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級(jí)別： 初級(jí)
運(yùn) 國蓮 (yunguol@cn.ibm.com), 軟件工程師, IBM
李 振剛 (lizg@cn.ibm.com), 軟件工程師, IBM
2008 年 9 月 04 日
是一個(gè)輕量級(jí)的分布式版本控制系統(tǒng)，它以方便的控制、極強(qiáng)的擴(kuò)展性贏得了眾多開放源代碼項(xiàng)目的青睞。本文從版本控制系統(tǒng)中的基本概念、操作和擴(kuò)展性等方面，有側(cè)重的介紹了 Mercurial。此外本文列出了幾個(gè)其他常用的分布式版本控制系統(tǒng)，并和 Mercurial 作了簡(jiǎn)單的比較。通過閱讀本文，讀者可以了解基礎(chǔ)的Mercurial操作，進(jìn)而熟悉這個(gè)備受青睞的工具。
Mercurial 簡(jiǎn)介
Mercurial 是一種輕量級(jí)分布式版本控制系統(tǒng)，采用 Python 語言實(shí)現(xiàn)，易于學(xué)習(xí)和使用，擴(kuò)展性強(qiáng)。其是基于 GNU General Public License (GPL) 授權(quán)的開源項(xiàng)目。相對(duì)于傳統(tǒng)的版本控制，具有如下優(yōu)點(diǎn)：
- 更輕松的管理。傳統(tǒng)的版本控制系統(tǒng)使用集中式的 repository，一些和 repository相關(guān)的管理就只能由管理員一個(gè)人進(jìn)行。由于采用了分布式的模型，Mercurial 中就沒有這樣的困擾，每個(gè)用戶管理自己的 repository，管理員只需協(xié)調(diào)同步這些repository。
- 更健壯的系統(tǒng)。分布式系統(tǒng)比集中式的單服務(wù)器系統(tǒng)更健壯，單服務(wù)器系統(tǒng)一旦服務(wù)器出現(xiàn)問題整個(gè)系統(tǒng)就不能運(yùn)行了，分布式系統(tǒng)通常不會(huì)因?yàn)橐粌蓚€(gè)節(jié)點(diǎn)而受到影響。
- 對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴性更低。由于同步可以放在任意時(shí)刻進(jìn)行，Mercurial 甚至可以離線進(jìn)行管理，只需在有網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)同步。
從 repository 開始
版本控制系統(tǒng)中的 repository 就像一個(gè)倉庫一樣，用來存儲(chǔ)被管理的數(shù)據(jù)文件，包含數(shù)據(jù)文件的不同版本。傳統(tǒng)的版本控制系統(tǒng)中，這樣的repository 是集中式的。除了這樣一個(gè)集中式的 repository 之外，每個(gè)用戶會(huì)有一份自己的工作版本拷貝。用戶通過命令同步自己的拷貝和集中式的repository。
分布式版本控制系統(tǒng)中的 repository 則采用的是對(duì)等網(wǎng)絡(luò)式的方式。傳統(tǒng)集中式的管理中，只有一份 repository，其他的只是工作拷貝，不包含額外的版本。分布式的管理當(dāng)中，每個(gè)用戶所持有的都是一個(gè)真實(shí)的 repository，當(dāng)中存儲(chǔ)有不同的版本信息和維護(hù)一個(gè) repository 的必要的輔助元數(shù)據(jù)。這樣一個(gè)對(duì)等工作模式當(dāng)中，用戶通過交換下文即將提到的 changeset 來完成同步。
這樣做的一些優(yōu)點(diǎn)在于，工作的并行度將大大的提高。每個(gè)用戶都可以帶著這樣的repository，從這里他可以把當(dāng)前的工作拷貝切換到 repository 里面存儲(chǔ)的任何一個(gè)版本。這個(gè)版本可以是之前正在工作的版本，現(xiàn)在需要合并進(jìn)一些別人的意見，也可以是用戶私有的一個(gè)版本，當(dāng)前正在做很多前瞻性的工作，還沒有能同步給其他用戶使用。也同樣是因?yàn)檫@樣的模式，每個(gè)用戶可以任意把自己的 repository 當(dāng)中的一個(gè)版本交換給其他用戶，而不需要對(duì)自己手頭正在工作的版本進(jìn)行回退。下圖是這樣一個(gè)靈活的工作模式的演示。
圖 1. 工作模式的演示
Mercurial 里的元素
Revision
