Система управления версиями

Система управления версиями (от англ. Version Control System, VCS или Revision Control System ) - программное обеспечение для облегчения работы с изменяющейся информацией. Система управления версиями позволяет хранить несколько версий одного и того же документа, при необходимости возвращаться к более ранним версиям, определять, кто и когда сделал то или иное изменение, и многое другое.

Такие системы наиболее широко используются при разработке программного обеспечения для хранения исходных кодов разрабатываемой программы. Однако они могут с успехом применяться и в других областях, в которых ведётся работа с большим количеством непрерывно изменяющихся электронных документов. В частности, системы управления версиями применяются в САПР , обычно в составе систем управления данными об изделии (PDM). Управление версиями используется в инструментах конфигурационного управления (Software Configuration Management Tools ).

При определении допустимости слияния изменений в пределах одного и того же текстового файла работает типовой механизм построчного сравнения текстов (примером его реализации является системная утилита GNU diff), который сравнивает объединяемые версии с базовой и строит список изменений, то есть добавленных, удалённых и заменённых наборов строк. Минимальной единицей данных для этого алгоритма является строка, даже самое малое отличие делает строки различными. С учётом того, что символы-разделители, в большинстве случаев, не несут смысловой нагрузки, механизм слияния может игнорировать эти символы при сравнении строк.

Те найденные наборы изменённых строк, которые не пересекаются между собой, считаются совместимыми и их слияние делается автоматически. Если в сливаемых файлах находятся изменения, затрагивающие одну и ту же строку файла, это приводит к конфликту. Такие файлы могут быть объединены только вручную. Любые файлы, кроме текстовых, с точки зрения VCS являются бинарными и не допускают автоматического слияния.

Конфликты и их разрешение

Ситуация, когда при слиянии нескольких версий сделанные в них изменения пересекаются между собой, называют конфликтом . При конфликте изменений система управления версиями не может автоматически создать объединённый проект и вынуждена обращаться к разработчику. Как уже говорилось выше, конфликты могут возникать на этапах фиксации изменений, обновления или слияния ветвей. Во всех случаях при обнаружении конфликта соответствующая операция прекращается до его разрешения. Некоторые системы (например, Subversion) даже не пытаются разрешать конфликты на этапе фиксации или слияния ветви со стволом; при возникновении таких конфликтов операция полностью отменяется и разработчику предлагается сначала выполнить обновление рабочей копии (очевидно, что при этом возникнут те же самые конфликты), разрешить конфликты и только после этого выполнять объединение своих изменений с базовой ветвью.

Для разрешения конфликта система, в общем случае, предлагает разработчику три варианта конфликтующих файлов: базовый, локальный и серверный. Конфликтующие изменения либо показываются разработчику в специальном программном модуле объединения изменений (в этом случае там демонстрируются сливаемые варианты и динамически изменяющийся в зависимости от команд пользователя объединённый вариант файла), либо просто помечаются специальной разметкой прямо в тексте объединённого файла (тогда разработчик должен сам сформировать желаемый текст в спорных местах и сохранить его).

Конфликты в файловой системе разрешаются проще: там может конфликтовать только удаление файла с одной из прочих операций, а порядок файлов в каталоге не имеет значения, так что разработчику остаётся лишь выбрать, какую операцию нужно сохранить в сливаемой версии.

Блокировки

Механизм блокировки позволяет одному из разработчиков захватить в монопольное использование файл или группу файлов для внесения в них изменений. На то время, пока файл заблокирован, он остаётся доступным всем остальным разработчикам только на чтение, и любая попытка внести в него изменения отвергается сервером. Технически блокировка может быть организована по-разному. Типичным для современных систем является следующий механизм.

Массовое использование блокировок, когда все или большинство файлов в проекте являются блокируемыми и для любых изменений необходимо заблокировать соответствующий набор файлов, называется ещё стратегией «блокированного извлечения». Ранние системы управления версиями поддерживали исключительно эту стратегию, предотвращая таким способом появление конфликтов на корню. В современных VCS предпочтительным является использование неблокирующих извлечений, блокировки же считаются скорее неизбежным злом, которое нужно по возможности ограничивать. Недостатки использования блокировок очевидны:

• Блокировки просто мешают продуктивной работе, поскольку вынуждают ожидать освобождения блокированных файлов, хотя в большинстве случаев даже совместные изменения одних и тех же файлов, которые делаются в ходе разных по смыслу работ, не пересекаются и объединяются при слиянии автоматически.
• Частота возникновения конфликтов и сложность их разрешения в большинстве случаев не настолько велики, чтобы создать серьёзные затруднения. Возникновение же серьёзного конфликта изменений чаще всего сигнализирует либо о существенном расхождении во мнениях разных разработчиков относительно дизайна одного и того же фрагмента, либо о неправильной организации работы (когда два или более разработчиков делают одно и то же).
• Блокировки создают административные проблемы. Типичный пример: разработчик может забыть снять блокировку с занятых им файлов, уходя в отпуск. Для разрешения подобных проблем приходится применять административные меры, в том числе включать в систему технические средства для сброса неверных блокировок, но и при их наличии на приведение системы в порядок расходуется время.

С другой стороны, в некоторых случаях использование блокировок вполне оправданно. Очевидным примером является организация работы с бинарными файлами, для которых нет инструментальных средств слияния изменений либо такое слияние принципиально невозможно (как, например, для файлов изображений). Если автоматическое слияние невозможно, то при обычном порядке работы любое параллельное изменение подобных файлов будет приводить к конфликту. В данном случае гораздо удобнее сделать такой файл блокируемым, чтобы гарантировать, что любые изменения в него будут вноситься только последовательно.

Версии проекта, теги

Система управления версиями обеспечивает хранение всех существовавших вариантов файлов и, как следствие, всех вариантов проекта в целом, имевших место с момента начала его разработки. Но само понятие «версии» в разных системах может трактоваться двумя различными способами.

Одни системы поддерживают версионность файлов . Это означает, что любой файл, появляющийся в проекте, получает собственный номер версии (обычно - номер 1, условной «нулевой» версией файла считается пустой файл с тем же именем). При каждой фиксации разработчиком изменений, затрагивающих файл, соответствующая часть фиксируемых изменений применяется к файлу и файл получает новый, обычно следующий по порядку, номер версии. Поскольку фиксации обычно затрагивают только часть файлов в репозитории, номера версий файлов, имеющиеся на один и тот же момент времени, со временем расходятся, и проект в целом (то есть весь набор файлов репозитория), фактически, никакого «номера версии» не имеет, поскольку состоит из множества файлов с различными номерами версий. Подобным образом работает, например, система управления версиями CVS.

Для других систем понятие «версия» относится не к отдельному файлу, а к репозиторию целиком. Вновь созданный пустой репозиторий имеет версию 1 или 0, любая фиксация изменений приводит к увеличению этого номера (то есть даже при изменении одного файла на один байт весь репозиторий считается изменённым и получает новый номер версии). Таким способом трактует номера версий, например, система Subversion. Номера версии отдельного файла здесь, фактически, не существует, условно можно считать таковым текущий номер версии репозитория (то есть считать, что при каждом изменении, внесённом в репозиторий, все его файлы меняют номер версии, даже те, которые не менялись). Иногда, говоря о «версии файла» в таких системах, имеют в виду ту версию репозитория, в которой файл был последний раз (до интересующего нас момента) изменён.

Для практических целей обычно имеет значение не отдельный файл, а весь проект целиком. В системах, поддерживающих версионность отдельных файлов, для идентификации определённой версии проекта можно использовать дату и время - тогда версия проекта будет состоять из тех версий входящих в него файлов, которые имелись в репозитории на указанный момент времени. Если поддерживается версионность репозитория в целом, номером версии проекта может выступать номер версии репозитория. Однако оба варианта не слишком удобны, так как ни дата, ни номер версии репозитория обычно не несут информации о значимых изменениях в проекте, о том, насколько долго и интенсивно над ним работали. Для более удобной пометки версий проекта (или его частей) системы управления версиями поддерживают понятие тегов .

Тег (tag) - это символическая метка, которая может быть связана с определённой версией файла и/или каталога в репозитории. С помощью соответствующей команды всем или части файлов проекта, отвечающим определённым условиям (например, входящим в головную версию главной ветви проекта на определённый момент времени) может быть присвоена заданная метка. Таким образом можно идентифицировать версию проекта (версия «XX.XXX.XXX» - это набор версий файлов репозитория, имеющих тег «XX.XXX.XXX»), зафиксировав таким образом его состояние на некоторый желаемый момент. Как правило, система тегов достаточно гибкая и позволяет пометить одним тегом и не одновременные версии файлов и каталогов. Это позволяет собрать «версию проекта» любым произвольным образом. С точки зрения пользователя системы пометка тегами может выглядеть по-разному. В некоторых системах она изображается именно как пометка (тег можно создать, применить к определённым версиям файлов и каталогов, снять). В других системах (например, Subversion) тег представляет собой просто отдельный каталог на файловом дереве репозитория, куда из ствола и ветвей проекта с помощью команды копирования делаются копии нужных версий файлов. Так что визуально тег - это просто вынесенная в отдельный каталог копия определённых версий файлов репозитория. По соглашению в дерево каталогов, соответствующее тегу, запрещена фиксация изменений (то есть версия проекта, представляемая тегом, является неизменной).

