代码版本控制与 Git

作为数据工程师，您会经常编写代码。这可能是用于数据分析的 SQL 查询、自动化数据转换的 Python 脚本，或者定义基础设施的配置文件。就像任何软件开发过程一样，有效地管理这些代码的变更非常必要。这就是版本控制系统（VCS）发挥作用的地方，而 Git 是目前使用最广泛的版本控制系统。

想象一下，您和几位同事正在一个复杂的数据管道脚本上工作。您如何跟踪谁在何时更改了什么？如果最近的更改导致管道损坏，您需要恢复到之前的可用版本怎么办？您如何在不影响代码主稳定版本的情况下处理新功能？版本控制系统解决了这些问题。

理解版本控制

版本控制系统是一种软件，可帮助您跟踪和管理文件随时间发生的变更。可以将其视为项目代码的详细历史记录。它记录了您文件在不同时间点的快照，使您能够：

• 跟踪历史： 查看每次变更，包括谁进行了变更以及原因。
• 回溯变更： 如果出现错误或需求变化，可以轻松返回到较早的版本。
• 协同工作： 使多人能够同时在同一项目上工作，而不会相互覆盖工作。
• 安全测试： 创建独立副本（称为分支）以尝试新想法，而不会影响主代码库。

介绍 Git

Git 是一个分布式版本控制系统。这意味着，项目上的每个开发者通常在其本地机器上都拥有完整的历史副本，而无需依赖单个中央服务器来保存全部项目历史。这使得 Git 快速灵活，允许您离线工作并提供冗余。

Git 的核心思想

要开始使用 Git，您需要理解几个基本思想：

仓库 (Repo)

仓库（或简称“repo”）本质上是一个由 Git 跟踪的项目文件夹。它包含所有项目文件以及存储在名为 .git 的特殊隐藏子文件夹中的完整变更历史。

• 本地仓库： 这是您计算机上用于进行变更的仓库副本。
• 远程仓库： 这是托管在其他地方的仓库副本，通常在 GitHub、GitLab 或 Bitbucket 等平台上。远程仓库用于协同工作和备份。

基本流程：添加、提交

最常见的流程包括告诉 Git 您希望跟踪哪些变更，然后将这些变更保存为快照。

1. 修改文件： 您编辑代码（例如，更新 SQL 脚本）。
2. 暂存变更 (git add)：您告诉 Git 希望在下一个快照中包含哪些具体变更。这被称为“暂存”。您可能不想保存您所做的每一个变更，因此暂存允许您精确选择进入下一个快照的内容。
3. 提交变更 (git commit)：您将暂存的变更永久保存到仓库的历史记录中。每次提交都包含一个“提交消息”，简要描述您所做的变更。编写清晰、信息丰富的提交消息对于日后理解项目历史非常重要。

分支和合并

分支是 Git 最强大的功能之一。想象一下您的主代码库是稳定且可用的（通常称为 main 或 master 分支）。如果您想添加新功能或修复错误，可以创建一个新分支，这就像在那个时间点复制了一份您的代码。

您可以在这个新分支上工作，而不会影响稳定的 main 分支。一旦您在功能分支上的工作完成并经过测试，您可以将其合并回 main 分支，整合您的新变更。

一个典型的 Git 工作流程：在提交 C2 之后，从 main 分支创建了一个新分支（feature）。工作在两个分支上继续进行（feature 上的 C3, C4）。最后，feature 分支在提交 C5 处合并回 main。

使用远程仓库

要协同工作或备份您的工作，您将与远程仓库进行交互：

• git clone：在您的机器上创建一个远程仓库的本地副本。
• git pull：从远程仓库获取变更并将其合并到您的本地分支。这使得您的本地副本与协作者的变更保持同步。
• git push：将您已提交的本地变更（例如主分支上的新提交）发送到远程仓库，与他人共享。

Git 为何对数据工程师重要？

尽管 Git 最初是为软件代码开发的，但它在数据工程中非常有用：

• 管理代码资产： 跟踪 SQL 脚本、用于 ETL/ELT 管道的 Python/Scala/Java 代码、数据转换逻辑和数据质量检查中的变更。
• 基础设施即代码（IaC）： 管理 Terraform 或 CloudFormation 等工具的配置文件，确保您的基础设施定义可版本化和可复现。
• 协同工作： 在团队中高效地处理共享数据管道、脚本和配置。
• 可复现性： 通过检出之前使用的确切代码版本，轻松重现您的管道或分析的特定版本。这对于调试和审计非常重要。
• 测试： 在独立分支中安全地测试复杂管道或数据模型的变更。

学习 Git 是一项基本技能。它提供了一个安全网，允许您撤销错误，以及一个协同工作框架，使团队能够高效地共同构建复杂的数据系统。在本章后面的实践部分，您将亲身体验一些基本的 Git 命令。