在使用 Mercurial 的系統(tǒng)中每個(gè)改動(dòng)隔離在各自的 repository 里，既避免把不相關(guān)的代碼混雜起來， 又便于一個(gè)接一個(gè)的測(cè)試每一部分工作，用戶做的每個(gè)改動(dòng)稱為一個(gè) revision。一般會(huì)有一個(gè)所有用戶都可以訪問得到的 repository 保存了項(xiàng)目的“主要”版本，工作repository 是用戶自己做事情的地方，實(shí)現(xiàn)新的特性，修改漏洞，重構(gòu)，實(shí)驗(yàn)等，當(dāng)完成改變后，你可以 push 到共用的 repositor y中，即完成了一個(gè) revision。
Changeset
一個(gè)或多個(gè)文件的改變集合在一起形成一個(gè)邏輯單元，稱為 changeset。每一個(gè) changeset由兩部分內(nèi)容描述，版本號(hào)和 changeset 標(biāo)識(shí)，例如：
changeset: 207:58e4906e69e3
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冒號(hào)前面的數(shù)字代表版本號(hào)，它用來標(biāo)識(shí)本地 changeset。這個(gè)版本號(hào)只有在用戶的本地repository 中才有意義。冒號(hào)后面的那個(gè)很長(zhǎng)的十六進(jìn)制串是 changeset標(biāo)識(shí), 它是確定changeset的全局唯一標(biāo)識(shí)符, 在所有包含這個(gè) changese 的 repository 中都相同。多個(gè)用戶之間討論changeset，一般使用這個(gè) changeset 標(biāo)識(shí)，而不是上面說的版本號(hào)，因?yàn)橥耆锌赡苊總€(gè)用戶的 repository 中同樣的 changeset 版本號(hào)不同。
Head
Head 表示 repository 中每個(gè)分支最新的 revision，通常在合并幾個(gè)分支時(shí)會(huì)用到這個(gè)概念。
Tip
Tip 是最新的一個(gè) changeset 的版本號(hào)的一個(gè)別名。在命令中任何使用版本號(hào)的地方都可以使用 tip 來代替最新的 changeset的版本號(hào)。Tip在各個(gè)repository中是不同的，同時(shí)一個(gè)repository 中只有一個(gè) tip。
Log
Log 命令按時(shí)間順序從近到遠(yuǎn)的記錄著在 repository 中發(fā)生的每一次事件。可以通過指定-v診斷輸出選項(xiàng)來獲得更多更詳細(xì)的歷史信息，或者指定—debug選項(xiàng)來獲得歷史信息中的一切細(xì)節(jié)。
動(dòng)手操作起來
以下是一些實(shí)際使用 Mercurial 中常用的例子。Mercurial 的原意是元素周期表當(dāng)中的汞元素，但是 Mercurial 這樣的單詞顯然不太適合日常使用。事實(shí)上 Mercurial 的命令取了元素周期表當(dāng)中汞元素的化學(xué)符號(hào)：hg，所有的 Mercurial 命令都以 hg 開始。
其中 command 是 Mercurial 的命令。每個(gè)命令的具體的命令行選項(xiàng)可以使用：
來獲得。
克隆一個(gè) repository
我們使用 clone 命令克隆一個(gè) repository，它生成一個(gè)完整的 repository 復(fù)本，這樣我們就有一個(gè)本地私有的 repository 來工作。
例如：
$ hg clone http:///hg/project1
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如果所有都沒問題，clone 命令輸出：
destination directory: project1
requesting all changes
adding changesets
adding manifests
adding file changes
added 127 changesets with 448 changes to 143 files
139 files updated, 0 files merged, 0 files removed, 0 files unresolved