Базовые принципы разработки ПО в VCS

Порядок использования системы управления версиями в каждом конкретном случае определяется техническими регламентами и правилами, принятыми в конкретной фирме или организации, разрабатывающей проект. Тем не менее, общие принципы правильного использования VCS немногочисленны и едины для любых разработок и систем управления версиями.

1. Любые рабочие, тестовые или демонстрационные версии проекта собираются только из репозитория системы. «Персональные» сборки, включающие ещё незафиксированные изменения, могут делать только разработчики для целей промежуточного тестирования. Таким образом, гарантируется, что репозиторий содержит всё необходимое для создания рабочей версии проекта.
2. Текущая версия главной ветви всегда корректна. Не допускается фиксация в главной ветви неполных или не прошедших хотя бы предварительное тестирование изменений. В любой момент сборка проекта, проведённая из текущей версии, должна быть успешной.
3. Любое значимое изменение должно оформляться как отдельная ветвь. Промежуточные результаты работы разработчика фиксируются в эту ветвь. После завершения работы над изменением ветвь объединяется со стволом. Исключения допускаются только для мелких изменений, работа над которыми ведётся одним разработчиком в течение не более чем одного рабочего дня.
4. Версии проекта помечаются тегами. Выделенная и помеченная тегом версия более никогда не изменяется.

Распределённые системы управления версиями

branch Ветвь - направление разработки, независимое от других. Ветвь представляет собой копию части (как правило, одного каталога) хранилища, в которую можно вносить свои изменения, не влияющие на другие ветви. Документы в разных ветвях имеют одинаковую историю до точки ветвления и разные - после неё. changeset , activity Набор изменений. Представляет собой поименованный набор правок, сделанных в локальной копии для какой-то общей цели. В системах, поддерживающих наборы правок, разработчик может объединять локальные правки в группы и выполнять фиксацию логически связанных изменений одной командой, указывая требуемый набор правок в качестве параметра. При этом прочие правки останутся незафиксированными. Типичный пример: ведётся работа над добавлением новой функциональности, а в этот момент обнаруживается критическая ошибка, которую необходимо немедленно исправить. Разработчик создаёт набор изменений для уже сделанной работы и новый - для исправлений. По завершении исправления ошибки отдаётся команда фиксации только второго набора правок. check-in , commit , submit Создание новой версии, фиксация изменений. Распространение изменений, сделанных в рабочей копии, на хранилище документов. При этом в хранилище создаётся новая версия изменённых документов. check-out , clone Извлечение документа из хранилища и создание рабочей копии. conflict Конфликт - ситуация, когда несколько пользователей сделали изменения одного и того же участка документа. Конфликт обнаруживается, когда один пользователь зафиксировал свои изменения, а второй пытается зафиксировать и система сама не может корректно слить конфликтующие изменения. Поскольку программа может быть недостаточно разумна для того, чтобы определить, какое изменение является «корректным», второму пользователю нужно самому разрешить конфликт (resolve ). head Основная версия - самая свежая версия для ветви/ствола, находящаяся в хранилище. Сколько ветвей, столько основных версий. merge , integration Слияние - объединение независимых изменений в единую версию документа. Осуществляется, когда два человека изменили один и тот же файл или при переносе изменений из одной ветки в другую. rebase Перенос точки ветвления (версии, от которой начинается ветвь) на более позднюю версию основной ветви. Например, после выпуска версии 1.0 проекта в стволе продолжается доработка (исправление ошибок, доработка имеющегося функционала), одновременно начинается работа над новой функциональностью в новой ветви. Через какое-то время в основной ветви происходит выпуск версии 1.1 (с исправлениями); теперь желательно, чтобы ветвь разработки новой функциональности включала изменения, произошедшие в стволе. Вообще, это можно сделать базовыми средствами, с помощью слияния (merge), выделив набор изменений между версиями 1.0 и 1.1 и слив его в ветвь. Но при наличии в системе поддержки перебазирования ветви эта операция делается проще, одной командой: по команде rebase (с параметрами: ветвью и новой базовой версией) система самостоятельно определяет нужные наборы изменений и производит их слияние, после чего для ветви базовой версией становится версия 1.1; при последующем слиянии ветви со стволом система не рассматривает повторно изменения, внесённые между версиями 1.0 и 1.1, так как ветвь логически считается выделенной после версии 1.1. repository , depot Хранилище документов - место, где система управления версиями хранит все документы вместе с историей их изменения и другой служебной информацией. revision Версия документа. Системы управления версиями различают версии по номерам, которые назначаются автоматически. shelving Откладывание изменений. Предоставляемая некоторыми системами возможность создать набор изменений (changeset) и сохранить его на сервере без фиксации (commit’а). Отложенный набор изменений доступен на чтение другим участникам проекта, но до специальной команды не входит в основную ветвь. Поддержка откладывания изменений даёт возможность пользователям сохранять незавершённые работы на сервере, не создавая для этого отдельных ветвей. tag , label Метка, которую можно присвоить определённой версии документа. Метка представляет собой символическое имя для группы документов, причем метка описывает не только набор имен файлов, но и версию каждого файла. Версии включенных в метку документов могут принадлежать разным моментам времени. trunk , mainline , master Ствол - основная ветвь разработки проекта. Политика работы со стволом может отличаться от проекта к проекту, но в целом она такова: большинство изменений вносится в ствол; если требуется серьёзное изменение, способное привести к нестабильности, создаётся ветвь , которая сливается со стволом, когда нововведение будет в достаточной мере испытано; перед выпуском очередной версии создаётся «релизная » ветвь, в которую вносятся только исправления. update , sync Синхронизация рабочей копии до некоторого заданного состояния хранилища. Чаще всего это действие означает обновление рабочей копии до самого свежего состояния хранилища. Однако при необходимости можно синхронизировать рабочую копию и к более старому состоянию, чем текущее. working copy Рабочая (локальная) копия документов.

См. также

• Конфигурационное управление (Software Configuration Management), инструменты конфигурационного управления (Software Configuration Management Tools)
• Программные продукты с прозрачным управлением версиями
  • Некоторые реализации

Обзор систем контроля версий

Системы контроля версий стали неотъемлемой частью жизни не только разработчиков программного обеспечения, но и всех людей, столкнувшихся с проблемой управления интенсивно изменяющейся информацией, и желающих облегчить себе жизнь. Вследствие этого, появилось большое число различных продуктов, предлагающих широкие возможности и предоставляющих обширные инструменты для управления версиями. В этой статье будут кратко рассмотрены наиболее популярные из них, приведены их достоинства и недостатки.

Для сравнения были выбраны наиболее распространенные системы контроля версий: RCS, CVS, Subversion, Aegis, Monoton, Git, Bazaar, Arch, Perforce, Mercurial, TFS.

RCS - система управления пересмотрами версий.
(www.gnu.org/software/rcs/rcs.html)

Начнем наш обзор с одной из первых систем контроля версий – RCS (Revision Control System – система управления пересмотрами версий), разработанной в 1985 году. Она пришла на смену популярной в то время системы контроля версий SCCS (Source Code Control System – система управления исходным кодом).

На данный момент RCS активно вытесняется более мощной системой контроля версий CVS, но все еще - достаточно популярна, и является частью проекта GNU.

RCS позволяет работать только с отдельными файлами, создавая для каждого историю изменений. Для текстовых файлов сохраняются не все версии файла, а только последняя версия и все изменение, внесенные в нее. RCS также может отслеживать изменения в бинарных файлах, но при этом каждое изменение хранится в виде отдельной версии файла.

Когда изменения в файл вносит один из пользователей, для всех остальных этот файл остается заблокированным. Они не могут запросить его из репозитория для редактирования, пока первый пользователь не закончит работу и не зафиксирует изменения.

Рассмотрим основные преимущества и недостатки системы контроля версий RCS.

Преимущества:

1. RCS - проста в использовании и хорошо подходит для ознакомления с принципами работы систем контроля версий.

2. Хорошо подходит для резервного копирования отдельных файлов, не требующих частого изменения группой пользователей.

3. Широко распространена и предустановленна в большинстве свободно распространяемых операционных системах.

Недостатки:

1. Отслеживает изменения только отдельных файлов, что не позволяет использовать ее для управления версиями больших проектов.

2. Не позволяет одновременно вносить изменения в один и тот же файл несколькими пользователями.

3. Низкая функциональность, по сравнению с современными системами контроля версий.

Выводы:

Система контроля версий RCS предоставляет слишком слабый набор инструментов для управления разрабатываемыми проектами и подходит разве что для ознакомления с технологией контроля версий или ведения небольшой истории откатов отдельных файлов.

CVS - система управления параллельными версиями.
(www.nongnu.org/cvs)

Система управления параллельными версиями (Concurrent Versions System) – логическое развитие системы управления пересмотрами версий (RCS), использующая ее стандарты и алгоритмы по управлению версиями, но значительно более функциональная, и позволяющая работать не только с отдельными файлами, но и с целыми проектами.

CVS основана на технологии клиент-сервер, взаимодействующих по сети. Клиент и сервер также могут располагаться на одной машине, если над проектом работает только один человек, или требуется вести локальный контроль версий.

Работа CVS организована следующим образом. Последняя версия и все сделанные изменения хранятся в репозитории сервера. Клиенты, подключаясь к серверу, проверяют отличия локальной версии от последней версии, сохраненной в репозитории, и, если есть отличия, загружают их в свой локальный проект. При необходимости решают конфликты и вносят требуемые изменения в разрабатываемый продукт. После этого все изменения загружаются в репозиторий сервера. CVS, при необходимости, позволяет откатываться на нужную версию разрабатываемого проекта и вести управление несколькими проектами одновременно.

