【Git 入門教學】#01 什麼是版本控制？為什麼需要 Git？

你有沒有遇過這種情況：專案資料夾裡躺著 project_final.zip、project_final_v2.zip、project_final_真的最後一版.zip？或是改壞程式碼後，想回到「昨天那個可以跑的版本」，卻發現根本不記得改了什麼？

這就是版本控制要解決的問題。

沒有版本控制的日常災難

讓我們看看沒有版本控制時，開發者的日常：

my-project/
├── index.html
├── index_backup.html
├── index_backup_0115.html
├── index_old.html
├── index_new.html
├── index_final.html
└── index_final_真的最終版.html

這種「人工版本控制」有幾個致命問題：

1. 無法追蹤變更：indexbackup.html 和 indexold.html 差在哪？沒人知道
2. 無法協作：同事 A 改了 index.html，同事 B 也改了，誰的版本才對？
3. 無法回溯：「上禮拜那個功能還在的版本在哪？」答案通常是找不到
4. 佔用空間：每次備份都是完整複製，硬碟很快就滿了

版本控制系統解決什麼問題

版本控制系統（Version Control System，VCS）就像是程式碼的「時光機」，它能：

• 記錄每次變更：誰在什麼時候改了什麼，一清二楚
• 隨時回溯：想回到任何歷史版本，一個指令搞定
• 支援協作：多人同時修改同一份程式碼，系統幫你整合
• 分支開發：想試驗新功能？開一個分支，不影響主線

集中式 vs 分散式版本控制

版本控制系統有兩種主要架構：

集中式（Centralized）

代表：SVN、CVS

       [中央伺服器]
          │
    ┌─────┼─────┐
    ▼     ▼     ▼
  開發者A 開發者B 開發者C
 (只有最新版) (只有最新版) (只有最新版)
Code language: CSS (css)

所有版本歷史都存在中央伺服器，開發者只有最新的檔案。

問題：伺服器掛了，大家都不能工作；沒網路，也不能提交變更。

分散式（Distributed）

代表：Git、Mercurial

  開發者A          開發者B          開發者C
[完整儲存庫]     [完整儲存庫]     [完整儲存庫]
    │               │               │
    └───────────────┼───────────────┘
                    ▼
              [遠端儲存庫]
              (GitHub 等)
Code language: CSS (css)

每個開發者都有完整的版本歷史。沒網路也能提交、查看歷史、切換版本。

Git 是怎麼來的？

2005 年，Linux 核心開發團隊原本使用的版本控制工具 BitKeeper 終止了免費授權。Linux 之父 Linus Torvalds 花了大約兩週時間，寫出了 Git 的第一版。

他設計 Git 時的目標：

• 速度快：Linux 核心有幾萬個檔案，操作必須迅速
• 分散式：不依賴中央伺服器，支援離線工作
• 支援大型專案：能處理像 Linux 核心這樣的超大型專案
• 強大的分支功能：讓開發者能輕鬆建立和合併分支

Git 的核心概念：快照，而非差異

大多數版本控制系統記錄的是「差異」（diff）：

版本1 → [+10行, -3行] → 版本2 → [+5行, -1行] → 版本3
Code language: CSS (css)

要得到版本 3，必須從版本 1 開始，依序套用所有差異。

但 Git 記錄的是「快照」（snapshot）：

版本1: [完整檔案狀態]
版本2: [完整檔案狀態]
版本3: [完整檔案狀態]
Code language: CSS (css)

每次提交，Git 都會對所有檔案拍一張「快照」。如果某個檔案沒有變更，Git 不會重複儲存，而是建立一個指向前一版的連結。

這讓 Git 在切換版本時特別快，因為不需要「重新計算」，直接取出快照即可。

Git 的三個工作區域

這是理解 Git 最重要的概念。Git 專案有三個主要區域：

┌─────────────┐    ┌─────────────┐    ┌─────────────┐
│  工作目錄   │ → │   暫存區    │ → │   儲存庫    │
│ (Working    │    │ (Staging    │    │(Repository) │
│  Directory) │    │  Area)      │    │             │
└─────────────┘    └─────────────┘    └─────────────┘
  你編輯檔案        準備要提交的        正式的版本
  的地方           變更               歷史紀錄

工作目錄（Working Directory）

就是你在電腦上看到的專案資料夾。你在這裡新增、修改、刪除檔案。

暫存區（Staging Area）

也叫 Index。這是一個「準備區」，讓你選擇哪些變更要放進下一次提交。

為什麼需要暫存區？因為你可能改了 10 個檔案，但只想先提交其中 3 個。暫存區讓你能精確控制每次提交的內容。

儲存庫（Repository）

這是 Git 真正儲存所有版本歷史的地方，就是專案根目錄下的 .git 資料夾。每次「提交」（commit），變更就會從暫存區移到儲存庫，成為正式的歷史紀錄。

用生活化的比喻理解

把 Git 想像成一個「遊戲存檔系統」：

• 工作目錄 = 你正在玩的遊戲畫面
• 暫存區 = 「確定要存檔嗎？」的確認畫面
• 儲存庫 = 所有存檔的清單

你可以隨時讀取任何存檔（checkout），也可以建立新的分支線（branch）來嘗試不同的遊戲路線，最後再決定要走哪條線。

總結

• 版本控制解決了手動備份的混亂，讓你能追蹤變更、回溯歷史、多人協作
• Git 是分散式的版本控制系統，每個開發者都有完整的歷史紀錄
• Git 用快照而非差異來記錄版本，切換版本特別快
• 三個區域：工作目錄（編輯）→ 暫存區（準備）→ 儲存庫（正式紀錄）

下一篇，我們將實際安裝 Git，並學習第一個指令。