ビジュアルでわかる最初のGit (第一部)

(c) 2021 Kouji Matsui
ビジュアルでわかる
最初のGit
（第一部）
2021.5.8 GIT/GITHUBをもっと知りたい！
いまさら聞けない実用セミナー
- KOUJI MATSUI @KEKYO2

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Kouji Matsui – kozy, kekyo
• NAGOYA city, AICHI pref., JP
• Twitter – @kekyo2, @kozy_kekyo
• Self employed (I’m looking for a job)
• Microsoft Most Valuable Professional VS
and DevTech 2015-
• Center CLR organizer.
• .NET/F#/IL/metaprogramming or like…
• Bicycle rider

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はじめに
今日はGitの話をします。
Gitを、論理的な視点から捉えた良書はたくさんあります。
なので、ここでは別の切り口、
視覚的に捉える
という方法で解説を試みたいと思います。

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はじめに
この解説に含む内容:
◦ Gitを使う上で、知っておきたい概観の知識
→ 知らないと困ること
この解説に含まない内容:
◦ Gitコマンドの具体的な使用方法
◦ Gitの内部構造
◦ 公式の解説があります: https://git-scm.com/book/ja/v2
◦ 各種Gitクライアント（触れる程度に）
◦ 各種Gitサービス

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はじめに
特にお勧めの方:
◦ Gitの何が良いのかわからない。
◦ 見よう見まねでGitを使ってるけど、良くわかってない。
◦ これから覚えたいけど、使用方法以外の部分を補完したい。
◦ コマンドの使い方は他の資料を見れば分かるので、考え方を理解した
い。

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Agenda
ファイルを保存したい
変更の蓄積をどうやってやる？
歴史の改ざんと並行世界
札の正体
みんなで開発をやりたい
第二部: マージの真実

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今まで、ソースコード管理とかしたことない…
Copying metaphor: Microsoft Windows 2000 in Feb 2000

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だって、こうするしかないじゃない

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我々の世界でもこうですよ…

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何が知りたい？

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何が知りたい？
どれが最新？
どれとどれが関連している？
どう違う？

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「難しいのはいいや。ディレクトリ配下の全てのファイルを
コピって保存しておけばええやろ」
結局、全部コピーして
バックアップすれば安全

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感じる問題:
◦ 手順が明確じゃない
ファイル名のつけ方とか
◦ 堅牢じゃない
コピー間の関連性が失われてしまう可能性
後からしれっと変更出来てしまう
◦ 共同作業がやりにくい
たまたま、同じファイル名を付けようとした

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感じる問題:
◦ 手順が明確じゃない
ファイル名のつけ方とか
◦ 堅牢じゃない
コピー間の関連性が失われてしまう可能性
後からしれっと変更出来てしまう
◦ 共同作業がやりにくい
たまたま、同じファイル名を付けようとした
問題を回避するために、複雑な手順を導入
vs.
全てをあきらめ、間違ってもまあいいや

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大丈夫大丈夫、最悪日付を見ればわかる
間違えて削除しちゃったので
バックアップからコピー

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大丈夫大丈夫、最悪日付を見ればわかる… ギャーーー
もはや忘却の彼方
CVSの頃にやらかした…

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Agenda
札の正体

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Gitにおいては、”.git”ディレクトリ配下に保存される
“git init” コマンドで
そのディレクトリ配下に
.gitが作られる

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全てのファイル群を一意に識別できるIDを振る
6a28fb753eb4c9…

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6a28fb753eb4c9…
b1ff9de048ca952…
ファイル追加・削除
内容の変更
をすると、まったく違うIDになる
（連番じゃない）

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6a28fb753eb4c9…
b1ff9de048ca952…
ファイルの内容の他に、
誰が作成したか・いつ作成したか
の情報も含む

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6a28fb753eb4c9…
b1ff9de048ca952…
b1ff9de048ca952…
仮に、まったく同じ条件なら
まったく同じIDになる

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「コミット」する (git commit)
6a28fb753eb4c9…
.git
IDが付く

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一部変更して「コミット」する
b1ff9de048ca952…
.git
違うIDが付く
ファイル変更
した

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.gitディレクトリには、沢山のコミットが存在する:
.git
6a28fb753eb4c9… b1ff9de048ca952… 663ca52f97b3ce87…

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コミットした順に関連付けられる
.git

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実際は親のコミットIDを覚えている
.git
6a28fb753eb4c9…
親: なし
b1ff9de048ca952…
親: 6a28fb753eb4c9…
663ca52f97b3ce87…
親: b1ff9de048ca952…

