| 級別： 初級 運 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 是一個輕量級的分布式版本控制系統，它以方便的控制、極強的擴展性贏得了眾多開放源代碼項目的青睞。本文從版本控制系統中的基本概念、操作和擴展性等方面，有側重的介紹了 Mercurial。此外本文列出了幾個其他常用的分布式版本控制系統，并和 Mercurial 作了簡單的比較。通過閱讀本文，讀者可以了解基礎的Mercurial操作，進而熟悉這個備受青睞的工具。 Mercurial 簡介 Mercurial 是一種輕量級分布式版本控制系統，采用 Python 語言實現，易于學習和使用，擴展性強。其是基于 GNU General Public License (GPL) 授權的開源項目。相對于傳統的版本控制，具有如下優點： - 更輕松的管理。傳統的版本控制系統使用集中式的 repository，一些和 repository相關的管理就只能由管理員一個人進行。由于采用了分布式的模型，Mercurial 中就沒有這樣的困擾，每個用戶管理自己的 repository，管理員只需協調同步這些repository。
- 更健壯的系統。分布式系統比集中式的單服務器系統更健壯，單服務器系統一旦服務器出現問題整個系統就不能運行了，分布式系統通常不會因為一兩個節點而受到影響。
- 對網絡的依賴性更低。由于同步可以放在任意時刻進行，Mercurial 甚至可以離線進行管理，只需在有網絡連接時同步。
從 repository 開始 版本控制系統中的 repository 就像一個倉庫一樣，用來存儲被管理的數據文件，包含數據文件的不同版本。傳統的版本控制系統中，這樣的repository 是集中式的。除了這樣一個集中式的 repository 之外，每個用戶會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中的 repository 則采用的是對等網絡式的方式。傳統集中式的管理中，只有一份 repository，其他的只是工作拷貝，不包含額外的版本。分布式的管理當中，每個用戶所持有的都是一個真實的 repository，當中存儲有不同的版本信息和維護一個 repository 的必要的輔助元數據。這樣一個對等工作模式當中，用戶通過交換下文即將提到的 changeset 來完成同步。 這樣做的一些優點在于，工作的并行度將大大的提高。每個用戶都可以帶著這樣的repository，從這里他可以把當前的工作拷貝切換到 repository 里面存儲的任何一個版本。這個版本可以是之前正在工作的版本，現在需要合并進一些別人的意見，也可以是用戶私有的一個版本，當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。也同樣是因為這樣的模式，每個用戶可以任意把自己的 repository 當中的一個版本交換給其他用戶，而不需要對自己手頭正在工作的版本進行回退。下圖是這樣一個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 的系統中每個改動隔離在各自的 repository 里，既避免把不相關的代碼混雜起來， 又便于一個接一個的測試每一部分工作，用戶做的每個改動稱為一個 revision。一般會有一個所有用戶都可以訪問得到的 repository 保存了項目的“主要”版本，工作repository 是用戶自己做事情的地方，實現新的特性，修改漏洞，重構，實驗等，當完成改變后，你可以 push 到共用的 repositor y中，即完成了一個 revision。 Changeset 一個或多個文件的改變集合在一起形成一個邏輯單元，稱為 changeset。每一個 changeset由兩部分內容描述，版本號和 changeset 標識，例如： changeset: 207:58e4906e69e3 |
冒號前面的數字代表版本號，它用來標識本地 changeset。這個版本號只有在用戶的本地repository 中才有意義。冒號后面的那個很長的十六進制串是 changeset標識, 它是確定changeset的全局唯一標識符, 在所有包含這個 changese 的 repository 中都相同。多個用戶之間討論changeset，一般使用這個 changeset 標識，而不是上面說的版本號，因為完全有可能每個用戶的 repository 中同樣的 changeset 版本號不同。 Head Head 表示 repository 中每個分支最新的 revision，通常在合并幾個分支時會用到這個概念。 Tip Tip 是最新的一個 changeset 的版本號的一個別名。在命令中任何使用版本號的地方都可以使用 tip 來代替最新的 changeset的版本號。Tip在各個repository中是不同的，同時一個repository 中只有一個 tip。 Log Log 命令按時間順序從近到遠的記錄著在 repository 中發生的每一次事件。可以通過指定-v診斷輸出選項來獲得更多更詳細的歷史信息，或者指定—debug選項來獲得歷史信息中的一切細節。
