Mercurial - 分布式版本控制系统

﹏ヽ暗。殇╰゛Y 2022-08-13 11:39 252阅读 0赞

[运 国莲][Link 1] ([yunguol@cn.ibm.com][yunguol_cn.ibm.com]), 软件工程师, IBM  
[李 振刚][Link 1] ([lizg@cn.ibm.com][lizg_cn.ibm.com]), 软件工程师, IBM

2008 年 9 月 04 日

> 是 一个轻量级的分布式版本控制系统，它以方便的控制、极强的扩展性赢得了众多开放源代码项目的青睐。本文从版本控制系统中的基本概念、操作和扩展性等方面， 有侧重的介绍了 Mercurial。此外本文列出了几个其他常用的分布式版本控制系统，并和 Mercurial 作了简单的比较。通过阅读本文，读者可以了解基础的Mercurial操作，进而熟悉这个备受青睐的工具。

Mercurial 简介

Mercurial 是一种轻量级分布式版本控制系统，采用 Python 语言实现，易于学习和使用，扩展性强。其是基于 GNU General Public License (GPL) 授权的开源项目。相对于传统的版本控制，具有如下优点：

*  更轻松的管理。传统的版本控制系统使用集中式的 repository，一些和 repository相关的管理就只能由管理员一个人进行。由于采用了分布式的模型，Mercurial 中就没有这样的困扰，每个用户管理自己的 repository，管理员只需协调同步这些repository。
 *  更健壮的系统。分布式系统比集中式的单服务器系统更健壮，单服务器系统一旦服务器出现问题整个系统就不能运行了，分布式系统通常不会因为一两个节点而受到影响。
 *  对网络的依赖性更低。由于同步可以放在任意时刻进行，Mercurial 甚至可以离线进行管理，只需在有网络连接时同步。

从 repository 开始

版本控制系统中的 repository 就像一个仓库一样，用来存储被管理的数据文件，包含数据文件的不同版本。传统的版本控制系统中，这样的repository 是集中式的。除了这样一个集中式的 repository 之外，每个用户会有一份自己的工作版本拷贝。用户通过命令同步自己的拷贝和集中式的repository。

分布式版本控制系统中的 repository 则采用的是对等网络式的方式。传统集中式的管理中，只有一份 repository，其他的只是工作拷贝，不包含额外的版本。分布式的管理当中，每个用户所持有的都是一个真实的 repository，当中存储有不同的版本信息和维护一个 repository 的必要的辅助元数据。这样一个对等工作模式当中，用户通过交换下文即将提到的 changeset 来完成同步。

这样做的一些优点在于，工作的并行度将大大的提高。每个用户都可以带着这样的repository，从这里他可以把当前的工作拷贝切换到 repository 里面存储的任何一个版本。这个版本可以是之前正在工作的版本，现在需要合并进一些别人的意见，也可以是用户私有的一个版本，当前正在做很多前瞻性的工作， 还没有能同步给其他用户使用。也同样是因为这样的模式，每个用户可以任意把自己的 repository 当中的一个版本交换给其他用户，而不需要对自己手头正在工作的版本进行回退。下图是这样一个灵活的工作模式的演示。

**图 1. 工作模式的演示**  
![工作模式的演示][image001.gif]

Mercurial 里的元素

Revision

在使用 [Mercurial][] 的系统中每个改动隔离在各自的 repository 里，既避免把不相关的代码混杂起来， 又便于一个接一个的测试每一部分工作，用户做的每个改动称为一个 revision。一般会有一个所有用户都可以访问得到的 repository 保存了项目的“主要”版本，工作repository 是用户自己做事情的地方，实现新的特性，修改漏洞，重构，实验等，当完成改变后，你可以 push 到共用的 repositor y中，即完成了一个 revision。

Changeset

一个或多个文件的改变集合在一起形成一个逻辑单元，称为 changeset。每一个 changeset由两部分内容描述，版本号和 changeset 标识，例如：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>	changeset:   207:58e4906e69e3 <br></pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