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此時(shí)，我們應(yīng)該在當(dāng)前目錄下發(fā)現(xiàn)一個(gè)目錄叫 project1，目錄下的文件是我們剛克隆的 repository 的精確復(fù)本。在 Mercurial 中，每一個(gè) repository 是自包含的。當(dāng)你克隆一個(gè)repository 后，新 repository 變成克隆時(shí)它的精確復(fù)本，但是后續(xù)的兩個(gè) repository 當(dāng)中任一方改變都不會(huì)在對(duì)方顯示，除非用戶使用 pull 或 push 命令明確地傳遞改變，這個(gè)將在后面介紹。
另外，每個(gè)用戶可以使用 init 命令將本地的一個(gè)目錄初始化為一個(gè) Mercurial 的 repository，只需要在那個(gè)目錄下運(yùn)行：
如果設(shè)置好了同步共享的發(fā)布方式，其他用戶就可以來克隆該用戶的 repository 了。
發(fā)布你的改動(dòng)
進(jìn)入工作目錄，使用我們喜歡的編輯軟件修改，例如我們要修改 main.py 讓它增加打印一行輸出：
def main():
print "I'm in the a function."
print "Great joy of using Mercurial!" #新加的一行
if __name__ == "__main__":
sys.exit(main())
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完成之后退出編輯器，任務(wù)完成。有了剛才的修改我們就可以創(chuàng)建一個(gè)changeset。
在創(chuàng)建 changeset 之前如果想確認(rèn)一下哪些文件被改動(dòng)了，可以使用 status 命令。
使用 diff 命令可以檢查實(shí)際文件內(nèi)容的改變：
diff -r a58db6f0e482 main.py
--- a/main.py Thu Nov 29 13:38:38 2007 +0800
+++ b/main.py Thu Nov 29 13:46:10 2007 +0800
@@ -1,5 +1,6 @@ def main():
def main():
print "I'm in the a function."
+ print "Great joy of using Mercurial!" #新加的一行
if __name__ == "__main__":
sys.exit(main())
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diff 命令的默認(rèn)輸出是通用的補(bǔ)丁格式，易于在各種系統(tǒng)之間交換和討論。
創(chuàng)建一個(gè) changeset 后我們就可以用 commit 命令提交了。
這個(gè)命令把我們帶到一個(gè)編輯器內(nèi)，缺省的編輯器是 vi，同時(shí)給我們展示了幾行如下的文字：
HG: user: Guolian Yun <yunguol@cn.ibm.com>
HG: changed main.py
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第一行是空的，接下來的幾行表明哪些文件將進(jìn)入本 changeset。為了改變 changeset，我們必須描述它的原因，這通常稱為 changeset注釋。讓我們輸入一些：
I’m using Mercurial!
HG: user: Guolian Yun <yunguol@cn.ibm.com>
HG: changed main.py
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接著，保存并退出編輯器，如果一切正常，commit 命令將沒有任何提示地輸出。
讓我們看看status命令現(xiàn)在告訴我們什么？
什么也沒有！我們的改動(dòng)已經(jīng)提交到changeset里了，那里沒有修改的文件需要提交的。Repository 中內(nèi)容和當(dāng)前工作目錄的內(nèi)容一致了。
現(xiàn)在可以檢查以下最新的改動(dòng)是不是包含剛才所添加的 changeset 注釋，使用 tip 命令就可以顯示了：
$ hg tip:
changeset: 2:2874393e3d9c
tag: tip
user: Guolian Yun <yunguol@cn.ibm.com>
date: Thu Nov 29 10:10:39 2007 +0800
summary: I'm using Mercurial!