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コミットIDの付与に関係する情報:
情報詳細
Author ファイル作成者 “Kouji Matsui "
Date コミット日時
Parent 親のコミットのID
File structures and blobs ディレクトリやファイルの構造と内容
6a28fb753eb4c9…
コミットIDを計算する
（ハッシュ関数）

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補足: ディレクトリ構造・ファイルの内容は、実際には変更さ
れたファイルだけが保存の対象になります。
ファイル内容の差分ではなく、ファイル全体が保存されます。

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ファイル内容の差分（例えばdiff/patch形式）を保存する方が、
ストレージ容量を削減出来て良さそうですが:
◦ あるコミットをチェックアウトするときに、ファイルの再現計算に時
間がかかる（過去の差分をすべてpatchする…）
◦ 途中の差分が壊れていると、以降のコミットが全滅する
Gitの場合は、可逆圧縮(zlib)を使うことで、サイズを減らして
います。

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Agenda
札の正体

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ファイルの一部だけ変更して、直したい…
c5da2b979d1156…
.git
一部だけ変更
元ID:6a28fb753eb4c9…

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.git
6a28fb753eb4c9…
親: なし
b1ff9de048ca952…
親: 6a28fb753eb4c9…
663ca52f97b3ce87…

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.git
6a28fb753eb4c9…
親: なし
b1ff9de048ca952…
親: 6a28fb753eb4c9…
663ca52f97b3ce87…
c5da2b979d1156…
親: 6a28fb753eb4c9…

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.git
6a28fb753eb4c9…
親: なし
b1ff9de048ca952…
親: 6a28fb753eb4c9…
663ca52f97b3ce87…
c5da2b979d1156…
親: 6a28fb753eb4c9…
違うIDになるので
どうやっても
「変更」はできない

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どのコミットを親とするか？
6a28fb753eb4c9…
変更中

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6a28fb753eb4c9…
現在のコミットID:
6a28fb753eb4c9…
変更中
付箋のようなもの
（札）が必要

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c5da2b979d1156…
親: 6a28fb753eb4c9…
6a28fb753eb4c9…
現在のコミットID:
c5da2b979d1156…
コミット
付け替える
（IDが変わる）

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現在のコミットを示す札を「HEAD」と呼びます
c5da2b979d1156…
6a28fb753eb4c9…
“HEAD”
c5da2b979d1156…

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コミットするとHEAD札はどんどん移動します:
.git
“HEAD”
663ca52f97b3ce87…
コミット
コミット

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途中で改ざんすると？
.git
6a28fb753eb4c9…
親: なし
b1ff9de048ca952…
親: 6a28fb753eb4c9…
663ca52f97b3ce87…
“HEAD”
6a28fb753eb4c9…
今はここを指している

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途中で改ざんすると、改ざんした方を指します:
.git
6a28fb753eb4c9…
親: なし
b1ff9de048ca952…
親: 6a28fb753eb4c9…
663ca52f97b3ce87…
c5da2b979d1156…
親: 6a28fb753eb4c9…
“HEAD”
c5da2b979d1156…
こっちを指す

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コミットは改ざん出来ない:
◦ 改ざんすると、違うコミットIDになる。
◦ 改ざんすると、同じ親を指す異なるコミットになる。
◦ 親の追跡が「HEAD」で行われる。
元のコミットを削除すれば、変更したことになる？
◦ コミットIDが変わっても良いなら。
◦ それはもはや異なる歴史。
◦ 並行世界の誕生？

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Agenda
札の正体

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札の正体
ID覚えるの大変だし何かいい方法は？名前つけてみる？
.git
c5da2b979d1156… “foobar”
b1ff9de048ca952…
名前を付けた
札

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札の正体
ID覚えるの大変だし何かいい方法は？名前つけてみる？
.git
c5da2b979d1156… “foobar”
b1ff9de048ca952…
“HEAD”
c5da2b979d1156…
何だか、HEADに
似てる？

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札の正体
名前の札とHEAD札は、ほぼ同じ扱いです。
これらの札の事を、「ブランチ」と呼びます。
これで混乱した人は、多分SubversionやTFS(TFVC)を触ったこと
があるかも知れません（すぐ説明します）。

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札の正体
名前の札は複数付けられるので:
.git
“foobar”
b1ff9de048ca952…
“HEAD”
c5da2b979d1156…