冒号前面的数字代表版本号，它用来标识本地 changeset。这个版本号只有在用户的本地repository 中才有意义。冒号后面的那个很长的十六进制串是 changeset标识, 它是确定changeset的全局唯一标识符, 在所有包含这个 changese 的 repository 中都相同。多个用户之间讨论changeset，一般使用这个 changeset 标识，而不是上面说的版本号，因为完全有可能每个用户的 repository 中同样的 changeset 版本号不同。

Head

Head 表示 repository 中每个分支最新的 revision，通常在合并几个分支时会用到这个概念。

Tip

Tip 是最新的一个 changeset 的版本号的一个别名。在命令中任何使用版本号的地方都可以使用 tip 来代替最新的 changeset的版本号。Tip在各个repository中是不同的，同时一个repository 中只有一个 tip。

Log

Log 命令按时间顺序从近到远的记录着在 repository 中发生的每一次事件。可以通过指定-v诊断输出选项来获得更多更详细的历史信息，或者指定—debug选项来获得历史信息中的一切细节。

动手操作起来

以下是一些实际使用 Mercurial 中常用的例子。Mercurial 的原意是元素周期表当中的汞元素，但是 Mercurial 这样的单词显然不太适合日常使用。事实上 Mercurial 的命令取了元素周期表当中汞元素的化学符号：hg，所有的 Mercurial 命令都以 hg 开始。

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>    $ hg command [options]<br></pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

其中 command 是 Mercurial 的命令。每个命令的具体的命令行选项可以使用：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>    $ hg help command<br></pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

来获得。

克隆一个 repository

我们使用 clone 命令克隆一个 repository，它生成一个完整的 repository 复本，这样我们就有一个本地私有的 repository 来工作。

例如：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>     $ hg clone  http://foo.com/hg/project1<br></pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

如果所有都没问题，clone 命令输出：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>    destination directory: project1<br>    requesting all changes<br>	adding changesets<br>	adding manifests<br>	adding file changes<br>	added 127 changesets with 448 changes to 143 files<br>	139 files updated, 0 files merged, 0 files removed, 0 files 	unresolved<br></pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

此时，我们应该在当前目录下发现一个目录叫 project1，目录下的文件是我们刚克隆的 repository 的精确复本。在 Mercurial 中，每一个 repository 是自包含的。当你克隆一个repository 后，新 repository 变成克隆时它的精确复本，但是后续的两个 repository 当中任一方改变都不会在对方显示，除非用户使用 pull 或 push 命令明确地传递改变，这个将在后面介绍。

另外，每个用户可以使用 init 命令将本地的一个目录初始化为一个 Mercurial 的 repository，只需要在那个目录下运行：

如果设置好了同步共享的发布方式，其他用户就可以来克隆该用户的 repository 了。

发布你的改动

进入工作目录，使用我们喜欢的编辑软件修改，例如我们要修改 main.py 让它增加打印一行输出：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>def main():<br>    print "I'm in the a function."<br>    print "Great joy of using Mercurial!"  #新加的一行<br><br>if __name__ == "__main__":<br>    sys.exit(main())<br></pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

完成之后退出编辑器，任务完成。有了刚才的修改我们就可以创建一个changeset。

在创建 changeset 之前如果想确认一下哪些文件被改动了，可以使用 status 命令。

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>$ hg status<br>M main.py<br></pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

使用 diff 命令可以检查实际文件内容的改变：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>diff -r a58db6f0e482 main.py<br>--- a/main.py   Thu Nov 29 13:38:38 2007 +0800<br>+++ b/main.py   Thu Nov 29 13:46:10 2007 +0800<br>@@ -1,5 +1,6 @@ def main():<br> def main():<br>     print "I'm in the a function."<br>+    print "Great joy of using Mercurial!" #新加的一行<br><br> if __name__ == "__main__":<br>     sys.exit(main())<br></pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

diff 命令的默认输出是通用的补丁格式，易于在各种系统之间交换和讨论。

创建一个 changeset 后我们就可以用 commit 命令提交了。

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>$ hg commit<br></pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