Приведем основные достоинства и недостатки системы управления параллельными версиями.

Достоинства:

1. Несколько клиентов могут одновременно работать над одним и тем же проектом.

2. Позволяет управлять не одним файлом, а целыми проектами.

3. Обладает огромным количеством удобных графических интерфейсов, способных удовлетворить практически любой, даже самый требовательный вкус.

4. Широко распространена и поставляется по умолчанию с большинством операционных систем Linux.

5. При загрузке тестовых файлов из репозитория передаются только изменения, а не весь файл целиком.

Недостатки:

1. При перемещении или переименовании файла или директории теряются все, привязанные к этому файлу или директории, изменения.

2. Сложности при ведении нескольких параллельных веток одного и того же проекта.

3. Ограниченная поддержка шрифтов.

4. Для каждого изменения бинарного файла сохраняется вся версия файла, а не только внесенное изменение.

5. С клиента на сервер измененный файл всегда передается полностью.

6. Ресурсоемкие операции, так как требуют частого обращения к репозиторию, и сохраняемые копии имеют некоторую избыточность.

Выводы:

Несмотря на то, что CVS устарела и обладает серьезными недостатками, она все еще является одной из самых популярных систем контроля версий и отлично подходит для управления небольшими проектами, не требующих создания нескольких параллельных версий, которые надо периодически объединять. CVS можно порекомендовать, как промежуточный шаг в освоении работы систем контроля версий, ведущий к более мощным и современным видам таких программ.

Система управления версиями Subversion.
(www.subversion.tigris.org)

Subversion – эта централизованная система управления версиями, созданная в 2000 году и основанная на технологии клиент-сервер. Она обладает всеми достоинствами CVS и решает основные ее проблемы (переименование и перемещение файлов и каталогов, работа с двоичными файлами и т.д.). Часто ее называют по имени клиентской части – SVN.

Принцип работы с Subversion очень походит на работу с CVS. Клиенты копируют изменения из репозитория и объединяют их с локальным проектом пользователя. Если возникают конфликты локальных изменений и изменений, сохраненных в репозитории, то такие ситуации разрешаются вручную. Затем в локальный проект вносятся изменения, и полученный результат сохраняется в репозитории.

При работе с файлами, не позволяющими объединять изменения, может использоваться следующий принцип:

1. Файл скачивается из репозитория и блокируется (запрещается его скачивание из репозитория).

2. Вносятся необходимые изменения.

3. Загружается файл в репозиторий и разблокируется (разрешается его скачивание из репозитория другим клиентам).

Во многом, из-за простаты и схожести в управлении с CVS, но в основном, из-за своей широкой функциональности, Subversion с успехом конкурирует с CVS и даже успешно ее вытесняет.

Однако, и у Subversion есть недостатки. Давайте рассмотрим ее слабые и сильные стороны для сравнения с другими системами управления версиями.

Достоинства:

1. Система команд, схожая с CVS.

2. Поддерживается большинство возможностей CVS.

3. Разнообразные графические интерфейсы и удобная работа из консоли.

4. Отслеживается история изменения файлов и каталогов даже после их переименования и перемещения.

5. Высокая эффективность работы, как с текстовыми, так и с бинарными файлами.

6. Встроенная поддержка во многие интегрированные средства разработки, такие как KDevelop, Zend Studio и многие другие.

7. Возможность создания зеркальных копий репозитория.

8. Два типа репозитория – база данных или набор обычных файлов.

9. Возможность доступа к репозиторию через Apache с использованием протокола WebDAV.

10. Наличие удобного механизма создания меток и ветвей проектов.

11. Можно с каждым файлом и директорией связать определенный набор свойств, облегчающий взаимодействие с системой контроля версии.

12. Широкое распространение позволяет быстро решить большинство возникающих проблем, обратившись к данным, накопленным Интернет-сообществом.

Недостатки:

1. Полная копия репозитория хранится на локальном компьютере в скрытых файлах, что требует достаточно большого объема памяти.

2. Существуют проблемы с переименованием файлов, если переименованный локально файл одним клиентом был в это же время изменен другим клиентом и загружен в репозиторий.

3. Слабо поддерживаются операции слияния веток проекта.

4. Сложности с полным удалением информации о файлах попавших в репозиторий, так как в нем всегда остается информация о предыдущих изменениях файла, и непредусмотрено никаких штатных средств для полного удаления данных о файле из репозитория.

Выводы:

Subversion – современная система контроля версий, обладающая широким набором инструментов, позволяющих удовлетворить любые нужды для управления версиями проекта с помощью централизованной системы контроля. В Интернете множество ресурсов посвящено особенностям Subversion, что позволяет быстро и качественно решать все возникающие в ходе работы проблемы.

Простота установки, подготовки к работе и широкие возможности позволяют ставить subversion на одну из лидирующих позиций в конкурентной гонке систем контроля версий.

Система управления версиями Aegis.

Aegis, созданная Питером Миллером в 1991 году, является первой альтернативой централизованным системам управления версиями. Все операции в ней производятся через файловую систему Unix. К сожалению, в Aegis нет встроенной поддержки работы по сети, но взаимодействия можно осуществлять, используюя такие протоколы, как NFS, HTTP, FTP.

Основная особенность Aegis – это способ контроля вносимых в репозиторий изменений.

Во-первых, перед занесением каких-либо изменений, они должны обязательно пройти ряд тестов. И если нововведения в исходный код программы не проходят тесты, то требуется либо добавлять новые тесты, либо исправлять возможные ошибки в исходном коде.

Во-вторых, перед внесением изменений в основную ветку разрабатываемого проекта, они должны быть одобрены обозревателем.

В третьих, предусмотрена иерархия доступа к репозиторию, основанная на системе прав доступа Unix-подобных операционных систем к файлам.

Все это делает использование системы контроля версий Aegis надежным, но крайне сложным, и даже хорошо проработана документация не сильно это облегчает.

Выделим основные достоинства и недостатки системы контроля версий Aegis.

Достоинства:

1. Надежный контроль корректности загружаемых изменений.

2. Возможность предоставлять различные уровни доступа к фалам репозитория, что дает приличный уровень безопасности.

3. Качественная документация.

4. Возможность переименовывать файлы, сохраненные в репозитории, без потери истории изменений.

5. Возможность работы с локальным репозиторием, если отсутствует сетевой доступ к главному репозиторию.

Недостатки:

1. Отсутствие встроенной поддержки сетевого взаимодействия.

2. Сложность настройки и работы с репозиторием.

3. Слабые графические интерфейсы.

Выводы:

Сложность работы Aegis может оттолкнуть пользователей от использования систем контроля версий, поэтому ее нельзя рекомендовать для ознакомления или ведения небольших программных проектов. Однако, она имеет ряд преимуществ, которые могут быть полезны в некоторых специфических ситуациях, особенно, когда требуется жесткий контроль за качеством разрабатываемого программного обеспечения.

Система управления версиями Monotone.
(monotone.ca)

Monotone – еще одна децентрализованная система управления версиями, разработанная Грейдоном Хоэм. В ней каждый клиент сам отвечает за синхронизацию версий разрабатываемого продукта с другими клиентами.

Работа с этой системой контроля версий - достаточно проста, а многие команды - схожи с командами, используемыми в Subversion и CVS. Отличия, в основном, заключаются в организации слияния ветвей проектов различных разработчиков.

Работа с Monotone строится следующим образом. В первую очередь, создается база данных проекта SQLite, и генерируются ключи с использованием алгоритма хеширования SHA1 (Secure Hash Algorithm 1).

Затем, по ходу корректировки проекта пользователем, все изменения сохраняются в этой базе данных, аналогично сохранению изменений в репозитории других систем контроля версий.

Для синхронизации проекта с другими пользователями необходимо:

Экспортировать ключ (хэш - код последней версии проекта) и получить аналогичные ключи от других клиентов.

Теперь каждый, зарегистрированный таким образом пользователь, может синхронизировать разработку со своими коллегами, используя простой набор команд.

Обобщим достоинства и недостатки системы контроля версий Monotone.

Достоинства:

1. Простой и понятный набор команд, схожий с командами Subversion и CVS.

2. Поддерживает переименование и перемещение файлов и директорий.

3. Качественная документация, значительно облегчающая использование системы контроля версий.

Недостатки:

1. Низкая скорость работы.

2. Отсутствие мощных графических оболочек.

3. Возможные (но чрезвычайно низкие) совпадения хэш - кода отличных по содержанию ревизий.

Выводы:

Monotone - это мощный и удобный инструмент для управления версиями разрабатываемого проекта. Набор команд - продуман и интуитивно понятен, особенно, он будет удобен для пользователей, привыкших к работе c Subversion и CVS. Прекрасно оформленная и полная документация позволит быстро освоиться и использовать все возможности Subversion на полную мощность.

Однако, относительно низкая скорость работы и отсутствие мощных графических оболочек, возможно, сделает работу с большими проектами несколько затруднительной. Поэтому, если вам требуется система контроля версий для поддержки сложных и объемных продуктов, стоит обратить внимание на Git или Mercurial.

Система управления версиями Git.
(www.git-scm.com)

С февраля 2002 года для разработки ядра Linux’а большинством программистов стала использоваться система контроля версий BitKeeper. Довольно долгое время с ней не возникало проблем, но в 2005 году Лари МакВоем (разработчик BitKeeper’а) отозвал бесплатную версию программы.

