理解git经常使用命令原理

git不同于类似SVN这样的版本号管理系统，尽管熟悉经常使用的操作就能够满足大部分需求，但为了在遇到麻烦时不至于靠蛮力去尝试，了解git的原理还是非常有必要。

文件

通过git管理的文件版本号信息所有存放在根文件夹.git下，略微看下：

$ ls .git

COMMIT_EDITMSG  HEAD       branches  description  index  logs     packed-refs

FETCH_HEAD      ORIG_HEAD  config    hooks        info   objects  refs

git除了提供给我们平时经常使用的一些命令之外，还有非常多底层命令，能够用于查看以上部分文件表示的东西。

三个区域/三类对象

理解git里的三个区域概念非常重要。git里非常多经常使用的命令都是环绕着这三个区域来做的。它们分别为：

working directory，也就是你所操作的那些文件
history，你所提交的全部记录，文件历史内容等等。git是个分布式版本号管理系统，在你本地有项目的全部历史提交记录；文件历史记录；提交日志等等。
stage(index)，暂存区域，本质上是个文件，也就是.git/index

git中还有三类经常使用对象（实际不止三种），理解这三类对象也非常重要。分别为：

blob，用于表示一个文件
tree，用于表示一个文件夹，索引到若干文件或子文件夹
commit，用于表示一次提交(commit)

全部对象都会以文件的形式保存在.git/objects文件夹，一个对象一个文件。

接下来把上面全部的内容关联起来。做下面操作：

$ mkdir test && cd test

$ git init

$ ls -a .git/objects             # 没有文件

.  ..  info  pack

$ touch readme                   # working directory里添加了一个readme文件

$ git add readme                 # 加入一个文件到stage区域

$ git ls-files --stage           # 这个命令能够查看stage区域里的内容，能够看到有readme

100644 e69de29bb2d1d6434b8b29ae775ad8c2e48c5391 0       readme

$ ls -a .git/objects             # 同一时候.git/objects添加了一个e6的文件夹

.  ..  e6  info  pack

$ ls -a .git/objects/e6/         # e6文件夹下添加了一个文件

.  ..  9de29bb2d1d6434b8b29ae775ad8c2e48c5391

上面的操作展示了git中三个区域三个对象的部分关联关系。git中每一个对象都以一个40个字符长度的SHA-1哈希值为标识，以这40个字符的前2个字符作为目录，以后38个字符为文件名称。

基于以上继续操作：

$ git commit -m 'first commit'   # commit会将stage里标识的文件提交到history区域

[master (root-commit) 8bf6969] first commit

 0 files changed, 0 insertions(+), 0 deletions(-)

 create mode 100644 readme

$ ls -a .git/objects             # 添加了2个文件，也就是2个对象

.  ..  8b  e6  e8  info  pack

$ git ls-files --stage           # stage仅表示当前被版本号管理的文件，所以内容不变

100644 e69de29bb2d1d6434b8b29ae775ad8c2e48c5391 0       readme

# git cat-file 命令能够用于查看.git/objects下的文件，意就可以用于查看对象

$ git cat-file -t e69de29bb2d1d6434b8b29ae775ad8c2e48c5391      # 这个是之前git add readme产生的文件对象 blob

blob

# 相同我们来查看git commit -m后新增的两个对象

$ ls .git/objects/8b/

f696927c17526eb8f0c6dae8badb968a001ed0

$ git cat-file -t 8bf696927c17526eb8f0c6dae8badb968a001ed0  # 记得带上8b这个目录名，才算一个完整的对象ID。这是一个commit对象