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札の正体
ブランチが複数存在する状態:
.git
“foobar”
b1ff9de048ca952…
“HEAD”
c5da2b979d1156…
“main”
594f2bacae342b7…
“devel”
993e92d68c31d25…
“baz”
993e92d68c31d25…

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札の正体
.git
“foobar”
b1ff9de048ca952…
末端のコミット
でなくてもOK

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札の正体
.git
“devel”
993e92d68c31d25…
“baz”
993e92d68c31d25…
同じコミットを
指していてもOK

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札の正体
ブランチの真実: もし、札がこのように付いていれば:
.git “main”
594f2bacae342b7…
“devel”
993e92d68c31d25…
“foobar”
cf1e5eb778ad6c9…

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札の正体
.git “main”
594f2bacae342b7…
“devel”
993e92d68c31d25…
“foobar”
cf1e5eb778ad6c9…
main

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札の正体
.git “main”
594f2bacae342b7…
“devel”
993e92d68c31d25…
devel
“foobar”
cf1e5eb778ad6c9…

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札の正体
.git “main”
594f2bacae342b7…
“devel”
993e92d68c31d25…
foobar
“foobar”
cf1e5eb778ad6c9…

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札の正体
.git “main”
594f2bacae342b7…
“devel”
993e92d68c31d25…
という「分岐」が
存在しているように見える…
“foobar”
cf1e5eb778ad6c9…

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札の正体
Gitのブランチは、札による「ツリーの様」を表していて、分
岐構造を識別するものではありません。

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札の正体
コミットで動かない名前の札:「タグ」
.git
“release2157”
c5da2b979d1156…
“devel”
c5da2b979d1156…
コミット
指しているブランチ
指しているタグ

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札の正体
コミットで動かない名前の札:「タグ」
.git
“release2157”
c5da2b979d1156…
“devel”
c5da2b979d1156…
ブランチは移動するが
タグは移動しない

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札の正体
HEADの真の姿:
.git
“HEAD”
devel
ブランチをチェックアウトすると
HEADはブランチを指す
“devel”
c5da2b979d1156…
コミット

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札の正体
HEADの真の姿:
.git
“devel”
c5da2b979d1156…
“HEAD”
devel
ブランチは移動するが
HEADはdevelを指したまま

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札の正体
HEADの真の姿:
.git
“HEAD”
devel
“devel”
c5da2b979d1156…
コミット
“foobar”
c5da2b979d1156…
ブランチが複数あったとしても

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札の正体
HEADの真の姿:
.git
“devel”
c5da2b979d1156…
“HEAD”
devel
HEADが指している
ブランチが移動する
“foobar”
c5da2b979d1156…
移動しない

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札の正体
札の種類についてのまとめ:
◦ ブランチは、コミットによって移動する。
◦ タグは、コミットによって移動しない。
◦ HEADは、現在のチェックアウトを保持する。
→ 札は、コミットIDやブランチを示すポインタでしかない。
注意: 「札」はこの解説固有の呼称です。
“main”
“release2157”
“HEAD”

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札の正体
以上から、少し前に話題になった件:
◦ ”main”または“master”という名称に、特別な意味はない。
◦ “master”を”main”に置き換え（変更）しても、Git上特に不都合はない。
◦ 何なら、“master”と”main”が同居しても良い。
◦ それどころか、”master”や”main”が存在しなくても問題ない。
事もわかると思います。
なお、“main”または”master”は、Gitのデフォルトのブランチ名
です。
“main” “master”
VS

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札の正体
TIPS: グチャグチャになったら:
.git
“devel”
ブランチが意図しないところに…

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札の正体
TIPS: グチャグチャになったら:
.git
“devel”
git reset --hard で、強制的に
指定したコミットIDに移動

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Agenda
札の正体

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今まではローカルリポジトリでGitを使ってきました:
.git
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7 8

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他の人のリポジトリとやり取りすると、共同作業できます:
.git だれかの .git
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9
7
5
1 2 3 4
5 6
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コミットIDは、内容が同じなら同じID:
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9
7
5
1 2 3 4
5 6
7 8
簡略化のため
IDを連番で説明

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1 2 3
9
7
5
1 2 3 4
5 6
7 8
同じコミットIDなら
中身も同じ

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1 2 3
9
7
5
1 2 3 4
5 6
7 8
相互に存在しない
コミット

