深入了解Git LFS：高效管理大型文件的利器

今天在使用CodeUp上传代码时，我为项目添加了一个大小超过300MB的文件。在进行push操作时，系统提示我“推送失败，以下文件大小超过单文件200MB的系统限额，大文件请使用Git-LFS管理”。于是我开始了解Git LFS。对于需要处理大型二进制文件的项目而言，Git的性能可能成为一个瓶颈。为了解决这个问题，Git引入了Git LFS（Large File Storage）——专门用于管理大型文件的扩展。在本文中，我们将深入探讨Git LFS的原理、使用方法以及它为项目带来的优势。

Git LFS是什么？

Git LFS官网地址：https://git-lfs.com/

Git 是业界流行的分布式版本控制工具，本地仓库与远端仓库同样保存了全量的文件和变更历史，这样让代码协作变得简单和高效。但也正因为如此，Git针对大型文件（例如图片、视频或其他二进制文件）的版本控制，也会存在一些问题，主要有两点：

• 效率变慢：不管实际上用户是否使用到这些大文件的历史，都需要把每一个文件的每一个版本下载到本地仓库。毫无疑问，下载耗时的增加给用户带来了更多的等待时间。
• 空间变大：一个Git仓库存放的大型的文件越多，加之伴随着其关联提交不断增多，Git仓库会以非常快的速率膨胀，占用更多的磁盘空间。

Git LFS是Git的一个扩展，旨在更有效地处理大型文件。它通过将大文件存储在单独的位置，而在Git仓库中只保留引用和元数据，来减小仓库的体积。这使得Git仓库能够更快速地克隆、推送和拉取，同时有效地处理大型媒体文件、二进制文件等。

安装Git LFS

• Windows

目前lfs已经集成在了Git for Windows 中，直接下载和使用最新版本的Windows Git即可。

• Linux

直接下载二进制包：https://github.com/git-lfs/git-lfs/releases

直接执行解压后的./install.sh脚本即可，这个脚本会做两个事情：

在$PATH中安装Git LFS的二进制可执行文件

执行git lfs install命令，让当前环境支持全局的LFS配置

初始化仓库和跟踪大文件

初始化仓库

安装成功后执行以下命令，让仓库支持LFS

git lfs install

执行显示

Updated Git hooks.
Git LFS initialized.

配置跟踪大文件

要使用Git LFS跟踪大文件，你需要使用git lfs track 命令。例如：

git lfs track "*.zip"

这告诉Git LFS来跟踪所有.zip。你可以使用通配符或者指定特定的文件名。

执行git lfs track（不带任何参数），可以查看当前已跟踪的Git LFS File 类型:

git lfs track

会展示当前已跟踪的Git LFS File 类型或文件

Listing tracked patterns
    *.bigfile (.gitattributes)
    *.exe (.gitattributes)
    *.zip (.gitattributes)
Listing excluded patterns

track 命令实际上是修改了仓库中的.gitattributes文件，我们执行以下命令将该文件add添加到暂存区。

git add .gitattributes

为了让我们刚配置的跟踪文件生效，需要将.gitattributes文件进行提交：

git commit -m "添加.zip lfs配置"

撤销LFS跟踪

你可以取消继续跟踪某类文件，并将其从cache中清理：

git lfs untrack "*.zip"
git rm --cached "*.zip"

如果你想将这些文件添加回常规 Git 跟踪，可以执行以下操作：

git lfs track "*.zip"

git commit -m "重新添加.zip lfs配置"

提交和推送

一旦你设置好了Git LFS，可以像平常一样使用Git提交和推送文件。Git LFS将自动处理大文件的上传和下载。

git add .
git commit -m "Add large files"
git push origin master

拉取和检出

在拉取更改或切换分支时，Git LFS会自动下载所需的大文件。

git pull origin master
git checkout other-branch

锁定和解锁文件

通过git lfs lock命令，你可以锁定大文件，以防止其他人修改它们。解锁文件允许其他人继续修改文件。

git lfs lock some_large_file.jpg
git lfs unlock some_large_file.jpg

查看LFS信息

使用以下命令可以查看有关LFS的信息：

git lfs ls-files
git lfs status

这些命令提供了有关跟踪文件的详细信息，包括文件的大小和当前状态。

Git LFS工作原理

其工作原理如下：

• Git 场景

普通场景不论是针对小型的代码文本文件、还是比较大型的图片文件，在相关变更从本地提交到远端仓库时，所有的相关文件资源都会完整的存储在git server。就图片中的例子而言，如果图片文件越来越多，改动频次越来越大，仓库的体积将极速膨胀起来。

• Git LFS场景

如图片所示，我们可以针对jpg图片使用Git LFS的存储能力，在push过程中将其上传至大文件存储服务。同时，大文件对应的指针文件将连同其他的普通的代码文件推送到远端Git仓库中。

• Git LFS处理流程

优势和适用场景

Git LFS在以下方面为项目带来了显著的优势：

• 更快的操作速度

由于只需处理文件的引用，Git LFS使得Git仓库的克隆、推送和拉取操作更加迅速。

• 有效管理大型文件

对于大型媒体文件、二进制文件等，Git LFS提供了一种高效的版本控制方式，减小了仓库的体积。

• 团队协作

锁定文件的功能使得团队能够更好地协同工作，防止冲突。

总结

总的来说，Git LFS是一个强大的工具，特别适用于那些需要处理大型文件的项目。通过更高效的文件管理，它使得团队能够更顺畅地进行版本控制，并确保项目的整体性能得到优化。

在项目中引入Git LFS可能需要一些额外的配置和学习，但一旦熟悉了其基本用法，你将能够更好地利用Git LFS的优势，提高开发流程的效率。

注：本文部分图片和文字引用的是阿里云的文档；