第四章: 基本的 Git 概念

基本概念

版本库

Git 版本库只是一个简单的数据库, 其中包含所有用来维护与管理项目的修订版本和历史的信息. 一个版本库维护项目整个生命周期的完整副本, 还提供版本库本身的副本. Git版本库也维护一组配置值.

在版本库中, Git 维护两个主要的数据结构: 对象库和索引. 所有的这些版本库数据存放在工作目录下根目录下一个名为 .git 的隐藏子目录中.

Git 对象类型

对象库是 Git 版本库实现的心脏, 包含你的原始数据文件和所有日志消息, 作者信息, 日期以及其他用来重建项目任意版本或分支的信息.

Git 放在对象库里的对象包含以下 4 中类型:

  • 块(blob): 文件的每一个版本表示为一个块, 一个块保存一个文件的数据, 但不包含任何关于这个文件的元数据, 甚至没有文件名
  • 目录树(tree): 一个目录树对象代表一层目录信息, 它记录 blob 标识符, 路径名和在一个目录里所有文件的一些元数据, 也可以递归引用其他目录树或子树对象
  • 提交(commit): 一个提交对象保存版本库中每一次变化的元数据, 包括作者, 提交者, 提交日期和日志消息. 每一个提交对象指向一个目录树对象, 这个目录树对象在一张完整的快照中捕获提交时版本库的状态. 大多数提交都有一个父提交.
  • 标签(tag): 一个标签对象分配一个任意的且人类可读的名字给一个特定对象, 通常是一个提交对象.

为了有效利用磁盘空间和网络带宽, Git 把对象压缩并存储在打包文件里, 这些文件也在对象库中.

索引

索引是一个临时的, 动态的二进制文件, 描述整个版本库的目录结构. 索引捕获项目在某个时刻的整体结构的一个版本, 项目的状态可以用一个提交和一个目录树表示.

可以通过 Git 命令在索引中暂存变更, 索引会记录和保存这些变更, 直到你准备好提交.

可寻址内容名称

Git 对象库被组织及实现成一个内容寻址的存储系统, 对象库中的每个对象都有一个唯一的名称, 这个名称是向对象内容应用到 SHA1 得到的 SHA1 散列值.

SHA1 值是一个 160 位的数, 通常表示为一个 40 位的 16 进制数, Git用户说的 SHA1, 散列码和对象ID都是同一个内容.

Git 追踪内容

Git 的内容追踪主要表现为以下两种方式:

  1. Git的对象库是基于对象内容的散列计算的值
  2. 当文件从一个版本变化到下一个版本时, Git的内部数据库有效的存储每个文件的每个版本, 而不是它们的差异

路径名和内容

Git 把文件名视为一段区别于文件内容的数据, Git 仅仅记录每个路径名, 并且确保能通过它的内容精确的重建文件和目录, 这些是由散列值来索引的.

打包文件

Git 使用了一种叫做打包文件的更有效的存储机制. 要创建一个打包文件, Git 首先定位内容非常相似的全部文件, 然后为它们之一存储整个内容; 之后计算相似文件之间的差异并且只存储差异.

Git 也维护打包文件中每个完整文件的原始 blob 的 SHA1 值.

对象库图示

  • blob 对象是数据结构的底端, 它什么也不引用而且只被树对象引用.
  • 树对象指向若干个 blob 对象, 也可能指向其他树对象. 许多不同的提交可能指向任何给定的树对象
  • 提交对象指向一个特定的树对象, 并且这个树对象是由提交对象引入版本库
  • 标签可以指向最多一个提交对象
  • 分支不是基本的 Git 对象

下图显示了一个版本库在添加了两个文件的初始提交之后的状态, 两个文件都在顶级目录中, 同时它们的 master 分支和一个叫 V1.0 的标签都指向一个提交对象.

image01.png

下图显示了添加一个包含一个新文件的新子目录之后, 版本库的图示:

image02.png

Git 在工作时的概念

进入 .git 目录

首先查看 git init 创建了什么文件:

$ mkdir /tmp/hello
$ cd /tmp/hello
$ git init
$ find .
.
./.git
./.git/refs
./.git/refs/heads
./.git/refs/tags
./.git/objects
./.git/objects/pack
./.git/objects/info
./.git/config
./.git/description
./.git/branches
./.git/hooks
./.git/hooks/update.sample
./.git/hooks/pre-commit.sample
./.git/hooks/pre-push.sample
./.git/hooks/pre-rebase.sample
./.git/hooks/prepare-commit-msg.sample
./.git/hooks/post-update.sample
./.git/hooks/applypatch-msg.sample
./.git/hooks/pre-applypatch.sample
./.git/hooks/commit-msg.sample
./.git/info
./.git/info/exclude
./.git/HEAD

然后创建一些对象:

$ echo "hello world" > hello.txt
$ git add hello.txt
$ find .git/objects
.git/objects/
.git/objects/3b
.git/objects/3b/18e512dba79e4c8300dd08aeb37f8e728b8dad
.git/objects/pack
.git/objects/info

对象, 散列和 blob

当为 hello.txt 创建对象的时候, Git 计算它的 SHA1 值, 并把散列值的十六进制表示作为文件名放入对象库中.

