Git: Introduzione

Quando più persone collaborano a un progetto software, è fondamentale disporre di un sistema che consenta di registrare tutte le modifiche in modo chiaro e tracciabile. Un sistema di controllo di versione non si limita a conservare la cronologia del codice: permette a ogni sviluppatore di accedere all’intero progetto, di conoscere l’evoluzione del lavoro dei colleghi, di sperimentare soluzioni alternative e di verificarne l’interazione con i propri contributi.

Negli anni sono stati adottati diversi strumenti con questo obiettivo – dal Concurrent Versions System (CVS) ad Apache Subversion (SVN), fino a Microsoft Visual SourceSafe (VSS). Tuttavia, nell’ultimo decennio si è affermato un nuovo protagonista: Git, che oggi rappresenta lo standard de facto nella gestione del codice sorgente.

In questa serie di articoli dedicata a Git cercherò di offrire una panoramica completa: dalle sue caratteristiche fondamentali alle pratiche avanzate, dagli scenari di collaborazione quotidiana alle strategie di branching e integrazione continua. L’obiettivo è fornire non solo nozioni tecniche, ma anche spunti pratici e metodologici per sfruttare al meglio uno strumento che ha trasformato il modo di sviluppare software.

Cos'è Git?

Git è un sistema di controllo versione (VCS), o più precisamente, un sistema di controllo versione distribuito (DVCS). La sua funzione principale è registrare le modifiche apportate a un file o a un insieme di file nel tempo, consentendo di richiamare versioni specifiche in un secondo momento. Nel mondo della programmazione, dove la collaborazione è essenziale, Git consente agli sviluppatori di scrivere, testare e iterare il codice in tandem con altri membri del team, mantenendo modifiche organizzate e tracciabili ed evitando la perdita di lavoro. Altri VCS noti sono Fossil, Mercurial e Subversion.

Origine e Scopo 

Git è nato dalla necessità di Linus Torvalds, il capo sviluppatore di Linux, di un nuovo sistema di gestione delle versioni per lo sviluppo del kernel Linux. Precedentemente, la comunità degli sviluppatori utilizzava il programma proprietario BitKeeper, ma un cambio di licenza rese necessario un passaggio ad un nuovo sistema. Nessun programma open source disponibile all'epoca soddisfaceva i suoi elevati standard, così Torvalds creò il framework di base per Git in sole due settimane. Ironia della sorte, il nome "Git" sta per "stupido" o "idiota", e la pagina di aiuto man git si riferisce ad esso come allo "stupid content tracker". Tuttavia, questa definizione si è rivelata un eufemismo, dato che Git ha rivoluzionato il mondo del software, tanto che alcuni ne valutano l'importanza quanto quella di Linux.

Caratteristiche Principali

• Controllo di Versione Distribuito (DVCS): A differenza di molti altri programmi di controllo versione, Git è stato progettato con organizzazioni decentralizzate in mente. Non si basa su un singolo server centrale per operare su un progetto, permettendo a ogni membro del team di lavorare indipendentemente su una copia locale del progetto principale: ogni sviluppatore ha una copia locale completa del progetto, con tutta la sua storia, il che permette di lavorare offline

• Snapshot e Commit: Ogni volta che si desidera salvare delle modifiche, Git acquisisce un "istantanea" (snapshot) dello stato attuale del progetto. Questi snapshot sono chiamati commit. Idealmente, ogni commit dovrebbe rappresentare una singola modifica concettuale.

• Efficienza e Velocità: Git è estremamente veloce ed efficiente, anche con progetti di grandi dimensioni come il kernel Linux, che ha quasi un milione di commit e oltre 700 release taggate.

• Sistema di Branching Potente: Una delle caratteristiche più apprezzate di Git è il suo incredibile sistema di branching, che facilita lo sviluppo non lineare.

Git vs. GitHub/GitLab e Interfacce Utente

È importante distinguere tra "Git" (il sistema di controllo versione nella sua interezza, inclusi concetti e idee) e git (il comando per utilizzare queste funzioni). Git è uno strumento autonomo che può essere utilizzato senza repository centrali. Le piattaforme esterne, come GitHub, GitLab, Azure Repos, Bitbucket, Gitea, e Gitolite, sono servizi di hosting che facilitano la collaborazione, fungono da backup aggiuntivi e offrono funzioni extra come la gestione di problemi (issue tracking), la documentazione (wiki) e l'automazione dei test. Anche il kernel Linux è ora su GitHub.

Esistono vari modi per interagire con Git:

• Riga di Comando (CLI): Le fonti sottolineano che la riga di comando è l'unico luogo dove è possibile eseguire tutti i comandi Git, poiché la maggior parte delle interfacce grafiche (GUI) implementa solo un sottoinsieme parziale delle funzionalità di Git per semplicità.
• Interfacce Utente Grafiche (GUI) e IDE: Molti IDE popolari (come Microsoft Visual Studio, Xcode, IntelliJ IDEA, Android Studio) e editor (Atom, Sublime Text, Visual Studio Code) offrono comandi di menu per eseguire operazioni Git elementari.