这个命令把我们带到一个编辑器内，缺省的编辑器是 vi，同时给我们展示了几行如下的文字：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>HG: user: Guolian Yun &lt;yunguol@cn.ibm.com&gt;<br>HG: changed main.py<br></pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

第一行是空的，接下来的几行表明哪些文件将进入本 changeset。为了改变 changeset，我们必须描述它的原因，这通常称为 changeset注释。让我们输入一些：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>I’m using Mercurial!<br>HG: user: Guolian Yun &lt;yunguol@cn.ibm.com&gt;<br>HG: changed main.py<br></pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

接着，保存并退出编辑器，如果一切正常，commit 命令将没有任何提示地输出。

让我们看看status命令现在告诉我们什么？

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>$ hg status<br></pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

什么也没有！我们的改动已经提交到changeset里了，那里没有修改的文件需要提交的。Repository 中内容和当前工作目录的内容一致了。

现在可以检查以下最新的改动是不是包含刚才所添加的 changeset 注释，使用 tip 命令就可以显示了：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>$ hg tip:<br>changeset:   2:2874393e3d9c<br>tag:         tip<br>user:        Guolian Yun &lt;yunguol@cn.ibm.com&gt;<br>date:        Thu Nov 29 10:10:39 2007 +0800<br>summary:     I'm using Mercurial!<br></pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

目前新的 changeset 只存在本地 repository 中，如果想和其它 repository 分享改动，我们需要使用 push。

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>$ hg push project2<br></pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

project2 为你想要 push 的目标 repository 的名字。

引入他人的改动

想要得到所有在别的 repository中而在本地repository中没有的改动，可以采用 pull命令。

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>$ hg pull project3<br></pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

project3为我们想要得到更新的目标repository的名字。

在 Pull 后，缺省情况下Mercurial不更新工作目录。这意味着虽然repository现在有changeset，但在工作目录中的 main.py 文件仍然是 pull 之前老的内容。

如果只想从hg clone的 repository 中更新当前 revision 到最新版，可以直接采用：

Repository 之间的同步

上文当中的 push 和 pull 的操作，是处于不同位置的 repository 之间的同步。之前给出的两个例子是本地目录 repository 之间的同步。Mercurial 还支持以下形式的 repository 之间的同步：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>file://local/filesystem/path<br>http://[user@]host[:port]/[path]<br>https://[user@]host[:port]/[path]<br>ssh://[user@]host[:port]/[path]<br></pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

其中 file 协议和本地目录相同。在 http 和 https 协议上使用push命令，需要在远端的服务器上启用相关的属性。ssh协议是众多系统中支持的shell。

标准的 Mercurial 发行包中还附带一个 Python CGI 脚本 hgweb.cgi, 可以用来参考搭建一个多用户可以集中式的同步改动的界面，如下图所示：

**图 2. 界面**  
![界面][image002.gif]

扩展 Mercurial

Mercurial 系统中提供一种扩展机制来添加新的命令。通过扩展添加的命令可以在现有的Mercurial 系统的基础上添加新的功能，这些命令跟随 `hg`后被调用时就像原生的命令一样。本文介绍两个常用的Mercurial扩展：Patchbomb和Mq。