Git 会在散列值的前两位数字后插入一个 / 以提高文件系统的效率.

可以使用以下命令查看对象的内容:

$ git cat-file -p 3b18e

文件和树

Git 通过目录树对象来跟踪文件的路径名, 当使用 git add 命令时, 并不会马上为树创建一个对象, 而是更新位于 .git/index 中的索引, 它会跟踪文件的路径名和相应的 blob .

任何时候都可以从当前索引创建一个树对象, 只需要使用 git write-tree 命令来捕获索引当前信息的快照即可:

$ git ls-files -s
100644 3b18e512dba79e4c8300dd08aeb37f8e728b8dad 0    hello.txt

$ git write-tree
68aba62e560c0ebc3396e8ae9335232cd93a3f60

$ find .git/objects
.git/objects/
.git/objects/3b
.git/objects/3b/18e512dba79e4c8300dd08aeb37f8e728b8dad
.git/objects/pack
.git/objects/68
.git/objects/68/aba62e560c0ebc3396e8ae9335232cd93a3f60
.git/objects/info

# 查看树对象
$ git cat-file -p 68aba6
100644 blob 3b18e512dba79e4c8300dd08aeb37f8e728b8dad    hello.txt

对 Git 使用 SHA1 的一点说明

散列函数提供了一种有效的方法来比较两个对象, 甚至是两个非常大而复杂的数据结构, 而且并不需要完全传输.

树层次结构

$ mkdir subdir
$ cp hello.txt ./subdir
$ git add subdir/hello.txt
$ git write-tree
492413269336d21fac079d4a4672e55d5d2147ac

$ git cat-file -p 492413
100644 blob 3b18e512dba79e4c8300dd08aeb37f8e728b8dad    hello.txt
040000 tree 68aba62e560c0ebc3396e8ae9335232cd93a3f60    subdir

新的顶级树包含两个条目, 原始的 hello.txt 以及新的子目录树对象, 而且 subdir 的对象名是 hello.txt 的 SHA1.

查看 .git/objects 目录, 可以发现现在有 3 个对象:

$ find .git/objects
.git/objects/
.git/objects/49
.git/objects/49/2413269336d21fac079d4a4672e55d5d2147ac
.git/objects/3b
.git/objects/3b/18e512dba79e4c8300dd08aeb37f8e728b8dad
.git/objects/pack
.git/objects/68
.git/objects/68/aba62e560c0ebc3396e8ae9335232cd93a3f60
.git/objects/info

提交

$ echo -n "Commit a file that says hello\n" | git commit-tree 492413
becb37c9eebf727198f824b1604b6e4cfb3ab4ab

$ git cat-file -p becb37
tree 492413269336d21fac079d4a4672e55d5d2147ac
author lsytj0413 <[email protected]> 1497855788 +0800
committer lsytj0413 <[email protected]> 1497855788 +0800

Commit a file that says hello\n

一个基本的提交命令包含:

  • 标识关联文件的树对象的名称
  • 创作新版本的人的名字和创作的时间
  • 把新版本放到版本库的人的名字和提交的时间
  • 对本次修订原因的说明

默认情况下, 作者和提交者是同一个人, 但在一些情况下他们是不同的. 可以使用 git show --pretty=fuller 来查看给定提交的其他细节.

标签

有两种标签类型: 轻量级的和带附注的. 轻量级的标签只是一个提交对象的引用, 它并不在版本库里创建永久对象; 带附注的标签会创建一个对象, 包含作者提供的一条消息, 并且可以根据 RFC4880 来使用 GnuPG 密钥进行数字签名.

# 创建一个附注标签
$ git tag -m "Tag version 1.0" V1.0 becb37
# 找到标签对象的 SHA1
$ git rev-parse V1.0
438ac85536cc969132921b3fbcf3e367171c81ca

$ git cat-file -p 438ac
object becb37c9eebf727198f824b1604b6e4cfb3ab4ab
type commit
tag V1.0
tagger lsytj0413 <[email protected]> 1497856255 +0800

Tag version 1.0

Git 通过给指向树对象的提交对象打标签, 这个树对象包含版本库中文件和目录的整个层次结构的总状态.

results matching ""

    No results matching ""