差异文件（diff）和补丁文件（patch）简介

这篇文章介绍差异文件diff和补丁文件patch，以及它们如何在开源项目中使用的例子。

如果你曾有机会在一个使用分布式开发模型的大型代码库上工作过，你就应该听说过类似下面的话，“Sue 刚发过来一个补丁patch”，“Rajiv 正在签出checking out差异diff”, 可能这些词（补丁、差异文件）对你而言很陌生，而你确定很想搞懂他们到底指什么。开源软件对上述提到的名词有很大的贡献，作为大型项目从 Apache web 服务器到 Linux 内核的开发模型，“基于补丁文件的开发” 这一模式贯穿了上述项目的始终。实际上，你可能不知道 Apache 的名字就来自“一系列的代码补丁”（LCTT 译注：Apache 英文发音和补丁的英文 patch 相似)，它们被一一收集起来并针对原来的 NCSA HTTPd server source code 进行了修订。

你可能认为这只不过是些逸闻，但是一份早期的 Apache 网站的存档中 声称 Apache 的名字就是来自于最早的“补丁”集合；即“打了补丁的APAtCHy”服务器，简化为 Apache。

好了，言归正传，程序员嘴里说的“差异”和“补丁”到底是什么？

首先，在这篇文章里，我们可以认为这两个术语都指向同一个概念。“diff” 是 ”difference“ 的简写；Unix 下的同名工具程序 diff剖析了一个或多个文件之间的“差异”。下面我们会看到 diff 的例子:

一个“补丁”指的是文件之间一系列差异，这些差异能被 Unix 的 diff 程序应用在源代码树上。我们能使用 diff 工具来创建“差异”（或“补丁”），然后使用该工具将它们 “打” 在一个没有这个补丁的同样的源代码版本上。此外，（我又要开始跑题说些历史轶事了……），“补丁” 这个词真的指在计算机的早期使用打卡机的时候，用来覆盖在打孔纸带上来对软件进行修改的覆盖纸，那个时代打孔纸带就是在计算机处理器上运行的程序。下面来自 维基页面 的这张图真切的描绘了最初的“打补丁”这个词的出处:

现在你对补丁和差异就了一个基本的概念，让我们来看看软件开发者是怎么使用这些工具的。如果你还没有使用过类似于 Git 或 subversion 这样的源代码版本控制工具的话，我将会一步步展示最流行的软件项目是怎么使用它们的。如果你将一个软件的生命周期看成是一条时间线的话，你就能看见这个软件的点滴变化，比如在何时源代码加上了一个功能，在何时源代码修复了一个功能缺陷。我们称这些改变的点为“提交commit”，“提交”这个词被当今最流行的源代码版本管理工具 Git 所使用，当你想检查在一个提交前后的代码变化的话，（或者在许多个提交之间的代码变化），你都可以使用工具来观察文件差异。

如果你同样在使用 Git 开发软件的话，你可以在你的本地开发环境做些希望交给别的开发者的提交，以添加到他们的源代码树中。为了给别的开发者你的提交，一个方法就是创建一个你本地文件的差异文件，然后将这个“补丁”发送给和你工作在同一个源代码树的别的开发者。别的开发者在“打”了你的补丁之后，就能看到在你的代码变树上的变化。

Linux、Git 和 GitHub

这种分享补丁的开发模型正是现今 Linux 内核社区如何处理内核修改提议而采用的模型。如果你有机会浏览任何一个主流的 Linux 内核邮件列表 —— 主要是 LKML，也包括 linux-containers、fs-devel、Netdev 等等，你能看到很多开发者会贴出他们想让其他内核开发者审核、测试或者合入 Linux 官方 Git 代码树某个位置的补丁。当然，讨论 Git 不在这篇文章范围之内（Git 是由 Linus Torvalds 开发的源代码控制系统，它支持分布式开发模型以及允许独立于主要代码仓库的补丁包，这些补丁包能被推送或拉取到不同的源代码树上，并遵守这些代码树各自的开发流程。）

在继续我们的话题之前，我们当然不能忽略和补丁和差异这个概念相关的最流行的服务：GitHub。从它的名字就能猜想出 GitHub 是基于 Git 的，而且它还围绕着 Git 对分布式开源代码开发模型提供了基于 Web 和 API 的工作流管理。（LCTT 译注：即拉取请求Pull Request）。在 GitHub 上，分享补丁的方式不是像 Linux 内核社区那样通过邮件列表，而是通过创建一个 拉取请求 。当你提交你自己的源代码树的改动时，你能通过创建一个针对软件项目的共享仓库的“拉取请求”来分享你的代码改动（LCTT 译注：即核心开发者维护一个主仓库，开发者去“复刻fork”这个仓库，待各自的提交后再创建针对这个主仓库的拉取请求，所有的拉取请求由主仓库的核心开发者批准后才能合入主代码库。）GitHub 被当今很多活跃的开源社区所采用，如 Kubernetes、Docker、容器网络接口 (CNI)、Istio 等等。在 GitHub 的世界里，用户会倾向于使用基于 Web 页面的方式来审核一个拉取请求里的补丁或差异，你也可以直接访问原始的补丁并在命令行上直接使用它们。

该说点干货了

我们前面已经讲了在流行的开源社区里是怎么应用补丁和差异的，现在看看一些例子。

第一个例子包括一个源代码树的两个不同副本，其中一个有代码改动，我们想用 diff 来看看这些改动是什么。这个例子里，我们想看的是“合并格式unified”的补丁，这是现在软件开发世界里最通用的格式。如果想知道更详细参数的用法以及如何生成差异文件，请参考 diff 手册。原始的代码在 sources-orig 目录，而改动后的代码在 sources-fixed 目录。如果要在你的命令行上用“合并格式”来展示补丁，请运行如下命令。（LCTT 译注：参数 -N 代表如果比较的文件不存在，则认为是个空文件， -a 代表将所有文件都作为文本文件对待，-u 代表使用合并格式并输出上下文，-r 代表递归比较目录）

$ diff -Naur sources-orig/ sources-fixed/

（编辑：济南站长网）

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