Complessità e Apprendimento

Nonostante la sua potenza, Git è stato chiaramente progettato da professionisti per professionisti e non è facile da usare. I principianti possono incontrare messaggi di errore incomprensibili e trovarsi in difficoltà. Una buona comprensione di come funziona Git internamente è fondamentale per acquisire la fiducia necessaria a risolvere problemi come i conflitti di merge. Investire tempo per imparare Git sistematicamente è un'abilità fondamentale a lungo termine per ogni sviluppatore.

Concetti Fondamentali di Git

Comprendere la terminologia è il primo passo per padroneggiare Git.

- Repository: 
Un repository (o "magazzino") è la collezione di tutti i file che compongono un progetto, inclusi tutte le versioni precedenti e i rami di sviluppo. Quando si salva una modifica, Git ne fa una "istantanea" (snapshot). Un repository Git viene inizializzato all'interno della cartella che si desidera controllare in versione. Il repository può essere locale o remoto:

• Repository Locale: La copia completa del repository sul computer di un utente.
• Repository Remoto: Un repository esterno, spesso ospitato su piattaforme come GitHub o GitLab, utilizzato per la sincronizzazione e la collaborazione. Il repository origin è quello esterno da cui il progetto è stato originariamente clonato o configurato come predefinito.

- Directory .git:
È una cartella nascosta che contiene tutti i file necessari a Git per funzionare, come la configurazione del repository, i ganci (hooks), gli oggetti Git (commits, BLOBs, trees, tags) e i riferimenti. Copiare questa directory altrove è sufficiente per fare un backup o clonare il repository.

- Commit: 
Un commit è un'istantanea permanente delle modifiche apportate al progetto. Contiene i metadati della modifica (data, autore, messaggio, firma) e puntatori a un oggetto "tree" (che elenca i file versionati) e al commit precedente (il suo "genitore"). Una sequenza di commit forma la storia del repository. All'interno dei Commit è possibile inserire dei messaggi. 

I Messaggi di Commit dovrebbero essere concisi (prima riga preferibilmente <50 caratteri) e descrivere chiaramente le modifiche. La seconda riga può rimanere vuota, e dalla terza in poi possono seguire maggiori dettagli. Possono includere riferimenti a problemi (issues) e pull request.

- Staging Area (o Index): 

È un'area temporanea dove si preparano i file per il prossimo commit. Le modifiche vengono prima aggiunte qui tramite git add prima di essere salvate in un commit. Internamente, Git gestisce l'area di staging tramite il file .git/index in formato binario.

-BLOB (Binary Large Object): 
Contiene il contenuto effettivo dei file versionati. Ogni versione di un file ha un BLOB corrispondente.

- Tree Object:
Rappresenta la struttura delle directory in un dato momento. Contiene puntatori a BLOB (per i file) e ad altri Tree Object (per le sottocartelle).

- References (Refs): 
Sono piccoli file che puntano a specifici oggetti Git, il più delle volte a un commit. Esempi includono riferimenti ai commit più recenti dei rami locali e remoti (.git/refs/heads e .git/refs/remotes), e ai commit etichettati (.git/refs/tags).

• HEAD: Un riferimento speciale che punta al commit corrente del ramo attivo. Può essere "staccato" (detached HEAD) se si controlla direttamente un commit invece di un ramo.
• Reflog: Un log locale delle azioni Git che modificano il HEAD o il capo di un ramo nel repository locale. È utile per recuperare commit persi.
• Range Syntax: Permette di specificare intervalli di commit usando notazioni come rev1..rev2 o rev1...rev2.

- Branches (Rami): 
Rappresentano linee di sviluppo indipendenti. In Git, un ramo è semplicemente un puntatore al commit più recente di quella linea di sviluppo. I rami sono facili e veloci da creare e unire, ed è una delle caratteristiche distintive di Git.

• Ramo main (precedentemente master): Il ramo predefinito e principale di un nuovo repository. La denominazione è cambiata da master a main intorno al 2020 per evitare termini controversi.
• Tracking Branches: Rami locali che sono configurati per seguire un ramo su un repository remoto.
• Flussi di Lavoro con i Rami: I rami sono fondamentali per la collaborazione. Flussi di lavoro comuni includono lo sviluppo di funzionalità su rami separati (feature branches) che vengono poi integrati nel ramo principale.

- Tags (Etichette):
Servono per etichettare commit particolarmente importanti, spesso per contrassegnare versioni di rilascio del software (es. v1.0.0). Esistono tag semplici (leggeri) e tag annotati, che includono metadati aggiuntivi.