内容来源： 阮一峰老师的Git 原理入门
- Workspace，工作区
- Index/Stage，暂存区
- Repository，仓库区（或本地仓库）
- Remote，远程仓库
1、初始化
$ git init
在项目跟目录下运行如上命令，会创建一个.git的目录，用来保存版本信息，内容如下
$ ls .git
HEAD
config
hooks/
objects/
branches/
description
info/
refs/
2、保存对象
创建一个test.txt文件，然后把这个文件加入git创库
$ touch test.txt
$ git hash-object -w test.txt
e69de29bb2d1d6434b8b29ae775ad8c2e48c5391
git hash-object命令把test.txt的当前内容压缩成二进制文件，存入 Git。压缩后的二进制文件，称为一个 Git 对象，保存在.git/objects目录。
这个命令还会计算当前内容的 SHA1 哈希值（长度40的字符串），目录名是哈希值的前2个字符，该子目录下面有一个文件，文件名是哈希值的后38个字符。
$ ls -R .git/object
.git/objects/e6:
9de29bb2d1d6434b8b29ae775ad8c2e48c5391
向文件中写入一下内容
$ echo 'hello world' > test.txt
因为文件内容已经改变，需要将它再次保存成 Git 对象。
$ git hash-object -w test.txt
7fd5222177e8ffadda6437dc9cfa0630a2777673
如果想看该文件原始的文本内容，要用git cat-file命令
$ git cat-file -p 7fd5222177e8ffadda6437dc9cfa0630a2777673
hello word
3、更新暂存区
文件保存成二进制对象以后，还需要通知 Git 哪些文件发生了变动。所有变动的文件，Git 都记录在一个区域，叫做"暂存区"（英文叫做 index 或者 stage）。等到变动告一段落，再统一把暂存区里面的文件写入正式的版本历史。
$ git update-index --add --cacheinfo 100644
7fd5222177e8ffadda6437dc9cfa0630a2777673 test.txt
上面命令向暂存区写入文件名test.txt、二进制对象名（哈希值）和文件权限。
git ls-files命令可以显示暂存区当前的内容。
$ git ls-files --stage
100644 7fd5222177e8ffadda6437dc9cfa0630a2777673 0 test.txt
git status命令会产生更可读的结果
$ git status
Changes to be committed:
(use "git rm --cached <file>..." to unstage)
new file: test.txt
4、git add 命令
上面两步（保存对象和更新暂存区），如果每个文件都做一遍，那是很麻烦的。Git 提供了git add命令简化操作。
$ git add --add
或
$ git add .
上面命令相当于，对当前项目所有变动的文件，执行前面的两步操作。
5、commit的概念
暂存区保留本次变动的文件信息，等到修改了差不多了，就要把这些信息写入历史，这就相当于生成了当前项目的一个快照（snapshot）。
项目的历史就是由不同时点的快照构成。Git 可以将项目恢复到任意一个快照。快照在 Git 里面有一个专门名词，叫做 commit，生成快照又称为完成一次提交。
下文所有提到"快照"的地方，指的就是 commit。
6、完成提交
首先，设置一下用户名和 Email，保存快照的时候，会记录是谁提交的。
$ git config user.name 'xxx'
$ git config user.email 'yyy@qq.com'
前面保存对象的时候，只是保存单个文件，并没有记录文件之间的目录关系（哪个文件在哪里）。接下来，要保存当前的目录结构。
git write-tree命令用来将当前的目录结构，生成一个 Git 对象。
$ git write-tree
1e537aea8ee1f19012f944d9d62470a8f216fd2b
上面代码中，目录结构也是作为二进制对象保存的，也保存在.git/objects目录里面，对象名就是哈希值。
让我们看一下这个文件的内容。
$ git cat-file -p 1e537aea8ee1f19012f944d9d62470a8f216fd2b
100644 blob 7fd5222177e8ffadda6437dc9cfa0630a2777673 test.txt
所谓快照，就是保存当前的目录结构，以及每个文件对应的二进制对象。上一个操作，目录结构已经保存好了，现在需要将这个目录结构与一些元数据一起写入版本历史。
git commit-tree命令将元数据和目录树，一起生成一个 Git 对象
$ echo 'my first commit' | git commit-tree 1e537aea8ee1f19012f944d9d62470a8f216fd2b
1805dc004ca3b073e68efd3118d9da8647b58656
看一下这个对象的内容