動手操作起來 以下是一些實際使用 Mercurial 中常用的例子。Mercurial 的原意是元素周期表當中的汞元素，但是 Mercurial 這樣的單詞顯然不太適合日常使用。事實上 Mercurial 的命令取了元素周期表當中汞元素的化學符號：hg，所有的 Mercurial 命令都以 hg 開始。
其中 command 是 Mercurial 的命令。每個命令的具體的命令行選項可以使用：
來獲得。 克隆一個 repository 我們使用 clone 命令克隆一個 repository，它生成一個完整的 repository 復本，這樣我們就有一個本地私有的 repository 來工作。 例如： $ hg clone http://foo.com/hg/project1 |
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 |
此時，我們應該在當前目錄下發現一個目錄叫 project1，目錄下的文件是我們剛克隆的 repository 的精確復本。在 Mercurial 中，每一個 repository 是自包含的。當你克隆一個repository 后，新 repository 變成克隆時它的精確復本，但是后續的兩個 repository 當中任一方改變都不會在對方顯示，除非用戶使用 pull 或 push 命令明確地傳遞改變，這個將在后面介紹。 另外，每個用戶可以使用 init 命令將本地的一個目錄初始化為一個 Mercurial 的 repository，只需要在那個目錄下運行：
如果設置好了同步共享的發布方式，其他用戶就可以來克隆該用戶的 repository 了。 發布你的改動 進入工作目錄，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()) |
完成之后退出編輯器，任務完成。有了剛才的修改我們就可以創建一個changeset。 在創建 changeset 之前如果想確認一下哪些文件被改動了，可以使用 status 命令。
使用 diff 命令可以檢查實際文件內容的改變： 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()) |
diff 命令的默認輸出是通用的補丁格式，易于在各種系統之間交換和討論。 創建一個 changeset 后我們就可以用 commit 命令提交了。
這個命令把我們帶到一個編輯器內，缺省的編輯器是 vi，同時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 |
第一行是空的，接下來的幾行表明哪些文件將進入本 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 |
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命令現在告訴我們什么？
什么也沒有！我們的改動已經提交到changeset里了，那里沒有修改的文件需要提交的。Repository 中內容和當前工作目錄的內容一致了。 現在可以檢查以下最新的改動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! |
目前新的 changeset 只存在本地 repository 中，如果想和其它 repository 分享改動，我們需要使用 push。
project2 為你想要 push 的目標 repository 的名字。 引入他人的改動 想要得到所有在別的 repository中而在本地repository中沒有的改動，可以采用 pull命令。
project3為我們想要得到更新的目標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現在有changeset，但在工作目錄中的 main.py 文件仍然是 pull 之前老的內容。 如果只想從hg clone的 repository 中更新當前 revision 到最新版，可以直接采用：
Repository 之間的同步 上文當中的 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] |
其中 file 協議和本地目錄相同。在 http 和 https 協議上使用push命令，需要在遠端的服務器上啟用相關的屬性。ssh協議是眾多系統中支持的shell。 標準的 Mercurial 發行包中還附帶一個 Python CGI 腳本 hgweb.cgi, 可以用來參考搭建一個多用戶可以集中式的同步改動的界面，如下圖所示：
圖 2. 界面