Patchbomb

Patchbomb是一个在Mercurial系统中利用发送邮件的方式来交换changeset的扩展。Patchbomb添加了一个新的`email`命令。通过调用 `hg email`命 令，changeset 提交时的信息的第一行将作为邮件的主题，信件的正文包括完整的 changese t提交信息，以 patch 的形式发布出来的 changeset 完整补丁。如果一次发送的是多个changeset，那么Patchbomb会提示输入本次 changeset 集的总提示信息，这部分信息将作为第一封信，信件主题以`[PATCH 0 of N]`开头，changeset 则会以`[PATCH i of N]`将的主题开头发出，其中`i`是 changeset在本地 repository 当中的顺序。多changeset 系列邮件中，每封信会在邮件头中包含合适的回复信息，这样在邮件客户端可以清晰的显示出系列 changeset 之间的层次关系。

**图 3. 层次关系**  
![层次关系][image003.gif]

Patchbomb 支持使用本地系统中的 sendmail 程序来发送邮件，同时支持使用 SMTP 邮件服务器。用户如果长期固定为某个项目工作，还可以将邮件的收件地址和发信地址提供给Patchbomb，免去每次手动输入的麻烦。这一切都可以在 Mercurial 统一的 `.hgrc`当中设置，以下是一个完整的例子。

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>[extensions]<br>hgext.patchbomb =<br>[email]<br>method = smtp # 还可以在这里指定/usr/sbin/sendmail<br>from = Zhengang Li &lt;lizg@cn.ibm.com&gt;<br>to = groupmail@foo.com<br>[smtp]<br>host = smtp.foo.com<br></pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

Patchbomb 作者为Bryan O’Sullivan，该扩展现在随同 Mercurial 系统一起发布，用户不需额外下载安装，只需如上例中一样启用即可。

Mq 扩展的全名是Mercurial Queues，顾名思义该扩展将用户本地的多个 changeset 排列到队列中。原先分布式版本控制系统中，changeset 一旦提交并不能修改。有了 Mq 扩展之后，用户可以将本地的任意数量的 changeset 存放至一个本地的队列当中，对这些 changeset 用户除了可以使用传统的 changeset 上的任何命令之外，还可以修改changeset，包括提交信息和版本补丁的改动。

启用 Mq 扩展的办法同其他扩展一样，在 `.hgrc`当中添加如下信息：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>[extensions]<br>hgext.mq=<br></pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

Mq的命令是一系列以字母q打头的命令，`qinit`, `qnew`, `qrefresh`, `qdiff`, `qpop和qpush`等。`Qinit`用来初始化用来存放补丁队列的目录，`qnew`创建一个新的补丁changeset，`qrefresh`将改动刷新到当前的补丁当中去，`qdiff`将当前的补丁打印到屏幕，`qpop`和 `qpush`用来移动当前存放在队列顶部的补丁。完整的 q 系列命令可以从 `hg help`给出的列表中获得。

Mq中所有的 changeset 补丁存放在项目顶层目录的`.hg/patches`下面，用户可以手动修改这些补丁当中的提交信息。Changeset 补丁的顺序存放在`.hg/patches/series文件当中，同样的，用户可以修改这些补丁的顺序。`

Mq的作者是Chris Mason，该扩展现在随同 Mercurial 系统一起发布，用户不需额外下载安装。

如果现有的扩展不能满足用户的要求，编写自己的扩展也不困难。Mercurial 使用 Python编写，编写一个新的扩展相当于在 Mercurial 系统的 hgext 包当中编写一个新的模块。具体的扩展实现还有些约定的规则，用户可以参考 Mercurial 所提供的文档。

其他分布式版本控制系统

分布式版本控制系统领域还有一些其他的系统，如GNU arch，monotone，Bazaar，git，darcs。

各类系统在各在一定的领域内长处，如GNU arch在GNU Savannah主机上应用，Bazaar 主要用于 Ubuntu Linux 系统的开发当中，git 源于Linux kernel 的开发，现在在多处和内核相关的项目中使用。他们大多数提供友好的Web界面和多种版本同步协议的支持。Git 和Gnu arch 由 C 和 shell 脚本语言编写实现，monotone 由C++语言实现，darcs 由 Haskell语言实现，Bazaar 和本文介绍的 Mercurial 由 Python 语言实现。从开放和扩展性方面来说，类似 Python 这样的脚本语言的更易于用户编写自己的扩展。