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目前新的 changeset 只存在本地 repository 中，如果想和其它 repository 分享改動(dòng)，我們需要使用 push。
project2 為你想要 push 的目標(biāo) repository 的名字。
引入他人的改動(dòng)
想要得到所有在別的 repository中而在本地repository中沒有的改動(dòng)，可以采用 pull命令。
project3為我們想要得到更新的目標(biāo)repository的名字。
在 Pull 后，缺省情況下Mercurial不更新工作目錄。這意味著雖然repository現(xiàn)在有changeset，但在工作目錄中的 main.py 文件仍然是 pull 之前老的內(nèi)容。
如果只想從hg clone的 repository 中更新當(dāng)前 revision 到最新版，可以直接采用：
Repository 之間的同步
上文當(dāng)中的 push 和 pull 的操作，是處于不同位置的 repository 之間的同步。之前給出的兩個(gè)例子是本地目錄 repository 之間的同步。Mercurial 還支持以下形式的 repository 之間的同步：
file://local/filesystem/path
http://[user@]host[:port]/[path]
https://[user@]host[:port]/[path]
ssh://[user@]host[:port]/[path]
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其中 file 協(xié)議和本地目錄相同。在 http 和 https 協(xié)議上使用push命令，需要在遠(yuǎn)端的服務(wù)器上啟用相關(guān)的屬性。ssh協(xié)議是眾多系統(tǒng)中支持的shell。
標(biāo)準(zhǔn)的 Mercurial 發(fā)行包中還附帶一個(gè) Python CGI 腳本 hgweb.cgi, 可以用來參考搭建一個(gè)多用戶可以集中式的同步改動(dòng)的界面，如下圖所示：
圖 2. 界面
擴(kuò)展 Mercurial
Mercurial 系統(tǒng)中提供一種擴(kuò)展機(jī)制來添加新的命令。通過擴(kuò)展添加的命令可以在現(xiàn)有的Mercurial 系統(tǒng)的基礎(chǔ)上添加新的功能，這些命令跟隨 hg 后被調(diào)用時(shí)就像原生的命令一樣。本文介紹兩個(gè)常用的Mercurial擴(kuò)展：Patchbomb和Mq。
Patchbomb
Patchbomb是一個(gè)在Mercurial系統(tǒng)中利用發(fā)送郵件的方式來交換changeset的擴(kuò)展。Patchbomb添加了一個(gè)新的email命令。通過調(diào)用 hg email 命令，changeset 提交時(shí)的信息的第一行將作為郵件的主題，信件的正文包括完整的 changese t提交信息，以 patch 的形式發(fā)布出來的 changeset 完整補(bǔ)丁。如果一次發(fā)送的是多個(gè)changeset，那么Patchbomb會(huì)提示輸入本次 changeset 集的總提示信息，這部分信息將作為第一封信，信件主題以[PATCH 0 of N]開頭，changeset 則會(huì)以[PATCH i of N]將的主題開頭發(fā)出，其中i是 changeset在本地 repository 當(dāng)中的順序。多changeset 系列郵件中，每封信會(huì)在郵件頭中包含合適的回復(fù)信息，這樣在郵件客戶端可以清晰的顯示出系列 changeset 之間的層次關(guān)系。
圖 3. 層次關(guān)系
Patchbomb 支持使用本地系統(tǒng)中的 sendmail 程序來發(fā)送郵件，同時(shí)支持使用 SMTP 郵件服務(wù)器。用戶如果長(zhǎng)期固定為某個(gè)項(xiàng)目工作，還可以將郵件的收件地址和發(fā)信地址提供給Patchbomb，免去每次手動(dòng)輸入的麻煩。這一切都可以在 Mercurial 統(tǒng)一的 .hgrc 當(dāng)中設(shè)置，以下是一個(gè)完整的例子。
[extensions]
hgext.patchbomb =
[email]
method = smtp # 還可以在這里指定/usr/sbin/sendmail
from = Zhengang Li <lizg@cn.ibm.com>
to = groupmail@
[smtp]
host = smtp.