擴展 Mercurial Mercurial 系統中提供一種擴展機制來添加新的命令。通過擴展添加的命令可以在現有的Mercurial 系統的基礎上添加新的功能，這些命令跟隨 hg 后被調用時就像原生的命令一樣。本文介紹兩個常用的Mercurial擴展：Patchbomb和Mq。 Patchbomb Patchbomb是一個在Mercurial系統中利用發送郵件的方式來交換changeset的擴展。Patchbomb添加了一個新的email命令。通過調用 hg email 命令，changeset 提交時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 的形式發布出來的 changeset 完整補丁。如果一次發送的是多個changeset，那么Patchbomb會提示輸入本次 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 則會以[PATCH i of N]將的主題開頭發出，其中i是 changeset在本地 repository 當中的順序。多changeset 系列郵件中，每封信會在郵件頭中包含合適的回復信息，這樣在郵件客戶端可以清晰的顯示出系列 changeset 之間的層次關系。
圖 3. 層次關系
Patchbomb 支持使用本地系統中的 sendmail 程序來發送郵件，同時支持使用 SMTP 郵件服務器。用戶如果長期固定為某個項目工作，還可以將郵件的收件地址和發信地址提供給Patchbomb，免去每次手動輸入的麻煩。這一切都可以在 Mercurial 統一的 .hgrc 當中設置，以下是一個完整的例子。 [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@foo.com [smtp] host = smtp.foo.com |
Patchbomb 作者為Bryan O’Sullivan，該擴展現在隨同 Mercurial 系統一起發布，用戶不需額外下載安裝，只需如上例中一樣啟用即可。 Mq Mq 擴展的全名是Mercurial Queues，顧名思義該擴展將用戶本地的多個 changeset 排列到隊列中。原先分布式版本控制系統中，changeset 一旦提交并不能修改。有了 Mq 擴展之后，用戶可以將本地的任意數量的 changeset 存放至一個本地的隊列當中，對這些 changeset 用戶除了可以使用傳統的 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丁的改動。 啟用 Mq 擴展的辦法同其他擴展一樣，在 .hgrc 當中添加如下信息：
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丁隊列的目錄，qnew創建一個新的補丁changeset，qrefresh 將改動刷新到當前的補丁當中去，qdiff 將當前的補丁打印到屏幕，qpop 和 qpush 用來移動當前存放在隊列頂部的補丁。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 補丁存放在項目頂層目錄的.hg/patches下面，用戶可以手動修改這些補丁當中的提交信息。Changeset 補丁的順序存放在.hg/patches/series文件當中，同樣的，用戶可以修改這些補丁的順序。 Mq的作者是Chris Mason，該擴展現在隨同 Mercurial 系統一起發布，用戶不需額外下載安裝。 如果現有的擴展不能滿足用戶的要求，編寫自己的擴展也不困難。Mercurial 使用 Python編寫，編寫一個新的擴展相當于在 Mercurial 系統的 hgext 包當中編寫一個新的模塊。具體的擴展實現還有些約定的規則，用戶可以參考 Mercurial 所提供的文檔。
其他分布式版本控制系統 分布式版本控制系統領域還有一些其他的系統，如GNU arch，monotone，Bazaar，git，darcs。 各類系統在各在一定的領域內長處，如GNU arch在GNU Savannah主機上應用，Bazaar 主要用于 Ubuntu Linux 系統的開發當中，git 源于Linux kernel 的開發，現在在多處和內核相關的項目中使用。他們大多數提供友好的Web界面和多種版本同步協議的支持。Git 和Gnu arch 由 C 和 shell 腳本語言編寫實現，monotone 由C++語言實現，darcs 由 Haskell語言實現，Bazaar 和本文介紹的 Mercurial 由 Python 語言實現。從開放和擴展性方面來說，類似 Python 這樣的腳本語言的更易于用戶編寫自己的擴展。 在眾多的分布式版本控制系統中，Mercurial 是最年輕的，它的第一個版本發布于2005年4月。Mercurial 吸收了眾多前輩的特性，被眾多的項目采用。
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