Git là gì? - Hướng dẫn hoàn chỉnh về Git

Nếu bạn từng đọc bất cứ điều gì về mã hóa, lập trình hoặc phát triển phần mềm, hẳn bạn đã nghe đến Git.

Công cụ hữu ích (và miễn phí) này là hệ thống quản lý phiên bản phổ biến nhất thế giới. Nó phổ biến đến mức hơn 90% nhà phát triển chuyên nghiệp sử dụng, chưa kể các chuyên gia ở những lĩnh vực khác.

Ở nhiều khía cạnh, Git gần như đồng nghĩa với quản lý phiên bản. Nhưng quản lý phiên bản là gì và vì sao nó lại quan trọng đến vậy?

Hãy cùng chúng tôi khám phá sâu Gitverse. Tại đây, chúng ta sẽ nhìn kỹ hơn về mọi thứ liên quan đến Git: Git là gì, ai sử dụng và lịch sử của nó.

Git là gì?

Git là một hệ thống quản lý phiên bản phân tán (dVCS). Đúng như tên gọi, quản lý phiên bản là việc kiểm soát và theo dõi các phiên bản khác nhau của một dự án nhất định. 

Hệ thống quản lý phiên bản (VCS) là gì?

Một VCS theo dõi và ghi lại thay đổi đối với bất kỳ tệp nào (hoặc một nhóm tệp), cho phép bạn gọi lại các phiên bản cụ thể sau này khi cần. VCS đôi khi còn được gọi là hệ thống quản lý mã nguồn (SCM) hoặc hệ thống kiểm soát sửa đổi (RCS).

Quản lý phiên bản cho phép nhiều thành viên trong nhóm làm việc cộng tác trên một dự án, ngay cả khi họ không ở cùng một phòng hay cùng một quốc gia. 

Ví dụ, giả sử bạn là một nhạc sĩ sáng tác. Bạn đang miệt mài ở nhà với ca khúc mới do chính bạn viết, nhưng bạn chưa thật sự hài lòng. Vì vậy, bạn quyết định hợp tác với hai nhạc sĩ khác để xử lý những đoạn cần chỉnh sửa.

Bạn và hai nhạc sĩ kia bắt đầu tinh chỉnh phần lời và bản phối, mỗi người làm việc độc lập. Khi họ gửi cho bạn các phiên bản của bài hát, bạn thích một số thay đổi họ đã làm nhưng không phải tất cả.

Bây giờ hãy tưởng tượng bạn có thể thấy mọi thay đổi trong từng phiên bản của bài hát, có thể thử để nghe chúng ra sao, rồi đồng bộ những thay đổi bạn thích trên các phiên bản.

Đó chính là điều Git cho phép người dùng làm. Mỗi cá nhân có thể làm việc trên dự án cục bộ (trên máy tính của riêng họ), lưu lại các thay đổi hiệu quả, rồi đồng bộ những thay đổi đó lên một kho Git để người khác có thể thấy phiên bản mới hơn.

Git thường được coi là công cụ phát triển phần mềm, điều đó đúng, nhưng nó có thể dùng để quản lý phiên bản cho bất kỳ loại tệp nào, dù là dòng mã, bố cục thiết kế cho một trang web mới, hay một bản nhạc. 

Lợi ích của quản lý phiên bản

Bên cạnh việc hữu ích cho công việc cộng tác, quản lý phiên bản còn có vài lợi ích khác:

