Python操作Git命令的详细指南_Python

在 python 中操作 git 主要有两种方式：命令行调用和 git 专用库

一、通过 subprocess 调用 git 命令行（原生方式）

最直接的方法，适合熟悉 git 命令的用户。

import subprocess

# 基础执行函数
def run_git(command: list, cwd: str = "."):
    result = subprocess.run(
        ["git"] + command,
        cwd=cwd,
        stdout=subprocess.pipe,
        stderr=subprocess.pipe,
        text=true,
        check=true  # 遇到错误抛出异常
    )
    return result.stdout.strip()

# 常用操作示例
# ---------------
# 1. 克隆仓库
clone_output = run_git(["clone", "https://github.com/user/repo.git", "local_dir"])

# 2. 添加文件
run_git(["add", "file.py"], cwd="local_dir")

# 3. 提交更改
commit_msg = "added new feature"
run_git(["commit", "-m", commit_msg], cwd="local_dir")

# 4. 推送代码
run_git(["push", "origin", "main"], cwd="local_dir")

# 5. 拉取更新
pull_output = run_git(["pull"], cwd="local_dir")

# 6. 查看状态
status_output = run_git(["status", "--short"], cwd="local_dir")

# 7. 切换分支
run_git(["checkout", "-b", "new-feature"], cwd="local_dir")

# 8. 查看日志（最近3条）
log_output = run_git(["log", "-3", "--oneline"], cwd="local_dir")
print(log_output)

# 错误处理示例
try:
    run_git(["merge", "non-existent-branch"])
except subprocess.calledprocesserror as e:
    print(f"error: {e.stderr}")

二、使用 git 专用库（推荐）

1. gitpython（最流行）

安装：pip install gitpython

from git import repo, gitcommanderror

# 克隆仓库
repo.clone_from("https://github.com/user/repo.git", "local_dir")

# 打开现有仓库
repo = repo("local_dir")

# 常用操作
# ---------------
# 添加文件
repo.index.add(["file.py"])

# 提交
repo.index.commit("commit message")

# 推送
origin = repo.remote("origin")
origin.push()

# 拉取
origin.pull()

# 分支管理
repo.create_head("new-branch")  # 创建分支
repo.heads.new-branch.checkout()  # 切换分支

# 查看差异
diff = repo.git.diff("head~1")  # 与上一次提交比较

# 日志查询
for commit in repo.iter_commits("main", max_count=3):
    print(commit.message)

# 错误处理
try:
    repo.git.merge("invalid-branch")
except gitcommanderror as e:
    print(f"merge failed: {e}")

2. pygit2（高性能，需安装 libgit2）

安装：pip install pygit2

import pygit2

# 克隆仓库
pygit2.clone_repository("https://github.com/user/repo.git", "local_dir")

# 打开仓库
repo = pygit2.repository("local_dir")

# 添加文件
index = repo.index
index.add("file.py")
index.write()

# 提交
author = pygit2.signature("your name", "email@example.com")
repo.create_commit(
    "head",  # 引用
    author,  # 作者
    author,  # 提交者
    "commit message",  # 消息
    index.write_tree(),  # 树对象
    [repo.head.target]  # 父提交
)

# 推送
remote = repo.remotes["origin"]
remote.credentials = pygit2.userpass("username", "password")
remote.push(["refs/heads/main"])

三、关键功能对比

操作	subprocess	gitpython	pygit2
克隆仓库	git clone 命令	repo.clone_from()	clone_repository()
提交	git commit -m	index.add() + index.commit()	index.add() + create_commit()
分支操作	git checkout -b	create_head() + checkout()	直接操作引用
远程操作	git push/pull	remote.push()/pull()	remote.push() + 手动合并
日志查询	解析 git log 输出	repo.iter_commits()	遍历提交对象
性能	中等	中等	高（c 库绑定）
学习曲线	低（需知 git 命令）	中	高

四、实践建议

简单任务 → 用 subprocess（快速直接）

复杂操作 → 用 gitpython（接口友好）

高性能需求 → 用 pygit2（但需处理底层细节）

认证处理：

# gitpython 使用 ssh 密钥
repo.remotes.origin.push(credentials=git.sshkeyauthenticator("~/.ssh/id_rsa"))

# pygit2 使用 https
remote.credentials = pygit2.userpass("user", "pass")

异常处理：务必包裹 try/except 捕获 gitcommanderror 等异常

五、完整工作流示例（gitpython）

from git import repo

# 初始化仓库
repo = repo.init("my_project")

# 创建文件并提交
with open("my_project/hello.txt", "w") as f:
    f.write("hello gitpython!")
    
repo.index.add(["hello.txt"])
repo.index.commit("initial commit")

# 连接远程仓库
origin = repo.create_remote("origin", url="https://github.com/user/repo.git")

# 推送代码
origin.push(all=true)  # 推送所有分支

# 模拟协作：其他人修改后拉取更新
origin.pull()

# 查看历史
for commit in repo.iter_commits():
    print(f"{commit.hexsha[:8]} by {commit.author}: {commit.message}")

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