Разрабатывать проект масштаба Linux без мощной и надежной системы контроля версий – невозможно. Одним из кандидатов и наиболее подходящим проектом оказалась система контроля версий Monotine, но Торвальдса Линуса не устроила ее скорость работы. Так как особенности организации Monatone не позволяли значительно увеличить скорость обработки данных, то 3 апреля 2005 года Линус приступил к разработке собственной системы контроля версий – Git.

Практически одновременно с Линусом (на три дня позже), к разработке новой системы контроля версий приступил и Мэтт Макал. Свой проект Мэтт назвал Mercurial, но об этом позже, а сейчас вернемся к распределенной системе контроля версий Git.

Git – это гибкая, распределенная (без единого сервера) система контроля версий, дающая массу возможностей не только разработчикам программных продуктов, но и писателям для изменения, дополнения и отслеживания изменения «рукописей» и сюжетных линий, и учителям для корректировки и развития курса лекций, и администраторам для ведения документации, и для многих других направлений, требующих управления историей изменений.

У каждого разработчика, использующего Git, есть свой локальный репозиторий, позволяющий локально управлять версиями. Затем, сохраненными в локальный репозиторий данными, можно обмениваться с другими пользователями.

Часто при работе с Git создают центральный репозиторий, с которым остальные разработчики синхронизируются. Пример организации системы с центральным репозиторием – это проект разработки ядра Linux’a (http://www.kernel.org).

В этом случае все участники проекта ведут свои локальны разработки и беспрепятственно скачивают обновления из центрального репозитория. Когда необходимые работы отдельными участниками проекта выполнены и отлажены, они, после удостоверения владельцем центрального репозитория в корректности и актуальности проделанной работы, загружают свои изменения в центральный репозиторий.

Наличие локальных репозиторием также значительно повышает надежность хранения данных, так как, если один из репозиториев выйдет из строя, данные могут быть легко восстановлены из других репозиториев.

Работа над версиями проекта в Git может вестись в нескольких ветках, которые затем могут с легкостью полностью или частично объединяться, уничтожаться, откатываться и разрастаться во все новые и новые ветки проекта.

Можно долго обсуждать возможности Git’а, но для краткости и более простого восприятия приведем основные достоинства и недостатки этой системы управления версиями

Достоинства:

1. Надежная система сравнения ревизий и проверки корректности данных, основанные на алгоритме хеширования SHA1 (Secure Hash Algorithm 1).

2. Гибкая система ветвления проектов и слияния веток между собой.

3. Наличие локального репозитория, содержащего полную информацию обо всех изменениях, позволяет вести полноценный локальный контроль версий и заливать в главный репозиторий только полностью прошедшие проверку изменения.

4. Высокая производительность и скорость работы.

5. Удобный и интуитивно понятный набор команд.

6. Множество графических оболочек, позволяющих быстро и качественно вести работы с Git’ом.

7. Возможность делать контрольные точки, в которых данные сохраняются без дельта компрессии, а полностью. Это позволяет уменьшить скорость восстановления данных, так как за основу берется ближайшая контрольная точка, и восстановление идет от нее. Если бы контрольные точки отсутствовали, то восстановление больших проектов могло бы занимать часы.

8. Широкая распространенность, легкая доступность и качественная документация.

9. Гибкость системы позволяет удобно ее настраивать и даже создавать специализированные контроля системы или пользовательские интерфейсы на базе git.

10. Универсальный сетевой доступ с использованием протоколов http, ftp, rsync, ssh и др.

Недостатки:

1. Unix – ориентированность. На данный момент отсутствует зрелая реализация Git, совместимая с другими операционными системами.

2. Возможные (но чрезвычайно низкие) совпадения хеш - кода отличных по содержанию ревизий.

3. Не отслеживается изменение отдельных файлов, а только всего проекта целиком, что может быть неудобно при работе с большими проектами, содержащими множество несвязных файлов.

4. При начальном (первом) создании репозитория и синхронизации его с другими разработчиками, потребуется достаточно длительное время для скачивания данных, особенно, если проект большой, так как требуется скопировать на локальный компьютер весь репозиторий.

Выводы:

Git – гибкая, удобная и мощная система контроля версий, способная удовлетворить абсолютное большинство пользователей. Существующие недостатки постепенно удаляются и не приносят серьезных проблем пользователям. Если вы ведете большой проект, территориально удаленный, и тем более, если часто приходится разрабатывать программное обеспечение, не имея доступа к другим разработчикам (например, вы не хотите терять время при перелете из страны в страну или во время поездки на работу), можно делать любые изменения и сохранять их в локальном репозитории, откатываться, переключаться между ветками и т.д.). Git – один из лидеров систем контроля версий.

Система управления версиями Mercurial.
(mercurial.selenic.com)

Распределенная система контроля версий Mercurial разрабатывалась Мэттом Макалом параллельно с системой контроля версий Git, созданной Торвальдсом Линусом.

Первоначально, она была создана для эффективного управления большими проектами под Linux’ом, а поэтому была ориентирована на быструю и надежную работу с большими репозиториями. На данный момент mercurial адаптирован для работы под Windows, Mac OS X и большинство Unix систем.

Большая часть системы контроля версий написана на языке Python, и только отдельные участки программы, требующие наибольшего быстродействия, написаны на языке Си.

Идентификация ревизий происходит на основе алгоритма хеширования SHA1 (Secure Hash Algorithm 1), однако, также предусмотрена возможность присвоения ревизиям индивидуальных номеров.

Так же, как и в git’е, поддерживается возможность создания веток проекта с последующим их слиянием.

Для взаимодействия между клиентами используются протоколы HTTP, HTTPS или SSH.

Набор команд - простой и интуитивно понятный, во многом схожий с командами subversion. Так же имеется ряд графических оболочек и доступ к репозиторию через веб-интерфейс. Немаловажным является и наличие утилит, позволяющих импортировать репозитории многих других систем контроля версий.

Рассмотрим основные достоинства и недостатки Mercurial.

Достоинства:

1. Быстрая обработка данных.

2. Кросплатформенная поддержка.

3. Возможность работы с несколькими ветками проекта.

4. Простота в обращение.

5. Возможность конвертирования репозиториев других систем поддержки версий, таких как CVS, Subversion, Git, Darcs, GNU Arch, Bazaar и др.

Недостатки:

1. Возможные (но чрезвычайно низкие) совпадения хеш - кода отличных по содержанию ревизий.

2. Ориентирован на работу в консоли.

Выводы:

Простой и отточенный интерфейс, и набор команд, возможность импортировать репозитории с других систем контроля версий, - сделают переход на Mercurial и обучение основным особенностями безболезненным и быстрым. Вряд ли это займет больше нескольких дней.

Надежность и скорость работы позволяют использовать его для контроля версий огромных проектов. Все это делает mercurial достойным конкурентом git’а.

Система управления версиями Bazaar.
(bazaar.canonical.com)

Bazaar – распределенная, свободно распространяемая система контроля версий, разрабатываемая при поддержке компании Canonical Ltd. Написана на языке Python и работает под управлением операционных систем Linux, Mac OS X и Windows.

В отличие от Git и Mercurial, создаваемых для контроля версий ядра операционной системы Linux, а поэтому ориентированных на максимальное быстродействие при работе с огромным числом файлов, Bazaar ориентировался на удобный и дружественный интерфейс пользователя. Оптимизация скорости работы производилось уже на втором этапе, когда первые версии программы уже появились.

Как и во многих других системах контроля версий, система команд Bazaar’a - очень похожа на команды CVS или Subversion, что, впрочем, неудивительно, так как обеспечивает удобный, простой и интуитивно понятный интерфейс взаимодействия с программой.

Приятно, что огромное внимание уделяется работе с ветками проектов (создание, объединение веток и т.д.), что очень важно при разработке серьезных проектов и позволяет проводить доработки и эксперименты без угрозы потери основной версии программного обеспечения.

Большой плюс этой системе контроля версий дает возможность работы с репозиториями других систем контроля версий, таких как Subversion или Git.

Кратко приведем наиболее значительные достоинства и недостатки этой системы контроля версий.

Достоинства:

1. Кросплатформенная поддержка.

2. Удобный и интуитивно понятный интерфейс.

3. Простая работа с ветками проекта.

4. Возможность работы с репозиториями других систем контроля версий.

5. Великолепная документация.

6. Удобный графический интерфейс.

7. Чрезвычайная гибкость, позволяющая подстроится под нужды конкретного пользователя.

Недостатки:

1. Более низкая скорость работы, по сравнению с git и mercurial, но эта ситуация постепенно исправляется.

2. Для полноценного функционирования необходимо устанавливать достаточно большое количество плагинов, позволяющих полностью раскрыть все возможности системы контроля версий.

Выводы:

Bazaar – удобная система контроля версий с приятным интерфейсом. Хорошо подходит для пользователей, которых отталкивает перспектива работы с командной строкой. Множество дополнительных опций и расширений позволит настроить программу под свои нужды. Схожесть системы команд с Git и Subversion, и возможность работы напрямую с их репозиториями, - сделает переход на Bazaar быстрым и безболезненным. Об успешности базара говорит и тот факт, что ей пользуются разработчики Ubuntu Linux.

Система управления версиями Arch.

Arch – распределенная система контроля версий, созданная Томом Лордом. Изначально она создавалась для решения проблем CVS, что им вполне удалось.