• Thay đổi có thể quy trách nhiệm. Mỗi thay đổi được thực hiện đều có thể gắn với một thành viên trong nhóm. 
• Theo dõi chi tiết giúp hoàn nguyên dễ dàng. Vì mọi thay đổi đều được theo dõi, kể cả những thay đổi rất nhỏ, nên thật dễ để quay lại một phiên bản trước đó khi cần. Như bạn có thể hình dung, đây là tính năng rất cần thiết trong phát triển phần mềm.
• Tổ chức và giao tiếp tốt hơn. Thông điệp commit, tức những tin nhắn bạn gửi cho nhóm để giải thích lý do thay đổi, thúc đẩy giao tiếp tốt giữa các thành viên. Chúng cũng giúp bạn dễ dàng hơn nhiều nếu bạn quên mình từng thay đổi gì trước đây!
• Song song. Trong các dự án phần mềm, nhà phát triển tạo rất nhiều thay đổi với mã nguồn. Thông thường có nhiều người cùng làm các phần khác nhau. Người này có thể tinh chỉnh mã hiện có để tăng bảo mật, trong khi người khác đang phát triển tính năng mới. Git cho phép họ làm việc song song đồng thời giúp ngăn xung đột giữa các thay đổi của từng người. 
• Phân nhánh và hợp nhất. Thành viên có thể tạo các nhánh riêng để làm việc rồi hợp nhất thay đổi của họ vào nhánh chính. Các nhánh là tạm thời và có thể xóa sau khi hợp nhất. 

Git có phải là hệ thống quản lý phiên bản duy nhất?

Không, Git không phải VCS duy nhất nhưng nó phổ biến nhất và được xem là công cụ tiêu chuẩn thực tế. Các hệ thống phổ biến khác gồm Fossil, Mercurial và Subversion. 

Có những khác biệt nhỏ giữa các hệ thống, bao gồm cách chúng xử lý các chức năng cốt lõi như phân nhánh và hợp nhất, nhưng ý tưởng chung là như nhau. Tuy nhiên, khác biệt chính là chúng tập trung (centralized) hay phân tán (distributed). 

Hệ thống quản lý phiên bản tập trung và phân tán

Cả hệ thống tập trung và phân tán, như Git, đều thực hiện cùng một chức năng. 

Điểm khác biệt then chốt là hệ thống tập trung có một máy chủ trung tâm nơi các thành viên đẩy phiên bản mới nhất của công việc lên. Bạn có thể hình dung như có một dự án trung tâm duy nhất mà mọi người cùng chia sẻ. 

Với VCS phân tán, các thành viên có một bản sao cục bộ (clone) của toàn bộ lịch sử dự án trên thiết bị của họ, nên họ không cần trực tuyến để thực hiện thay đổi hoặc làm việc với mã. Thay vì máy chủ tập trung, họ lấy bản sao này từ một kho trực tuyến.

Khi làm việc với Git, bản sao của mỗi thành viên trong nhóm chính là một kho lưu trữ có thể chứa mọi thay đổi từ khi dự án bắt đầu.

Lịch sử của Git

Git được phát triển vào năm 2005 bởi kỹ sư phần mềm người Phần Lan Linus Torvalds, cũng là người phát triển nhân hệ điều hành Linux.

Git ra đời để giải quyết một nhu cầu cấp bách. Trước đó, các nhà phát triển Linux trên khắp thế giới dùng phần mềm độc quyền BitKeeper, vốn cũng là một dVCS. 

Vì đây là phần mềm do công ty sở hữu, nó gây ra tranh cãi trong cộng đồng Linux, nơi phần lớn ủng hộ tinh thần nguồn mở. 

Đổi lại việc được dùng phần mềm miễn phí, BitMover, công ty đứng sau BitKeeper, đã đặt ra các hạn chế cho cộng đồng Linux. Theo Linux Journal, một trong các hạn chế là họ không được phát triển những dự án quản lý phiên bản cạnh tranh. 

Với một động thái có lẽ là không thể tránh khỏi, một nhà phát triển Linux đã bắt đầu dịch ngược BitKeeper nhằm tạo ra sản phẩm nguồn mở. Đúng như đã nói, BitMover ngừng cung cấp dịch vụ cho nhân Linux và hệ thống phát triển phân tán rơi vào bất ổn.

Để giải quyết tình thế này, Torvalds lần đầu tiên kể từ năm 1991 tạm dừng công việc trên Linux và tạo ra Git, phát hành phiên bản ổn định chỉ vài tháng sau khi bắt đầu phát triển. 