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右のリポジトリを取り込む (git fetch) :
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9
7
5
1 3 4
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7 8
親のコミットIDは2
存在しないコミット
2
9

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もし、逆にfetchした場合:
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5 6
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存在しないコミット
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1 2 3
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4
8
5 6

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両者は同一になるはず。
9
1 2 3
7
4
8
5 6
1 3 4
5 6
7 8
2
9

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“git fetch”コマンドを実行すると、相手から足りないコミット
を取り込むことができる。
◦ データベースの同期機能（レプリケーション）のようなもの。
片方向のみ（双方向ではない）。
.gitディレクトリ内のデータが処理されるため、今手元で編集
中のファイルやディレクトリには影響しない。

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つまり、勝手にマージされたりしない。
札類は動かない。
マージ操作は、常に手動によってのみ発生する
（ので、安心していつでもfetchして良い）

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変更点を送信する (git push):
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mainに関係のある
コミット
9
1 2 3
7
5
“main”

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1 2 3 4
5 6
7 8
mainに関係のある
コミット
9
1 2 3
7
4
5
“main” “main”
ID:4が転送され
ブランチが移動

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7
4
5
相手のブランチが
勝手に変わるのは
まずいのでは？？

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普通は直接fetch/pushしたりしません（出来ません）:
.git だれかの.git
fetch push

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リモートサーバー
Gitサーバー
サーバーを介します

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.git
Gitサーバーにも
.gitディレクトリがある

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.git
.git
つまり、こういう状態

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.git Gitサーバー
1 2 3 4
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9
1 2 3
7
4
5
Gitサーバーの
mainブランチが移動
OK!

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.git
mainが移動

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.git
競合する？？
→ ブランチの順方向移動ならOK
mainが更に移動?

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ブランチの順方向の移動:
.git Gitサーバー .git
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5 6
7 8
9
1 2 3
7
5
push

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ブランチの順方向の移動:
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5 6
7 8
9
1 2 3
7
5
4
順方向

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ブランチの順方向ではない移動:
1 2 3 4
5 6
7 8
9
1 2 3
7
5
“main”
“main”
push

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ブランチの順方向ではない移動:
1 2 3 4
5 6
7 8
9
1 2 3
7
5
“main”
4
“main”
順方向ではない

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順方向の移動であれば、最新のブランチをpushできる。
◦ 順方向とは、より新しいコミット（小孫）方向。
順方向ではない場合は、push時にエラーになる。
◦ 親方向への移動を行った。
◦ まったく関係のないコミットに移動している。
そんなことあるの？
◦ 例: git reset --hardで逆方向に移動したブランチ
◦ 例: 誰かがマージしたために、ブランチが移動していた
→ 一旦fetchして、ローカルでマージしてからpush
◦ 例: リベースで新たなコミットIDを指すことになったブランチ

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エラーを無視して強制するのが、巷で言う”git push --force”
◦ force pushはサーバーでエラーとなるように設定されている場合がある。
◦ 出来た方が自由度が高いので、誤用は運用で回避した方が良いです。
pushの逆とも言えるfetchでは、勝手にブランチは移動しない:
◦ 前に触れた通り。
◦ 但し、“git pull”は別。pullは、fetchしてmergeするのと同じ。

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GitのGUIクライアントには
定期的にfetchする機能があります
ツリー表示は勝手に更新されます。
ブランチやタグは動きません！

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リモートサーバーの特定
.git
Gitサーバー .git
https://github.com/kekyo/...
長い…

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.git
.git
“origin”という名前を付ける
“git remote add origin https://github.com/kekyo/...”

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.git
.git リモートサーバーは
いくつでも追加できる
.git
.git

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.git
.git
neko .git
.git
“git fetch origin”
→ originからfetchする

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.git
.git
neko .git
.git
“git push origin main”
→ originのmainにpushする
“main”
“main”

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.git
.git
.git
sumo .git
“git push neko main”
→ nekoのmainにpushする
“main”
“main”

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複数のリモートリポジトリ
.git .git
.git
他の人が同じ名前を付けて
いるとは限らない

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複数のリモートリポジトリ
.git .git
.git .git

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.git .git
.git .git

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.git .git

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.git .git
自分の作業用リポジトリを持ちつつ
他のリポジトリにfetch/pushしたり出来ます

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複数のリモートリポジトリが
合成されて表示されます

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第二部へ続く…
素材: いらすとやさん
素材: Vincent Le Moignさん他 (CC-BY)

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