Arch осуществляет атомарные операции по сохранению изменений в репозиторий, т.е. исключает ситуацию скачивания репозитория, когда часть изменений загружена, а часть еще не успела загрузиться.

Поддерживаются возможности ветвления версий проекта и объединение отдельных веток, переименование и перемещение файлов и каталогов с сохранением истории изменений, и многие другие приятные возможности.

Не требует специального сервиса для сетевого репозитория и может использовать такие протоколы, как FTP, SFTP или WebDAV и так далее.

Но, к сожалению, поддерживается только UNIX – системами, однако, перевод Arch под другие операционные системы не должен составлять труда.

Трудно отметить какие то принципиально лучшие качества, по сравнению с другими распределенным системами контроля версий, такими как git, mercurial, bazaar, так что если есть выбор, то лучше использовать что-то более мощное и распространенное.

Система управления версиями Perforce.
(www.perforce.com)

Продолжим обзор систем контроля версий и перейдем к коммерческим программам. Начнем с централизованной системы контроля версий – Perforce, разработанной компанией Perforce Software.

Система Perforce имеет клиент-серверную организацию и позволяет одновременно управлять несколькими проектами, создавая для каждого проекта свой репозиторий.

Perforce – кроссплатформенная система. Существуют версии, способные работать под управлением операционных систем Unix, Mac OS X, Microsoft Windows.

Для работы с системой контроля версий можно использовать, как консоль, так и специально разработанный графический интерфейс.

Серьезное преимущество Perforce’у дает возможность интегрироваться со множеством средств разработки программного обеспечения и такими приложениями, как Autodesk 3D Studio Max, Maya, Adobe Photoshop, Microsoft Office, Eclipse, emacs и многими другими.

Поддержка возможности создания веток версий проекта, гибко управлять ими, объединять, откатываться на предыдущие ревизии, - делает Perforce вполне конкурентно способной системой и способствуют ее широкому распространению. Однако, это продукт - коммерческий, что несколько сужает область его применения и сдерживает распространение. В основном, он используется в больших коммерческих компаниях, для которых важна не только функциональность, но и своевременная техническая поддержка.

Система управления версиями Team Foundation Server.
(msdn.microsoft.com/en-us/library/ms364061.aspx)

Собственно говоря, нельзя назвать Team Foundation Server (TFC) просто системой контроля версий – это некое комплексное решение, в состав которого входит и система управления версиями, и система сбора данных, и построения отчетов, и другие полезные функции.

Управляемый проект при работе с TFC представляет собой ветки исходного кода проекта, наборы отчетов и пользовательские элементы. При создании проекта заранее выбираются его параметры, которые можно, как выбирать самостоятельно, так и использовать шаблоны. Шаблоны позволяют определить путь развития проекта, сделать его гибким или жестко формализованным, заложить стратегию развития, учесть необходимые заготовки документов и отчетов.

TFC легко интегрируется с Microsoft Excel и Microsoft Project, что значительно облегчает создание и отслеживание элементов контролируемых проектов.

В качестве системы контроля версий, TFC позволяет:

Совместно корректировать файлы проекта;

Разрешать конфликты;

Создавать ветки проектов, а затем объединять их;

Управлять доступом к репозиторию;

Откатываться на предыдущие версии;

Создавать отложенные изменения - изменения, которые, непосредственно, не добавлены в репозиторий, но их могут видеть другие пользователи, причем скачать эти изменения можно, только получив специальное разрешение от владельца изменений;

Помечать отдельные версии файлов в репозитории и группировать их;

Для сохранения данных и репозиториев разрабатываемых проектов используются базы данных SQL Server 2005.

TFC - мощный и удобный инструмент, позволяющий не только управлять версиями исходного кода, но и полностью организовывать весь цикл разработки проекта от написания программ до их документации. Однако, эта мощная и сложная система больше подходит для ведения больших проектов, требующих сложного и досконального управления разработкой. Если у вас - небольшая разработка, то имеет смысл использовать менее мощный инструмент, а еще лучше свободно распространяемый, так как это вам сэкономит время, деньги и нервы.

Обобщение.

Большой выбор систем контроля версий позволяет удовлетворить любые требования и организовать работу так, как вам необходимо. Однако, среди всего многообразия систем есть явные лидеры. Так, если необходимо управлять огромным проектом, состоящим из десятков тысяч файлов и над которым работу ведут тысячи человек, то лучше всего выбор остановить на Git или Mercurial. Если для вас главное – удобный интерфейс, а разрабатываемый проект - не очень большой, то для вас предпочтительна система Bazaar.

Для программистов-одиночек или небольших проектов, не требующих ветвления и создания множества версий, лучше всего подойдет Subversion.

Но, в конечном итоге, выбор - это дело вкуса, так как сейчас существует множество систем контроля версий, которые дадут вам все необходимое. Так что выбирайте и не пожалеете. Системы контроля версий – это абсолютно необходимое программное обеспечения для каждого разработчика и не только.

Вопрос был бы уместен лет 25 назад. Уже лет 10 использование системы контроля версий - это обязательная вещь для любой команды. Общее, удобное, безопасное хранение исходных кодов с историей изменений, коллективное владение кодом, разделение задач и функционала приложения внутри команды. А также автоматизация сборок, развертывания и вообще непрерывная интеграция.

Иван Немытченко , GitLab
Облегчить себе жизнь при совместной разработке программных продуктов.

Александр Макарчук , qb
Оптимизация командной разработки.

Петр Урваев , SimbirSoft
В ходе разработки код проекта активно меняется. При этом нужно вести учет того, что уже было сделано, и согласовывать действия отдельных участников по одновременному изменению кода так, чтобы доработки участников проекта учитывали все ранее сделанные правки других участников. Система контроля версий позволяет автоматизировать этот процесс.

2. Какие факторы влияют на выбор системы контроля версий?

Николай Фетюхин , MST
Поддержка ядра системы контроля версий и ее конкретной реализации, знакомство с ней команды. Чаще всего используется одна система на все проекты. Исключениями могут быть, например, требования заказчика.

Иван Немытченко , GitLab
Популярность той или иной системы, из которой следует уже все остальное: поддержка в приложениях и сервисах, количество и качество документации, наличие эксперта «под боком» и т.п.

Александр Макарчук , qb
В нашем случае выбор основывается на популярности системы контроля версий и уровне владения ей разработчиками.

Петр Урваев , SimbirSoft
В первую очередь - соответствие возможностей системы контроля версий принятому в команде процессу разработки. Во вторую очередь, то с какой системой контроля версий привычнее работать участникам проекта.

3. Как внедрить использование системы контроля версий в команде?

Николай Фетюхин , MST
Сейчас даже современные студенты уже выпускаются с общим пониманием, для чего необходимы системы контроля версий, поэтому вопрос внедрения не совсем корректен. Обычно все проекты просто по умолчанию начинаются с создания репозитория. Если же в общем случае, то следует поговорить с командой, выяснить почему системы контроля версий на проекте нет (изредка бывают различные крайне специфические случаи), и если проблемы преодолимы, то провести пару семинаров внутри команды по конкретной системе контроля версий (если требуется) и запускаться.

Иван Немытченко , GitLab
Дать им возможность поработать без системы контроля версий, чтобы прочувствовали всю боль. Потом «подсунуть» им cheatsheet по Git-у, и они сами все выучат и внедрят. Но так можно работать со школьниками и студентами. У зрелых разработчиков обычно этот вопрос не стоит.

Александр Макарчук , qb
Медленно, но верно каждый приходит к этому самостоятельно.

Петр Урваев , SimbirSoft
В большинстве современных проектов необходимость использования системы контроля версий не вызывает вопросов. При обучении работе с ней достаточно настроить ее для удобной работы и прочитать короткую лекцию об основных возможностях используемой системы контроля версий с приведением примеров использования.

4. Благодаря чему Git стал стандартом в мире систем контроля версий? Сможет ли его кто-то сместить с лидирующего положения?

Николай Фетюхин , MST
Git изначально содержал несколько полезных вещей, таких как локальные коммиты, а также решил большое количество проблем со слиянием веток, которыми был богат предыдущий законодатель мод - Subversion (SVN). С самого начала он боролся за популярность с Mercurial (Hg), который в некоторых аспектах проще, но в итоге вырвался в лидеры.

Иван Немытченко , GitLab
Благодаря тому, что Линус Торвальдс атаковал проблему распределенной разработки с правильной стороны, учтя недостатки систем-предшественников. Сместить? А зачем?

Александр Макарчук , qb
Благодаря тому, что Git - молодец. Очень долго никто его не сместит.

Петр Урваев , SimbirSoft
Основное преимущество Git - развитость инструментов для работы с ним и возможность хранения в нем результатов работы по нескольким параллельно открытым задачам так, что промежуточные результаты не влияют друг на друга, и при этом окончательные результаты можно достаточно легко скомбинировать в одну итоговую версию приложения. Также немаловажную роль во всеобщей популярности Git’a в мире CVS сыграл ресурс GitHub, на котором размещены тысячи репозиториев на различных языках.

5. Что не устраивает разработчиков в Git? Почему некоторые выбирают другие менее популярные решения?

Николай Фетюхин , MST
Единственный значимый для нас недостаток Git - это некоторые проблемы с отслеживанием изменений: ветки могут быть удалены, и может остаться только merge-коммит. Это связано во многом с тем, что у Git ветки привязаны к коммитам. Также у Git более крутая кривая обучения, чем у упомянутого выше Mercurial или Subversion.