Đáng chú ý, trước khi nhân Linux áp dụng BitKeeper, các nhà phát triển gửi cho Torvalds các bản vá (thay đổi) một cách độc lập và ông tích hợp chúng khi cần. Và đến năm 2016, 11 năm sau khi Git ra mắt, BitKeeper trở thành nguồn mở. 

Git được đặt tên như thế nào?

Trong lần commit mã đầu tiên lên Git năm 2005, Linus Torvalds đã thêm một tệp hướng dẫn đọc cho thấy phần nào lý do chương trình được gọi là Git. Đây là một đoạn từ tệp đó:

Nếu bạn không thích cách gọi “Global Information Tracker” đã được làm sạch, thì tên Git là một cách chơi chữ hóm hỉnh về năng lực của nó, hay thậm chí là sự thiếu vắng năng lực được cho là như vậy. 

Lịch sử của VCS

Các hệ thống quản lý phiên bản đã tồn tại từ trước cả Git và BitKeeper. Cùng điểm nhanh một dòng thời gian lịch sử:

• 1972 - SCCS, VCS đầu tiên, được tạo bởi Bell Labs, gần như không giống với các hệ thống ngày nay.
• 1982 - Hệ thống kiểm soát sửa đổi (RCS) được phát triển bởi một nhà khoa học máy tính tại Đại học Perdue.
• 1986 - Hệ thống phiên bản đồng thời (CVS) được phát triển. Đây là VCS đầu tiên cung cấp kho tập trung mà nhiều người dùng có thể truy cập.
• 1995 - Perforce, một VCS vẫn còn phổ biến, được phát triển.
• 2000 - Một hệ thống tinh vi hơn mang tên Subversion (đôi khi gọi là SVN) xuất hiện. Cũng trong năm này có BitKeeper, một trong những dVSC đầu tiên và là cái tên phổ biến hóa hệ thống phân tán.
• 2005 - Git ra đời và nhanh chóng trở thành lựa chọn hàng đầu của các nhà phát triển trên toàn thế giới. 

Git và GitHub, quản lý phiên bản và kho lưu trữ

Git và GitHub là các công nghệ bổ trợ cho nhau. Git là hệ thống quản lý phiên bản trong khi GitHub là dịch vụ lưu trữ trên đám mây giúp các nhóm quản lý kho lưu trữ. 

GitHub được thiết kế năm 2008 để giúp việc lập trình cộng tác với Git trở nên dễ dàng hơn, điều mà nền tảng phần mềm như dịch vụ (SaaS) này làm rất tốt, và cuối cùng thu hút hàng triệu người dùng trên toàn thế giới. 

Bên cạnh việc cung cấp các tính năng quản lý phiên bản tiêu chuẩn của Git, GitHub còn có các tính năng riêng như theo dõi lỗi, công cụ quản lý tác vụ và tích hợp liên tục (CI). GitHub hoạt động theo mô hình freemium; người dùng có thể truy cập nhiều tính năng miễn phí nhưng phải trả phí đăng ký để mở khóa toàn bộ tính năng. GitHub đã được Microsoft mua lại từ năm 2018. 

GitHub không phải dịch vụ lưu trữ kho duy nhất, nhưng với hàng triệu người dùng và hàng trăm triệu dự án phụ thuộc vào nền tảng này, nó là lựa chọn phổ biến nhất thế giới. Bạn có thể tìm thấy nhiều công ty tên tuổi trên GitHub, bao gồm cả DataCamp. 

Các dịch vụ cạnh tranh gồm GitLab, một dịch vụ hoàn toàn miễn phí và nguồn mở được thiết kế cho Git, và Bitbucket, hỗ trợ cả quản lý mã bằng Git và Mercurial.

Chúng tôi đã đề cập rằng Git và quản lý phiên bản không chỉ dành cho lập trình và phát triển phần mềm; điều tương tự cũng đúng với GitHub, nhưng nền tảng này không được tối ưu cho các dự án không liên quan đến mã.