$ git cat-file -p 1805dc004ca3b073e68efd3118d9da8647b58656
tree 1e537aea8ee1f19012f944d9d62470a8f216fd2b
author xxx <xxx@qq.com> 1594455305 +0800
committer xxx <xxx@qqcom> 1594455305 +0800
my first commit
上面代码中，输出结果的第一行是本次快照对应的目录树对象（tree），第二行和第三行是作者和提交人信息，最后是提交说明。
git log命令也可以用来查看某个快照信息。
$ git log --stat 1805dc004ca3b073e68efd3118d9da8647b58656
commit 1805dc004ca3b073e68efd3118d9da8647b58656
Author: yongfen1 <yongfen1@staff.sina.com.cn>
Date: Sat Jul 11 16:15:05 2020 +0800
my first commit
test.txt | 1 +
1 file changed, 1 insertion(+)
7、git commit
Git 提供了git commit命令，简化提交操作。保存进暂存区以后，只要git commit一个命令，就同时提交目录结构和说明，生成快照。
$ git commit -m "my first commit"
git checkout命令用于切换到某个快照。
$ git checkout 1805dc004ca3b073e68efd3118d9da8647b58656
git show命令用于展示某个快照的所有代码变动。
$ git show 1805dc004ca3b073e68efd3118d9da8647b58656
commit 1805dc004ca3b073e68efd3118d9da8647b58656
Author: xxx <xxx@qq.com>
Date: Sat Jul 11 16:15:05 2020 +0800
my first commit
diff --git a/test.txt b/test.txt
new file mode 100644
index 0000000..7fd5222
--- /dev/null
+++ b/test.txt
@@ -0,0 +1 @@
+hello word
8、branch概念
到了这一步，还没完。如果这时用git log命令查看整个版本历史，你看不到新生成的快照。
$ git log
上面命令没有任何输出，这是为什么呢？快照明明已经写入历史了。
原来git log命令只显示当前分支的变动，虽然我们前面已经提交了快照，但是还没有记录这个快照属于哪个分支。
所谓分支（branch）就是指向某个快照的指针，分支名就是指针名。哈希值是无法记忆的，分支使得用户可以为快照起别名。而且，分支会自动更新，如果当前分支有新的快照，指针就会自动指向它。比如，master 分支就是有一个叫做 master 指针，它指向的快照就是 master 分支的当前快照。
用户可以对任意快照新建指针。比如，新建一个 fix-typo 分支，就是创建一个叫做 fix-typo 的指针，指向某个快照。所以，Git 新建分支特别容易，成本极低。
Git 有一个特殊指针HEAD， 总是指向当前分支的最近一次快照。另外，Git 还提供简写方式，HEAD^指向 HEAD的前一个快照（父节点），HEAD~6则是HEAD之前的第6个快照。
每一个分支指针都是一个文本文件，保存在.git/refs/heads/目录，该文件的内容就是它所指向的快照的二进制对象名（哈希值）。
9、更新分支
首先，修改一下test.txt
$ echo "hello world again" > test.txt
然后，保存二进制对象
$ git hash-object -w test.txt
7fd5222177e8ffadda6437dc9cfa0630a2777673
接着，将这个对象写入暂存区，并保存目录结构
$ git update-index test.txt
$ git write-tree
1e537aea8ee1f19012f944d9d62470a8f216fd2b
最后，提交目录结构，生成一个快照
$ echo "second commit" | git commit-tree 1e537aea8ee1f19012f944d9d62470a8f216fd2
1805dc004ca3b073e68efd3118d9da8647b58656
现在，我们把本次快照的哈希值，写入.git/refs/heads/master文件，这样就使得master指针指向这个快照。
echo 1805dc004ca3b073e68efd3118d9da8647b58656 > .git/refs/heads/master
现在，git log就可以看到快照了。
$ git log
commit 1805dc004ca3b073e68efd3118d9da8647b58656 (HEAD -> master)
Author: xxx <xxx@qq.com>
Date: Sat Jul 11 16:15:05 2020 +0800
my first commit
10、参考链接
How does git work internally, Shalitha Suranga