Александр Макарчук , qb
В рамках наших задач всем устраивает.

Петр Урваев , SimbirSoft
Git достаточно удобен, но требует изучения (теми, кто его еще не знает) и активных действий по переходу на него, поэтому некоторые команды предпочитают оставаться на используемых ими системах контроля версий. Также выбор системы контроля версий может быть определен используемыми инструментами разработки.

6. Насколько распространено использование систем контроля версий для управления другими файлами, а не только кодом?

Николай Фетюхин , MST
В настоящее время повсеместно. Те же облачные системы вроде One Drive, Яндекс.Диск, Dropbox и Google Drive в основе содержат идеологию, повторяющую системы контроля версий.

На практике использование обычных систем контроля версий для хранения документов распространено, но не слишком, тонкости возникают с расчетом изменений, так как большинство современных распространенных форматов документов являются бинарными, и их наборы изменений не человекочитаемы.

Александр Макарчук , qb
Постоянно используется.

Петр Урваев , SimbirSoft
Системы контроля версий нацелены в первую очередь на работу с большим количеством небольших файлов, что используется в основном в разработке. Использование подобных систем для файлов нетекстовых форматов (бинарных), как правило, неэффективно, а в некоторых случаях и вовсе невозможно. Поэтому для хранения других файлов используются обычно специализированные системы, адаптированные под работу с определенными форматами данных.

В каждой операции, производительность которой я измерял, Mercurial обладает большей производительностью, чем Subversion. Скорость больше в 2-6 раз, когда речь идет о локальном репозитории Subversion 1.4.3 (самый быстрый метод доступа). При более реалистичном варианте использования - сетевой репозиторий, Subversion находится в существенно худшем положении. В силу того, что команды Subversion должны взаимодействовать с сервером и при этом Subversion не имеет полезных средств репликации, производительность сервера и пропускная способность сети становятся узкими местами даже для некрупных проектов.

Кроме того, Subversion требует дополнительное дисковое пространство для того, чтобы избежать сетевых запросов при выполнении некоторых операций: поиск модифицированных файлов (status) и отображение изменений (diff). В результате рабочая копия Subversion такого же размера (а то и больше) как репозиторий Mercurial и рабочий каталог вместе взятые, хотя репозиторий Mercurial содержит полную историю проекта.

Subversion имеет широкую поддержку инструментария сторонних производителей. В этом отношении у Mercurial сейчас существенное отставание. Хотя разрыв сокращается, и некоторые GUI-утилиты для Mercurial превосходят свои аналоги для Subversion. Как и Mercurial, Subversion располагает отличным руководством пользователя.

Из-за того, что Subversion не хранит историю изменений на клиенте, она хорошо подходит для управления проектами, содержащими большое количество двоичных файлов. Если вы внесете в несжимаемый десятимегабайтный файл 50 изменений, то дисковое пространство, использованное Subversion останется неизменным. Пространство, используемое любой из распределенных систем контроля версий, будет быстро увеличиваться пропорционально количеству изменений, потому что различия между правками большие.

Кроме того, обычно трудно, а чаще даже невозможно слить разные версии двоичного файла. Subversion позволяет пользователю заблокировать файл, в результате пользователь на время получает эксклюзивные права на внесение изменений в него. Это может быть значительным преимуществом для проекта, в котором широко используются двоичные файлы.

Mercurial может импортировать историю изменений из репозитория Subversion. Возможен и обратный процесс. Это делает возможным прощупать почву и использовать Mercurial и Subversion одновременно, прежде чем решить, осуществлять переход или нет. Преобразование истории - пошаговый процесс, так что вы можете осуществить начальное преобразование, а потом вносить новые изменения.

1.6.2. Git

Git - распределенная система контроля версий, которая была разработана для управления исходным кодом ядра Linux. Как и в случае с Mercurial, на начальный дизайн системы оказал влияние Monotone.

Git предоставляет большой список команд, число которых в версии 1.5.0 достигает 139 уникальных единиц. Он имеет репутацию инструмента, сложного для изучения. В сравнении с Git, Mercurial делает упор на простоту.

Что касается производительности - Git очень быстр. В некоторых случаях он быстрее, чем Mercurial (по крайней мере под Linux), а в других быстрее оказывается Mercurial. Однако под Windows как производительность, так и общий уровень поддержки, во время написания этой книги у Git гораздо хуже, чем у Mercurial.

В то время как репозиторий Mercurial не требует операций по техническому обслуживанию, репозиторий Git требует частых ручных «перепаковок » собственных метаданных. Если этого не делать, производительность начинает падать, наряду с увеличением объёма занимаемого дискового пространства. Дисковый массив сервера, содержащего несколько Git репозиториев, по отношению к которым не выполняется строгое правило частой «перепаковки » , рано или поздно забивается под завязку, в результате чего процесс ежедневного резервного копирования легко может занимать более 24 часов. Только что «запакованный » репозиторий Git занимает немного меньше места, чем репозиторий Mercurial, но объём не перепакованного репозитория будет на несколько порядков больше.

Ядро Git написано на языке С. Многие команды Git реализованы в виде Shell скриптов или скриптов на языке Perl и уровень качества данных скриптов сильно разнится. Я встречал несколько установок, в которых скрипты тупо продолжали выполнение, несмотря на наличие фатальных ошибок.

Mercurial предоставляет возможность импорта истории версий из репозитория Git.

1.6.3. CVS

CVS, наверное, самая широко распространённая система контроля версий в мире. Благодаря почтенному возрасту, а также бардаку, царящему внутри, он очень слабо поддерживается уже много лет.

CVS основан на централизованной, клиент-серверной архитектуре. Он не выполняет группировку файловых изменений в атомарные коммиты, тем самым позволяя людям легко «сломать билд » : один человек может успешно внести часть изменений в репозиторий, а затем оказаться заблокированным из-за необходимости выполнения слияния. Это приведёт к ситуации, когда остальные участники увидят только часть из тех изменений, которые они должны были увидеть. Данная особенность также влияет на то, как вы будете работать с историей изменений. Если вы хотите получить все изменения, которые один из членов команды внёс для решения определённой задачи, вам необходимо вручную исследовать описания и дату внесения изменений, произведённых для каждого затрагиваемого файла (если вы вообще знаете, какие файлы были затронуты).

CVS оперирует довольно запутанными понятиями веток и меток, которые я даже не буду пытаться описать в данной книге. Он не поддерживает переименование как файлов, так и папок, благодаря чему репозиторий может быть достаточно легко повреждён. Так как внутренние механизмы контроля целостности практически отсутствуют, зачастую даже невозможно точно утверждать, повреждён ли репозиторий, и если да, то каким образом. Таким образом я бы не стал рекомендовать CVS для использования в любом из существующих или новых проектов.

Mercurial предоставляет возможность импорта истории версий CVS. Тем не менее здесь есть несколько подводных камней, с которыми также сталкиваются любые другие инструменты иморта из CVS. Отсутствие атомарных изменений и версионирования иерархических данных файловой системы приводит к невозможности абсолютно точного реконструирования истории изменений CVS, поэтому в некоторых случаях используются допущения, а переименования обычно не отображаются. Так как множество задач по администрированию CVS должны выполняться вручную, что повышает риск ошибок, обычна ситуация, когда средство для импорта из CVS возвращает множество ошибок целостности репозитория (абсолютно нереальные даты изменения версий и файлы, которые остаются заблокированными на протяжении последнего десятка лет - это лишь пара из наименее интересных проблем, которые я могу вспомнить из собственного опыта).

«

1.8. Краткая история контроля версий

Самая известная из старых утилит контроля версий - SCCS (Source Code Control System, система контроля исходного кода), которую написал Марк Рочкайнд (Marc Rochkind) из Bell Labs, в начале 70-х. SCCS оперировала отдельными файлами и требовала, чтобы каждый человек, работающий над проектом, имел доступ к общему рабочему пространству, существовавшему в единственном экземпляре. Только один человек мог одновременно редактировать файл в один момент времени; конфликты доступа к файлам разрешались блокировками. Обычной ситуацией было забывание снятия блокировки после редактирования, что запрещало доступ к файлу другим людям без помощи администратора.

Вальтер Тичи (Walter Tichy) разработал свободную альтернативу SCCS в начале 1980-х; он назвал свою программу RCS (Revision Control System, система контроля ревизий). Подобно SCCS, RCS требовала от разработчиков как работы в едином разделяемом рабочем пространстве, так и блокировки файлов для предотвращения одновременного изменения файлов разными людьми.

Позднее, в 1980-х же годах, Дик Грюн (Dick Grune) использовал RCS как основу для набора shell-скриптов, изначально названных cmt, а позднее переименованных в CVS (Concurrent Versions System, система одновременных версий). Крупное нововведение CVS заключалось в том, что она позволяла разработчикам работать одновременно и, в некоторой степени, независимо в их личных рабочих пространствах. Этими-то пространствами и предотвратились постоянные наступания разработчиков друг другу на пятки, которое было обычным делом в SCCS и RCS. Каждый разработчик имел копию каждого файла проекта, разработчики могли модифицировать свои копии независимо. Им приходилось объединять собственные правки только перед отсылкою изменений в центральное хранилище.