在众多的分布式版本控制系统中，Mercurial 是最年轻的，它的第一个版本发布于2005年4月。Mercurial 吸收了众多前辈的特性，被众多的项目采用。

结束语

Mercurial 基本的概念和操作熟悉之后，读者可以进一步阅读参考资料当中的文献，进一步了解Mercurial 的系统维护和实现细节。

参考资料

*  有关 Mercurial 的详细介绍，请参考[Mercurial 主页][Mercurial]。
 *  有关多种版本控制软件的优劣势，请参看[多种版本控制软件的比较][Link 2]。
 *  深入了解 Distributed Revision Control with Mercurial， 请参考[http://hgbook.red-bean.com/][http_hgbook.red-bean.com]。
 *  查阅 dars，请参看[http://darcs.net/][http_darcs.net]。
 *  有关 git 的信息，请登录[git 主页][git]。
 *  详细了解 GNU arch，请参考 [http://www.gnu.org/software/gnu-arch/][http_www.gnu.org_software_gnu-arch]。
 *  浏览 monotone 的信息，请参考 [http://monotone.ca/][http_monotone.ca]。
 *  查阅 Bazaar 的详细内容，请参照 [http://www.bazaar-vcs.org/][http_www.bazaar-vcs.org]。

作者简介

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td colspan="3"><img src="http://www.ibm.com/i/c.gif" alt="" width="100%" height="5"></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td><img src="http://www.ibm.com/i/c.gif" alt="" width="4" height="5"></td> 
   <td> <p>运国莲，IBM China Systems &amp; Technology Labs 的软件工程师，从事 CIM 管理软件的开发和虚拟化相关技术的研究。她对 Python 编程有浓厚的兴趣。</p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td colspan="3"><img src="http://www.ibm.com/i/c.gif" alt="" width="100%" height="5"></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td><img src="http://www.ibm.com/i/c.gif" alt="" width="4" height="5"></td> 
   <td> <p>李振刚，IBM China Systems &amp; Technology Labs 的软件工程师，从事 CIM 管理软件的开发和虚拟化相关技术的研究。他之前从事过 IBM System z 软件开发，同时对 Linux 和各项开源项目有兴趣。</p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

[Link 1]: http://www.ibm.com/developerworks/cn/opensource/os-cn-mercurial/#author
[yunguol_cn.ibm.com]: mailto:yunguol@cn.ibm.com?subject=Mercurial%20-%20%E5%88%86%E5%B8%83%E5%BC%8F%E7%89%88%E6%9C%AC%E6%8E%A7%E5%88%B6%E7%B3%BB%E7%BB%9F
[lizg_cn.ibm.com]: mailto:lizg@cn.ibm.com?subject=Mercurial%20-%20%E5%88%86%E5%B8%83%E5%BC%8F%E7%89%88%E6%9C%AC%E6%8E%A7%E5%88%B6%E7%B3%BB%E7%BB%9F
[image001.gif]: /images/20220810/3cda98f9b8664bfe994c8fbadbd6bc60.png
[Mercurial]: http://www.selenic.com/mercurial/wiki/index.cgi/Mercurial
[image002.gif]: /images/20220810/90f813e8f4594f40a08a3409d6df02ac.png
[image003.gif]: /images/20220810/ec17e4f0b2804be9a7aeac38d770663a.png
[Link 2]: http://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_revision_control_software
[http_hgbook.red-bean.com]: http://hgbook.red-bean.com/
[http_darcs.net]: http://darcs.net/
[git]: http://git.or.cz/
[http_www.gnu.org_software_gnu-arch]: http://www.gnu.org/software/gnu-arch/
[http_monotone.ca]: http://monotone.ca/
[http_www.bazaar-vcs.org]: http://www.bazaar-vcs.org/