Git không chỉ là công cụ cho phát triển phần mềm

Git có thể dùng cho bất kỳ dự án cộng tác nào nơi quản lý phiên bản là quan trọng, chẳng hạn viết một sổ tay hướng dẫn người dùng lớn hoặc thậm chí sáng tác nhạc nhà thờ (ví dụ cuối cùng là một dự án có thật mà bạn có thể xem trên GitHub)

Mặc dù chủ yếu gắn với phần lõi mã hóa của phát triển phần mềm, những người trong các lĩnh vực liên quan vẫn sử dụng Git thường xuyên. Các nhà khoa học và nhà phân tích dữ liệu là ví dụ điển hình; họ cần một cách để quản lý mã hỗ trợ công việc của mình, và Git đáp ứng đúng nhu cầu đó. 

Tại DataCamp, chúng tôi dạy những công cụ và công nghệ cần thiết để làm việc với dữ liệu, bao gồm cả Git. Bạn có thể tìm thấy loạt khóa học Git lôi cuốn và thực hành của chúng tôi tại đây.

Vì sao Git lại phổ biến?

Git phổ biến vì nhiều lý do, không chỉ bởi nó miễn phí và nguồn mở.

• Tốc độ. Git nhanh, nhất là khi xét việc các nhà phát triển phân nhánh và hợp nhất cả một kho lưu trữ. Vì mỗi người trong nhóm có bản sao cục bộ riêng, không cần phải chờ mọi thay đổi nhỏ được đẩy lên máy chủ.
• Theo dõi tỉ mỉ các thay đổi. Git cung cấp khả năng quản lý phiên bản cực kỳ chi tiết, ngay cả thay đổi nhỏ nhất cũng được commit, và nhà phát triển có thể để lại bình luận đóng dấu thời gian giải thích lý do cho mỗi thay đổi.
• Làm việc ngoại tuyến. Với bản sao cục bộ của toàn bộ kho, người dùng không cần trực tuyến cho đến khi sẵn sàng commit các thay đổi. 
• Phổ cập. Ngày nay Git được dùng rộng rãi đến mức độ phổ cập lại càng thúc đẩy độ phổ biến. Hơn 90% nhà phát triển dùng Git, và hầu như không có lý do để công ty sử dụng công cụ khác nếu biết rằng mọi lập trình viên đều quen thuộc với Git.
• Cộng tác. Git cho phép làm việc cộng tác, giúp việc hợp nhất các phiên bản khác nhau của cùng một dự án trở nên đơn giản đồng thời giảm thiểu khả năng xung đột. Với GitHub, các nhà phát triển có một hệ sinh thái lập trình cộng tác linh hoạt hỗ trợ công việc của họ.

Git hoạt động như thế nào?

Để thật sự hiểu sức mạnh và hiệu quả của Git, chúng ta cần đi sâu vào một vài chi tiết kỹ thuật. Dưới đây là cách Git vận hành:

1. Kho lưu trữ (Repo). Một kho Git là thư mục nơi lưu trữ tất cả tệp của một dự án cụ thể. Nó chứa toàn bộ các bản sửa đổi và lịch sử của dự án. Khi bạn khởi tạo Git trong một thư mục (git init), thư mục đó trở thành một kho lưu trữ.
2. Commit. Mỗi thay đổi hoặc nhóm thay đổi bạn chốt trong Git được gọi là một commit. Mỗi commit có một ID duy nhất (mã băm SHA-1) cho phép Git theo dõi các thay đổi và thứ tự chúng được thực hiện.
3. Khu vực staging. Trước khi chốt thay đổi bằng một commit, bạn cần “staging” chúng. Khu vực staging giống như không gian nháp nơi bạn chuẩn bị các thay đổi trước khi commit. Để thêm tệp vào khu vực staging, bạn dùng lệnh git add
4. Nhánh (Branch). Git cho phép tạo nhiều dòng phát triển bằng các nhánh. Nhánh mặc định được gọi là master. Khi bạn muốn phát triển tính năng hoặc sửa lỗi, bạn có thể tạo một nhánh mới (git branch <branch-name>) để cô lập thay đổi của mình mà không ảnh hưởng đến dòng phát triển chính.
5. Hợp nhất (Merging). Khi hoàn tất thay đổi trên một nhánh, bạn có thể hợp nhất chúng trở lại nhánh master (hoặc nhánh khác) bằng lệnh git merge.
6. Kho từ xa. Trong khi bạn làm việc cục bộ trên máy, Git cũng cho phép kết nối tới các kho từ xa bằng lệnh git remote. Điều này đặc biệt hữu ích cho cộng tác. Như đã đề cập, kho từ xa phổ biến nhất là GitHub.
7. Push và pull. Sau khi kết nối với kho từ xa, bạn có thể push các thay đổi của mình lên đó để người khác xem và cộng tác. Tương tự, bạn có thể pull các thay đổi từ kho từ xa để cập nhật phiên bản cục bộ với những cập nhật mới nhất.
8. Fetch. Tương tự pull, lệnh git fetch cho phép bạn lấy cập nhật từ kho từ xa, nhưng không tự động hợp nhất vào nhánh hiện tại. Điều này cho bạn sự linh hoạt để xem xét thay đổi trước khi tích hợp.
9. Clone. Nếu bạn muốn có một bản sao của kho Git hiện có, hãy dùng lệnh git clone. Lệnh này tạo một thư mục mới trên máy của bạn với toàn bộ tệp và lịch sử của kho.
10. Giải quyết xung đột. Đôi khi, khi nhiều người cùng làm trên cùng một phần mã, xung đột có thể xảy ra. Git có cơ chế tích hợp để làm nổi bật các xung đột, cho phép nhà phát triển giải quyết thủ công trước khi chốt việc hợp nhất.
11. Log. Để xem lịch sử các commit, Git cung cấp lệnh git log. Lệnh này hiển thị danh sách commit, ID duy nhất và thông điệp đi kèm.

Hiểu những chi tiết kỹ thuật này giúp bạn có nền tảng làm việc với Git. Khi quen dần với các khái niệm và lệnh trên, bạn sẽ trân trọng sự linh hoạt, sức mạnh và hiệu quả mà Git mang lại cho quản lý phiên bản.

Muốn bắt đầu với Git?

Git là VCS phân tán phổ biến nhất thế giới và đã cách mạng hóa cách các nhà phát triển phần mềm và những người trong lĩnh vực liên quan quản lý dự án của họ.

Các công ty từ Google đến Netflix và nhiều tên tuổi khác đều sử dụng Git như một phần tiêu chuẩn trong ngăn xếp công nghệ. Git phổ biến đến mức với bất kỳ dự án phần mềm hay liên quan đến mã nào, bạn có thể mặc định Git là một phần của quy trình. 

Nó cũng là kỹ năng bắt buộc đối với những người làm việc với dữ liệu, như nhà phân tích và nhà khoa học dữ liệu. Rốt cuộc, chúng ta cần một cách để quản lý phiên bản của mã giúp xử lý dữ liệu để rút ra insight và xây dựng công cụ phần mềm hỗ trợ công việc.

Git là tiêu chuẩn VCS thực tế, và nếu bạn muốn làm việc trong CNTT hoặc lĩnh vực lân cận, đó là kỹ năng phải có. Dù Git không nổi tiếng vì đơn giản, bạn vẫn có thể dễ dàng nắm vững những điều cơ bản và mở rộng kiến thức khi tiến sâu vào Gitverse. 

DataCamp có thể giúp bạn. Khóa học Introduction to Git của chúng tôi được thiết kế để dạy bạn những điều cốt lõi của Git theo cách thú vị và cuốn hút. Khi đã bắt nhịp, bạn có thể cân nhắc lấy chứng chỉ GitHub để thể hiện kỹ năng. 

Để biết vì sao hơn chín triệu người học trên toàn thế giới yêu thích DataCamp, hãy đăng ký khóa Git đầu tiên của bạn ngay hôm nay!