقيام بذلك حيث يقوم Git بقراءته والاحتفاظ به كاملا على جهازك المحلي.

هذه الخاصية تسمح لك أيضا بمواصلة العمل على مشروعك حتى ولو لم يكن لديك اتصال إنترنت، حيث يُمكنك إيداع البيانات commit في انتظار أن يكون بمقدورك الاتصال بالإنترنت من جديد. على باقي أنظمة إدارة الإصدارات، مواصلة العمل لدى انقطاع الإنترنت هو إما أمر مُستحيل أو معقد جدا. على نظام Perforce لا يُمكن القيام بأي شيء ما لم تكن مُتصلا بالخادوم الذي يدار عليه المشروع، أما Subversion وCVS فيسمحان لك بتحرير الملفات لكن لا يُمكن إدراج التغييرات ما لم تكن متصلا بخادوم مشروعك. قد لا تبدو هذه الخاصية مُهمة جدا لكن تأثيرها كبير.

المحافظة على سلامة الملفات

يتم التحقق من الملفات عبر عمليات checksum قبل حفظها، ومن ثم يتم استخدام ناتج هذه العملية (Cheksum) كمُعرف للملفات، يعني ذلك بأنه يستحيل تغيير مُحتوى ملف أو مُجلد من دون أن يعلم Git بذلك. هذه الخاصية هي إحدى الخواص التي بُني عليها Git والتي يعتمد عليها في الطبقات السُفلى من النظام، كما أنها جزء لا يتجزأ من المبادئ الأساسية التي بُني عليها. بفضل هذه الخاصية فإنه من غير المُمكن أن تفقد أية بيانات لدى نقلها أو أن يُصاب ملف ما بالعطب من دون أن يكون هناك لدى Git علم مُسبق بالأمر.

يُطلق على الآلية التي يعتمد عليها Git للتحقق من الملفات اسم SHA-1 hash، تنتج عنها سلسلة نصية مُتكونة من 40 محرف ستعشري (الأرقام من 0 إلى 9 والحروف من a إلى f) ويتم حسابها اعتمادا على مُحتوى الملف أو المُجلد. سلاسل SHA-1 hash تكون مُشابهة للسلسلة التالية:

24b9da6552252987aa493b52f8696cd6d3b00373

لدى استخدامك لنظام Git ستشاهد هذه السلاسل في كل مكان بحكم أنه يتم استخدامها كثيرا حيث أن Git يحفظ كل شيء اعتمادًا على Hash مُحتوى كل ملف وليس اعتمادًا على أسمائها.

لا يقوم Git عادة سوى بإضافة بيانات

أغلب العمليات التي تقوم بها على Git تقوم بإضافة بيانات إضافية إلى قاعدة بيانات Git. من الصعب جدا أن تجعل النظام يقوم بعمليات لا يُمكن التراجع عنها أو حذف بيانات لا يُمكن استرجاعها. لدى استخدام باقي أنظمة إدارة النسخ فإنه من المُمكن أن تخسر أو تعبث ببيانات لم تقم بإدراجها بعد، لكن لدى القيام بعملية إدراج فإنه من الصعب جدا أن تفقدها خاصة ما إذا كنت تقوم بدفع البيانات إلى مستودع موجود على خادوم بعيد.

هذا الأمر يجعل استخدام Git مُمتعا في حد ذاته، حيث أنه بإمكاننا القيام بأية تجارب نودها على مشاريعنا دون أن نعرض بياناتها للخطر.

الحالات الثلاث للبيانات على Git

إن قرأت ما سبق ذكره على عجل، فيجب أن تركز جيدا في هذه الفقرة حيث أننا سنناقش المبدأ الأساسي الذي لا يُمكن لك استخدام Git ما لم تستوعبه جيدا. لدى استخدام Git فإن الملفات تملك إحدى الحالات الثلاث التالية: مرحلة الإيداع (ملفات تم إيداعها committed)، مرحلة التعديل (ملفات أجريت تعديلات عليها modified) ومرحلة الإدراج (ملفات تم إدراجها staged).

المقصود بالإيداع commit هو أن حفظ البيانات بشكل آمن في قاعدة البيانات المحلية. الملفات التي تم تعديلها هي التي تم إدخال تغييرات عليها لكنه لم يتم حفظ تلك التغييرات إلى قاعدة البيانات المحلية بعد. أما الإدراج فهو تعليم الملفات التي تم تعديلها في حالتها الحالية ليتم تضمينها في الإيداع القادم.

هذه الحالات الثلاث تُقسم مشاريع Git إلى 3 أقسام: مُجلد Git، مُجلد العمل، ومنطقة الإدراج.

الشكل 3: مُجلد Git، مُجلد العمل ومنطقة الإدراج

مُجلد Git هو المكان الذي يقوم النظام فيه بتخزين البيانات الوصفية metadata وقاعدة بيانات مشروعك، ويُعتبر الجزء الأهم من Git حيث أنه المُجلد الذي يتم نسخه لدى القيام بعملية استنساخ المُستودعات الموجودة على أجهزة أخرى.

مُجلد العمل عبارة عن إصدار المشروع الحالي والذي يحتوي ملفات تم استخراجها من قاعدة بيانات Git ووضعها تحت تصرفك لإدخال التعديلات التي ترغب فيها عليها.

منطقة الإدراج عبارة عن ملف واحد يتم الاحتفاظ به عادة داخل مُجلد Git والذي يحفظ معلومات حول المُحتوى الذي سيتم إرساله في الإيداع القادم. عادة ما تتم الإشارة إليه باسم الفهرس index لكن استخدام مُصطلح “منطقة الإدراج” staging area أصبح الأكثر شيوعا.

سير عمل مشاريع Git يتم عادة على النحو التالي:

1. التعديل على الملفات الموجودة في مُجلد العمل.
2. إضافة الملفات إلى منطقة الإدراج
3. إيداع الملفات commit، أي التقاط صورة عن الملفات الموجودة في منطقة الإيداع وحفظها بشكل دائم داخل مُجلد Git.

لتلخيص الأمر: إذا كان الملف موجودا داخل مُجلد Git فهذا يعني بأنه تم إيداعه committed. إذا تم إدخال تغييرات عليه وتم وضعه في منطقة الإيداع فهذا ملف مُدرج staged. أما إذا تم إحداث تغييرات عليه ولم يتم نقله إلى منطقة الإدراج فيُعتبر مُعدّلا. في مقال قادم سنتحدث بشكل أوسع حول الحالات الثلاث هذه وكيفية الاستفادة منها بشكل جيد، إضافة إلى كيفية تجاوز منطقة الإدراج بشكل كامل.

ترجمة -وبتصرف- لـ Git Basics من كتاب Pro Git لصاحبه Scott Chacon.