Брайан Берлинер (Brian Berliner) взял первоначальные скрипты Грюна и переписал их на Си, выпустив в 1989 году код, который впоследствии развился в современную версию CVS. CVS в дальнейшем приобрела возможность работать по сети, обретя клиент-серверную архитектуру. Архитектура CVS является централизованной: только на сервере есть копия истории проекта. Клиентские рабочие копии содержали только экземпляры файлов последней версии и небольшие метаданные для определения местонахождения сервера. Система CVS достигла небывалого успеха: вероятно, она является самой широко используемой системой контроля версий в мире.

В начале 1990-х годов Sun Microsystems разработала раннюю распределённую систему контроля версий, называвшуюся TeamWare. Каждая рабочая копия TeamWare содержала полную копию истории изменений проекта. Понятие центрального репозитория в TeamWare отсутствовало как таковое. (Подобно CVS, использовавшей RCS для хранения истории, TeamWare использовала SCCS.)

Шли 1990-ые, росла осведомлённость о нескольких проблемах CVS. Система записывает одновременные изменения нескольких файлов раздельно, а не группирует их в одну логически атомарную операцию. Способ управления файловой иерархией не очень хорош: нетрудно устроить в репозитории беспорядок, переименовывая файлы и каталоги. Более того, исходные коды CVS непросто понимать и поддерживать, что сделало практически непреодолимым «болевой порог » исправления этих архитектурных проблем.

В 2001 году Джим Бланди (Jim Blandy) и Карл Фогель (Karl Fogel) - два разработчика, прежде работавшие над CVS - начали проект по её замене таким средством, которое имело бы архитектуру получше и код почище. Результат - Subversion - не отошёл от централизованной клиент-серверной модели CVS, но добавил атомарные коммиты нескольких файлов, лучшее управление пространствами имён и другие возможности, которые сделали Subversion более удобным средством работы, нежели CVS. Со времени выхода первой версии Subversion быстро обретал популярность.

Более или менее одновременно, Грейдон Хоар (Graydon Hoare) начал работать над амбициозной системой контроля версий, которую назвал Monotone. Эта система не только устраняет множество проблем внутреннего устройства CVS и имеет распределённую архитектуру, но и идёт далее нескольких прежних (и последующих) систем контроля версий в некоторых своих нововведениях. Monotone использует криптографические хеши в качестве идентификаторов и имеет неотъемлемое представление о «доверии » коду из различных источников.

Жизнь Mercurial началась в 2005 году. В то время как некоторые аспекты его архитектуры были созданы под влиянием Monotone, Mercurial сосредоточен на простоте использования, высокой производительности и масштабируемости до очень больших проектов.

Распределенная система управления версиями Git. Часть 1

Введение

Серия контента:

1. Введение

Во время работы над проектом его участники часто сталкиваются с проблемами синхронизации и ведения истории файлов, решить которые помогают системы управления версиями (СУВ). Цель этой серии статей – познакомить читателя с принципами работы СУВ и подробно рассмотреть одну из них, а именно Git. Почему Git? В последнее время эта система набирает популярность, и ее важность для свободного ПО (и для проекта GNU/Linux, в частности) сложно переоценить.

Мы последовательно, в общих чертах, разберем характеристики систем контроля, расскажем об их архитектуре и основных особенностях рассматриваемого приложения. Кроме того, сделаем обзор ныне существующих интерфейсов для работы с Git.

Автор сознательно опускает терминологию функций, ключей и прочих тонкостей, чтобы четко, ясно и в общем виде представить вам картину. Данная статья предполагает, что читатель знаком с Unix-подобными операционными системами (ОС), а также имеет базовые знания в области алгоритмики и информатики в целом.

В следующих материалах мы углубимся в структуру и философию Git, специфику этой системы и тонкости практической работы с ней. Завершит цикл статья о взаимодействии Git с другими СУВ (такими как Subversion, CVS, Mercurial и др.).

2. Git – это...

Git – это распределённая система управления версиями файлов. Код программы написан в основном на языке С. Проект был создан Линусом Торвальдсом в 2005 году для управления разработкой ядра Linux и, как и GNU/Linux, является свободным программным обеспечением (ПО), при этом стороннее использование подчиняется лицензии GNU GPL версии 2. Вкратце данное соглашение можно охарактеризовать как ПО со свободным кодом, которое должно развиваться открыто, т.е. любой программист вправе продолжить совершенствование проекта на любом его этапе. За свое недолгое время существования данная система была введена многими ведущими разработчиками. Git используется в таких известных Linux-сообществу проектах, как Gnome, GNU Core Utilities, VLC, Cairo, Perl, Chromium, Wine.

3. Системы управления версиями

Системы управления версиями (Version Control Systems) – это программное обеспечение, призванное автоматизировать работу с историей файла (или группы файлов), обеспечить мониторинг изменений, синхронизацию данных и организовать защищенное хранилище проекта. Короче говоря, основная задача систем управления версиями – упростить работу с изменяющейся информацией. Разберем общий вид разработки на примере.

Предположим, есть некий проект, который вы разрабатываете, несколько отделов программистов и вы – координатор (или руководитель). По отношению к системе контроля, будь то сервер (если речь идет о централизованной системе) или локальная машина, любой разработчик проекта ограничен только правами доступа на изменение и/или чтение версий файлов данного хранилища. В любой момент вы можете сделать откат данных до необходимой вам версии. Вы, как координатор, можете ограничить доступ определенным пользователям на обновление версии файла. Также СУВ предоставляет интерфейс наблюдения и поиска версий файлов. Например, можно создать запрос: “Где и когда менялся данный кусок кода?”.

Система предполагает защищенное хранение данных, т.е. любой хранимый в ней блок имеет множество клонов. Так, например, при повреждении какого-либо файла вы своевременно можете заменить его копией. Для уменьшения объема данных проекта часто используется дельта-компрессия – такой вид хранения, при котором хранятся не сами версии файла, а только изменения между последовательными ревизиями.

4. Отличия распределённых систем управления версиями

Распределённые системы управления версиями – это СУВ, главной парадигмой которых является локализация данных каждого разработчика проекта. Иными словами, если в централизованных СУВ все действия, так или иначе, зависят от центрального объекта (сервер), то в распределенных СУВ каждый разработчик хранит собственную ветвь версий всего проекта. Удобство такой системы в том, что каждый разработчик имеет возможность вести работу независимо, время от времени обмениваясь промежуточными вариантами файлов с другими участниками проекта. Рассмотрим эту особенность, продолжая предыдущий пример.

У каждого разработчика на машине есть свой локальный репозиторий – место хранения версий файлов. Работа с данными проекта реализуется над вашим локальным репозиторием, и для этого необязательно поддерживать связь с остальными (пусть даже и главными) ветвями разработки. Связь с другими репозиториями понадобится лишь при изменении/чтении версий файлов других ветвей. При этом каждый участник проекта задает права собственного хранилища на чтение и запись. Таким образом, все ветви в распределенных СУВ равны между собой, и главную из них выделяет координатор. Отличие главной ветви лишь в том, что на неё мысленно будут равняться разработчики.

5. Основные возможности и особенности Git

Стоит сказать, что система если и не произвела фурор, то немного всколыхнула сообщество в области СУВ своей новизной и предложила новый путь развития. Git предоставляет гибкие и простые в использовании инструменты для ведения истории проекта.

Особенностью Git является то, что работа над версиями проекта может происходить не в хронологическом порядке. Разработка может вестись в нескольких параллельных ветвях, которые могут сливаться и разделяться в любой момент проектирования.

Git – довольно гибкая система, и область её применения ограничивается не только сферой разработки. Например, журналисты, авторы технической литературы, администраторы, преподаватели вузов вполне могут использовать её в своем роде деятельности. К таковым задачам можно отнести контроль версий какой-либо документации, доклада, домашних заданий.

Выделим основные отличия Git от других распределенных и централизованных СУВ.

Архитектура Git

SHA1 (Secure Hash Algorithm 1) – это алгоритм криптографического хеширования. Каждый файл вашего проекта в Git состоит из имени и содержания. Имя – это первые 20 байтов данных, оно наглядно записывается сорока символами в шестнадцатеричной системе счисления. Данный ключ получается хешированием содержимого файла. Так, например, сравнив два имени, мы можем почти со стопроцентной вероятностью сказать, что они имеют одинаковое содержание. Также, имена идентичных объектов в разных ветвях (репозиториях) – одинаковы, что позволяет напрямую оперировать данными. Хорошим дополнением сказанному выше служит ещё то, что хеш позволяет точно определить поврежденность файлов. Например, сравнив хеш содержимого с именем, мы можем вполне точно сказать, повреждены данные или нет. Далее под именем мы будем понимать имя файла, а строку символов будем называть SHA1-хешем.

Стоит упомянуть о так называемых коллизиях. “Вполне точно определить поврежденность” означает, что существуют такие файлы, различные по содержанию, SHA1-хеш которых совпадает. Вероятность таких коллизий очень мала, и по предварительной оценке равна 2 в -80-й степени (~ 10 в -25-й степени). Точной оценки нет, так как на данный момент мировому сообществу не удалось эффективно расшифровать данную криптографическую схему.

Объекты Git

Работу с версиями файлов в Git можно сравнить с обычными операциями над файловой системой. Структура состоит из четырех типов объектов: Blob, Tree, Commit и References; некоторые из них, в свою очередь, делятся на подобъекты.

Blob (Binary Large Object) – тип данных, который вмещает лишь содержимое файла и собственный SHA1-хеш. Blob является основным и единственным носителем данных в структуре Git. Можно провести параллель между данным объектом и инодами (inodes) в файловых системах, поскольку их структура и цели во многом схожи.