commit

$ ls .git/objects/e8

0ad49ace82167de62e498622d70377d913c79e

$ git cat-file -t e80ad49ace82167de62e498622d70377d913c79e  # tree对象

tree

区域和对象怎样交互的能够用下图描写叙述：

通过git cat-file -p能够查看对象的很多其它描写叙述，git cat-file -t仅获取对象的类型。做下面操作获得更深的认识：

# 这个commit对象记录了提交者的信息，还包含指向的tree对象

$  git cat-file -p 8bf696927c17526eb8f0c6dae8badb968a001ed0

tree e80ad49ace82167de62e498622d70377d913c79e

author Kevin Lynx <kevinlynx@gmail.com> 1410090424 +0800

committer Kevin Lynx <kevinlynx@gmail.com> 1410090424 +0800

first commit

# 查看tree对象能够看出tree指向的blob对象

$ git cat-file -p e80ad49ace82167de62e498622d70377d913c79e

100644 blob e69de29bb2d1d6434b8b29ae775ad8c2e48c5391    readme

即使是已经被版本号管理的文件，发生修改后（正常修改或合并）都使用git add来又一次mark它。创建第二次提交进一步认识：

$ echo 'hello git' > readme

$ touch install

$ git ls-files --stage       # 不使用git add，暂存区域内容没变

100644 e69de29bb2d1d6434b8b29ae775ad8c2e48c5391 0       readme

# 此时stage里内容未变，提示no changes added to commit

$ git commit

# On branch master

# Changed but not updated:

#   (use "git add <file>..." to update what will be committed)

#   (use "git checkout -- <file>..." to discard changes in working directory)

#

#       modified:   readme

#

# Untracked files:

#   (use "git add <file>..." to include in what will be committed)

#

#       install

no changes added to commit (use "git add" and/or "git commit -a")

$ git add readme

$ ls .git/objects/  # git add之后.git/objects下新增文件

8b  8d  e6  e8  info  pack

$ ls .git/objects/8d/

0e41234f24b6da002d962a26c2495ea16a425f

$ git cat-file -p 8d0e41234f24b6da002d962a26c2495ea16a425f # 查看该新增对象

hello git

# 这个时候还能够在提交前撤销git add readme

$ git reset readme  # 从history到stage

Unstaged changes after reset:

M       readme

$ cat readme

hello git

$ git checkout readme # 从stage到working directory

$ cat readme # 没有内容，回到第一个版本号

$ git add install # 加入新创建的文件

$ git ls-files --stage # stage中的内容是最新的readme和新加入的install

100644 e69de29bb2d1d6434b8b29ae775ad8c2e48c5391 0       install

100644 8d0e41234f24b6da002d962a26c2495ea16a425f 0       readme

$ ls .git/objects/

8b  8d  e6  e8  info  pack

以上，发现一个有趣的现象：新加的install文件的SHA-1哈希值和之前的readme同样，这是由于这2个文件都是空的，内容同样。继续：

$ git commit -m 'second commit'

$ ls .git/objects/  # 提交后新增2个对象

45  72  8b  8d  e6  e8  info  pack

$ ls .git/objects/72/

b94e949c5fca6092cc74c751a7bb35ee71c283

$ git cat-file -p 72b94e949c5fca6092cc74c751a7bb35ee71c283

tree 45cf0bd049d7eea4558b14f33a894db27c7c1130                    # 新创建的tree对象

parent 8bf696927c17526eb8f0c6dae8badb968a001ed0                  # commit对象有parent，正是上一次提交

author Kevin Lynx <kevinlynx@gmail.com> 1410094456 +0800

committer Kevin Lynx <kevinlynx@gmail.com> 1410094456 +0800

second commit

# 新创建的tree对象指向了2个文件

$ git cat-file -p 45cf0bd049d7eea4558b14f33a894db27c7c1130

100644 blob e69de29bb2d1d6434b8b29ae775ad8c2e48c5391    install

100644 blob 8d0e41234f24b6da002d962a26c2495ea16a425f    readme

须要注意，有时候我们使用git commit -a，它会直接将已经增加版本号管理的文件一起提交，从而跳过了git add这个过程。同git非常多操作一样，它仅仅是一个快捷操作。

总结

从上面的内容事实上已经能够看出git的优势所在，它能够全然不须要server就完毕一个版本号控制系统的全部事情。在.git文件里它记录了全部的文件的全部历史提交，记录了每一次提交的信息。

git的经常使用操作中还会涉及到分支、远端仓库等，空了再写。

參考文档

原文地址： http://codemacro.com/2014/09/09/understand-git/

written by Kevin Lynx posted at
http://codemacro.com