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Patchbomb 作者為Bryan O’Sullivan，該擴(kuò)展現(xiàn)在隨同 Mercurial 系統(tǒng)一起發(fā)布，用戶不需額外下載安裝，只需如上例中一樣啟用即可。
Mq
Mq 擴(kuò)展的全名是Mercurial Queues，顧名思義該擴(kuò)展將用戶本地的多個(gè) changeset 排列到隊(duì)列中。原先分布式版本控制系統(tǒng)中，changeset 一旦提交并不能修改。有了 Mq 擴(kuò)展之后，用戶可以將本地的任意數(shù)量的 changeset 存放至一個(gè)本地的隊(duì)列當(dāng)中，對(duì)這些 changeset 用戶除了可以使用傳統(tǒng)的 changeset 上的任何命令之外，還可以修改changeset，包括提交信息和版本補(bǔ)丁的改動(dòng)。
啟用 Mq 擴(kuò)展的辦法同其他擴(kuò)展一樣，在 .hgrc 當(dāng)中添加如下信息：
Mq的命令是一系列以字母q打頭的命令，qinit, qnew, qrefresh, qdiff, qpop和qpush等。Qinit 用來初始化用來存放補(bǔ)丁隊(duì)列的目錄，qnew創(chuàng)建一個(gè)新的補(bǔ)丁changeset，qrefresh 將改動(dòng)刷新到當(dāng)前的補(bǔ)丁當(dāng)中去，qdiff 將當(dāng)前的補(bǔ)丁打印到屏幕，qpop 和 qpush 用來移動(dòng)當(dāng)前存放在隊(duì)列頂部的補(bǔ)丁。完整的 q 系列命令可以從 hg help給出的列表中獲得。
Mq中所有的 changeset 補(bǔ)丁存放在項(xiàng)目頂層目錄的.hg/patches下面，用戶可以手動(dòng)修改這些補(bǔ)丁當(dāng)中的提交信息。Changeset 補(bǔ)丁的順序存放在.hg/patches/series文件當(dāng)中，同樣的，用戶可以修改這些補(bǔ)丁的順序。
Mq的作者是Chris Mason，該擴(kuò)展現(xiàn)在隨同 Mercurial 系統(tǒng)一起發(fā)布，用戶不需額外下載安裝。
如果現(xiàn)有的擴(kuò)展不能滿足用戶的要求，編寫自己的擴(kuò)展也不困難。Mercurial 使用 Python編寫，編寫一個(gè)新的擴(kuò)展相當(dāng)于在 Mercurial 系統(tǒng)的 hgext 包當(dāng)中編寫一個(gè)新的模塊。具體的擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)還有些約定的規(guī)則，用戶可以參考 Mercurial 所提供的文檔。
其他分布式版本控制系統(tǒng)
分布式版本控制系統(tǒng)領(lǐng)域還有一些其他的系統(tǒng)，如GNU arch，monotone，Bazaar，git，darcs。
各類系統(tǒng)在各在一定的領(lǐng)域內(nèi)長(zhǎng)處，如GNU arch在GNU Savannah主機(jī)上應(yīng)用，Bazaar 主要用于 Ubuntu Linux 系統(tǒng)的開發(fā)當(dāng)中，git 源于Linux kernel 的開發(fā)，現(xiàn)在在多處和內(nèi)核相關(guān)的項(xiàng)目中使用。他們大多數(shù)提供友好的Web界面和多種版本同步協(xié)議的支持。Git 和Gnu arch 由 C 和 shell 腳本語言編寫實(shí)現(xiàn)，monotone 由C++語言實(shí)現(xiàn)，darcs 由 Haskell語言實(shí)現(xiàn)，Bazaar 和本文介紹的 Mercurial 由 Python 語言實(shí)現(xiàn)。從開放和擴(kuò)展性方面來說，類似 Python 這樣的腳本語言的更易于用戶編寫自己的擴(kuò)展。
在眾多的分布式版本控制系統(tǒng)中，Mercurial 是最年輕的，它的第一個(gè)版本發(fā)布于2005年4月。Mercurial 吸收了眾多前輩的特性，被眾多的項(xiàng)目采用。
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