Дерево (Tree)

• собственный SHA1-хеш;
• SHA1-хеш blob’ов и/или деревьев;
• права доступа Unix-систем;
• символьное имя объекта (название для внутреннего использования в системе).

По своей сути объект является аналогом директории. Он задает иерархию файлов проекта.

Commit – тип данных, который содержит:

• собственный SHA1-хеш;
• ссылку ровно на одно дерево;
• ссылку на предыдущий commit (их может быть и несколько);
• имя автора и время создания commit’а;
• имя коммитера (commiter – человек, применивший commit к репозиторию, он может отличаться от автора) и время применения commit’а;
• произвольный кусок данных (блок можно использовать для электронной подписи или, например, для пояснения изменений commit’а).

Данный объект призван хранить снимок (версию) группы файлов в определенный момент времени, можно сравнить его с контрольной точкой. Commit’ы можно объединять (merge), разветвлять (branch) или, например, установить линейную структуру, тем самым отражая иерархию версий проекта.

Reference – тип данных, содержащий ссылку на любой из четырех объектов (Blob, Tree, Commit и References). Основная цель его – прямо или косвенно указывать на объект и являться синонимом файла, на который он ссылается. Тем самым повышается понимание структуры проекта. Очень неудобно оперировать бессмысленным набором символов в названии, ссылку же, в отличие от SHA1-хеша, можно именовать так, как удобнее разработчику.

Из ссылок, в свою очередь, можно выделить ряд подобъектов, имеющих некоторые различия: Ветвь, Тег. Рассмотрим их.

Ветвь (Head, Branch) – символьная ссылка (Symbolic link), которая указывает на последний в хронологии commit определенной ветви и хранит SHA1-хеш объекта. Является типом данных журналируемых файловых систем. Данный вид объекта определяется не в самом Git, а наследуется от операционной и файловой систем. Ветвь используется как синоним файла, на который она ссылается, т.е. Git позволяет оперировать ею напрямую. Можно позволить себе не задумываться о том, работаете ли вы с последней версией или нет.

Тег (tag) – тип данных, который в отличие от ветвей неизменно ссылается на один и тот же объект типа blob, tree, commit или tag. Его, в свою очередь, можно разделить на легковесный (light tag) и тяжеловесный или аннотированный (annotated tag). Легкий тег, кроме неизменности ссылки, ничем не отличается от обычных ветвей, т.е. содержит лишь SHA1-хеш объекта, на который ссылается, внутри себя. Аннотированный тег состоит из двух частей:

• первая часть содержит собственный SHA1-хеш;
• вторая часть состоит из:
  • SHA1 объекта, на который указывает аннотированный тег;
  • тип указываемого объекта (blob, tree, commit или tag);
  • символьное имя тега;
  • дата и время создания тега;
  • имя и e-mail создателя тега;
  • произвольный кусок данных (данный блок можно использовать для электронной подписи или для пояснения тега).

Иными словами, проект в Git представляет собой набор blob’ов, которые связаны сетью деревьев. Полученная иерархическая структура может, в зависимости от времени, быть отражена в виде commit’ов – версий, а для понимания их структуры в Git присутствуют такие объекты, как ссылки. Исключая действия со ссылками, почти вся работа с объектами системы максимально автоматизирована изнутри. Отталкиваясь от механизма ссылок, мы приходим к следующей идее – работать именно над группами файлов. По мнению автора, мысль является ключевой в философии Git. Задав, например, операцию для данного commit’а, она рекурсивно отработает свою часть по дереву, на которое ссылается. Являясь расширением общепринятого взгляда “действие над каждым файлом”, нововведение упрощает реализацию и подход со стороны программиста над повседневными задачами СУВ, такими как слияние/разделение ветвей, опять же рекурсивно автоматизируя процесс. Данный подход прост для понимания, быстро работает и гибок в реализации своих целей. Многие из этих черт достигаются благодаря Unix-ориентированности системы, т.е. оперируя стандартными устройствами, Git опирается на уже имеющиеся в операционной системе решения.

Проясним момент хранения данных. Содержание файлов разных версий в хронологии занимает довольно много памяти. Так, например, в проекте из двадцати файлов двадцати версий архив будет весить в 20 раз больше (возможно, порядка сотни мегабайтов), а что будет, если количество и тех и других в 10 раз больше (вроде бы не намного)? Размер занятого пространства возрастет в 100 раз (т.е. примерно 1 ГБ). В реальных задачах скорость роста занимаемой памяти далеко не линейно зависит от времени. Для решения данной проблемы существует несколько оптимизаций:

• каждый объект Git хранится в виде обыкновенного архива (tar.gz);
• для всей иерархии файлов применяется последовательная дельта-компрессия.

Разберем на примере.

У вас есть трехлетняя история вашего проекта, в ней порядка тысячи файлов и ста версий. Если в определенный момент нужно будет обратиться к самой ранней версии, Git придется разархивировать дельта-компрессию всей истории файла. Неутешительно, но на данный процесс может уйти до полудня. Git предлагает делать так называемые контрольные точки, т.е. хранить недельта-архивированный файл через некоторое количество версий, которое назовем глубиной компрессии. Тогда в нашем примере вся история сужается до некоторого наперед заданного количества дельта-компрессий, разархивировав которые, можно взглянуть на любую версию в хронологии. Заметим, что дельта-компрессию наиболее целесообразно использовать над одними видами ближайших в иерархии объектов, для этого репозиторий необходимо отсортировать соответственно по типу и размеру. Данный ряд операций, описанных в этом пункте, выполняет функция git-repack (и git-gc, которая её содержит).

Слияние и разделение ветвей

Данный вопрос очень трудоемок и насыщен, в связи с чем введем понятия слияния и разделения только в общих чертах. Снова обратимся к примеру.

Представим себе момент разработки проекта, когда главной поставленной целью является скорость работы программы. Один из возможных тактических вариантов решения – разбить разработчиков на две группы, каждая из которых будет решать одну и ту же задачу. При этом ветвь истории проекта должна раздвоиться. Данная процедура называется ветвление (branch). Действие разветвления ветви – это простое создание её копии, которая впоследствии будет иметь свою историю.

Пусть мы получили два уже законченных результата одной и той же задачи, над которой работали две группы программистов. Как нам быть? Посмотреть, чей код быстрее и надежнее? Это слишком просто, но не всегда лучший выход. Хорошее решение – это, немного разобравшись в коде и файлах, разбить их на подзадачи или блоки кода. И только тогда уже выявлять сильные и слабые стороны данных кусочков. Конечно, этот вариант подходит только в том случае, когда вы заранее предусмотрели, что впоследствии сможете собрать все эти частицы воедино. Случай, когда вы сами разрабатываете код, улучшая и исправляя некоторые ошибки, равнозначен приведенному примеру. Данный процесс объединения двух целых в одно называется слияние (merge). Процесс объединения двух версий и есть ключевой момент ведения проекта. Как бы то ни было, стоит избегать автоматизированного исполнения данной операции. Отличительная черта Git – это максимально достоверный и довольно быстрый способ решения задачи ветвления.

К достоинствам системы можно отнести:

1. Unix-ориентированность.
2. Идеологическая выдержанность (следуя правилам использования системы, очень сложно попасть в безвыходную ситуацию или получить то, чего вы не ожидали).
3. Высокая производительность (это одно из самых явных достоинств системы, плата за которое есть «Идеологическая выдержанность» и «Unix-ориентированность»).
4. Интеграция Git со сторонними СУВ, такими как Subversion, Mercurial, …
5. Управление группой файлов (системе нет необходимости рассматривать изменения в каждом файле по отдельности, она запоминает любые изменения всего проекта, и если вдруг вам понадобится проследить единичные изменения, она выдаст ровно ту часть, которая связана с данным файлом).
6. Операция слияния (максимально автоматизированная реализация сложной задачи).

К недостаткам отнесем:

1. Unix-ориентированность (стоит отметить отсутствие зрелой реализации Git на не Unix-системах).
2. Необходимость периодического выполнения команды git-gc (пакует группы файлов и удаляет те, которые не связанны ссылками).
3. Коллизии хеширования (совпадение SHA1 хеша различных по содержанию файлов).

6. Интерфейсы Git

«Сколько людей, столько и мнений». Попробуем выделить ряд типов интерфейсов для работы с системой. Для определенных целей по-своему лучше каждое из приведеных ниже видов приложений.

Для людей, которые не занимаются разработкой вплотную, для «консерваторов» – тех, кто любит “кнопочки и галочки” и сознательно хочет оградить себя от непомерных усилий запоминания функций, ключей и многих тонкостей, больше подойдет вариант в стиле TortoiseGit или Git Extensions – простые интерфейсы. Они позволяют действовать преимущественно мышью и работают в привычной для многих ОС Windows.

Ровно противоположный тип интерфейса. Для программистов, которым постоянно необходимо взаимодействовать с сотрудниками, решать типичные задачи контроля именно кода, для людей, которые привыкли работать в Unix-like системах, используя терминал, лучше всего подойдет консольный вид приложений. Они так же просты в обращении, немного быстрее и функциональнее, но им придется уделить время, для того чтобы разобраться в использовании.

Можно выделить и третий тип интерфейсов – смешение первых двух. Т.е. у вас есть консольное приложение, например, “родная” оболочка git. Вы можете использовать ряд дополнительных утилит, таких как Gitk или QGit, для отображения деревьев, упрощения обзора иерархии версий, различий между версиями, поиска нужных объектов.