05_Git 内部原理
文章目录
5.1 .git 的目录结构
config: 记录与本项目相关的配置信息
description: 是GitWeb项目对于本仓库的基本描述
HEAD: 内部记录了当前分支的最后一次提交（默认指向refs/heads/master文件）
hooks: 记录客户端和服务端的脚本，完成相关的自动化工作（钩子脚本的目的）
info: 记录全局的文件忽略方式，用于标记不被git仓库跟踪的文件，与.gitignore类似
objects: 是git仓库的关键，归档所有git数据库里的内容
refs: 也是git仓库主要内容，记录所有分支的提交对象（commit object）
├── *config 配置信息(比如本地repo是否大小写敏感, remote端repo的url, 用户名邮箱等)
├── description 无需关心（仅供GitWeb程序使用）
├── *HEAD 目前被检出的分支
├── index 保存暂存区信息
│
│
├── hooks/ 钩子脚本（执行Git命令时自动执行一些特定操作）
├── info/ 包含一个全局性排除文件
│ └── exclude 放置不希望被记录在 .gitignore 文件中的忽略模式
├── logs/ 记录所有操作
├── *objects/ 存储所有数据内容
│ ├── SHA-1/ 保存git对象的目录（三类对象commit, tree和blob）
│ ├── info/
│ └── pack/
└── *refs/ 存储指向数据（分支、远程仓库和标签等）的提交对象的指针
├── heads/
├── remotes/
└── tags/
5.2 config文件
5.2.1 引用规范
引用规范的格式由一个可选的 + 号和紧随其后的 : 组成， 其中 是一个模式（pattern），代表远程版本库中的引用； 是本地跟踪的远程引用的位置。 + 号告诉 Git 即使在不能快进的情况下也要（强制）更新引用。
默认情况下，引用规范由 git remote add origin 命令自动生成， Git 获取服务器中 refs/heads/ 下面的所有引用，并将它写入到本地的 refs/remotes/origin/ 中。
一些常用命令：
| 说明 | 命令 |
|---|---|
| 连接远程仓库 | git remote add <远端名origin> <url> |
| 拉取分支 | git fetch <远端名origin> <远端分支名>:<本地分支名> |
| 将远程的 main 分支拉到本地的mymaster 分支 | git fetch origin main:mymaster |
| 将本地的master分支推送到远端的topic分支 | git push origin master:topic |
| 删除远端分支topic | git push origin --delete topic |
5.2.2 环境变量
Git有三种环境变量：
（1）系统变量
- 适用范围：对所有用户都适用
- 命令选项：
git config --system
（2）用户变量
- 适用范围：只适用于该用户
- 命令选项：
git config --global
（3）本地项目变量
- 适用范围：只对当前项目有效
- 命令选项：
git config --local - 存储位置：
.git/config
一些常用命令：
| 说明 | 命令 |
|---|---|
| 查看所有配置 | git config --list |
| 配置用户名 | git config --global user.name "你的用户名" |
| 配置邮箱 | git config --global user.email "你的邮箱" |
5.3 objects目录
5.3.1 对象存储
Git 的核心部分是一个简单的键值对数据库
初始化仓库后：objects目录下只有子目录 pack 和 info ，但均为空。
运行以下命令，创建两个文件并提交
# 创建了 blob1
echo "version1" > test.txt
git add .
# 创建了 blob2
mkdir folder1
echo "file inside folder1" >folder1/file.txt
git add .
# 创建了 tree1, tree2和commit
git commit -m "test"
[master (root-commit) 67f0856] test
2 files changed, 2 insertions(+)
create mode 100644 folder1/file.txt
create mode 100644 test.txt
此时查看objects目录，会发现新增了5个子目录。
.git/objects
├── 40
│ └── fa006a9f641b977fc7b3b5accb0171993a3d31
├── 5b
│ └── dcfc19f119febc749eef9a9551bc335cb965e2
├── 67
│ └── f0856ccd04627766ca251e5156eb391a4a4ff8
├── 87
│ └── db2fdb5f60f9a453830eb2ec3cf50fea3782a6
├── ac
│ └── f63c316ad27e8320a23da194e61f45be040b0b
├── info
└── pack
(1) 对象的定义
objects目录下存储三种对象：数据对象（blob），树对象（tree）和提交对象（commit）。
5个子目录的含义如下图所示：2个blob, 2个tree和1个commit
(2) 如何存储对象
-
Git会根据对象内容生成一个 SHA-1 哈希值（称为该文件的校验和）
例如：
40fa006a9f641b977fc7b3b5accb0171993a3d31 -
截取校验和的前两个字符 => 用于命名子目录
例如：
40 -
校验和余下的 38 个字符 => 用于文件名
例如：
fa006a9f641b977fc7b3b5accb0171993a3d31 -
将对象内容存储在
子目录/文件名内
(3) 查看存储对象内容
可以根据校验和，查看存储的内容及对象类型
# 查看文件类型
git cat-file -t 40fa006a9f641b977fc7b3b5accb0171993a3d31
blob
# 查看文件内容
git cat-file -p 40fa006a9f641b977fc7b3b5accb0171993a3d31
file inside folder1
5.3.2 包文件的存储机制
Git默认保存文件快照，即保存每个文件每个版本的完整内容。但假设只更改了某大文件中的一个字符，保存两次全部内容是不是有点低效？
Git最初向磁盘存储对象时采用"松散"对象格式；但为了节省空间和提高效率，Git会时不时将多个对象打包成一个称为"包文件"。
当版本库中有太多的"松散"对象，或者手动执行 git gc 命令，或者向远程服务器执行推送时，Git 都会进行打包。
此时查看objects目录，会发现很多子目录不见了，而 info 和 pack 目录非空。
.git/objects
├── info
│ ├── commit-graph
│ └── packs
└── pack
├── pack-XXX.idx
└── pack-XXX.pack
- 包文件
pack-XXX.pack：包含了刚才从文件系统中移除的所有对象的内容 - 索引文件
pack-XXX.idx：包含了包文件的偏移信息。通过索引文件可以快速定位任意一个指定对象
5.4 refs目录
Git把一些常用的 SHA-1 值存储在文件中，用文件名来替代，这些别名就称为引用（references，或简写为 refs）
有三种引用类型：heads, remotes和tags
# 基于当前commit创建新分支test
git branch test
# 基于commit打tag
git tag -a v1.0 <commitId>
# 连接远程仓库
git remote add origin 远程仓库地址
git fetch
# 本地修改文件，然后运行git stash
echo "version2" > test.txt
git stash
此时查看refs目录，内容如下
.git/refs
├── heads # 记录本地分支的最后一次提交
│ ├── master
│ └── test
├── remotes # 记录远程仓库各分支的最后一次提交
│ └── origin
│ └── main
├── tags
│ └── v1.0
└── stash
5.4.1 HEAD引用
HEAD 文件通常是一个符号引用（symbolic reference），指向目前所在的分支。 所谓符号引用，表示它是一个指向其他引用的指针。
HEAD引用有两种类型
| 存储位置 | 指代内容 | 文件内容 | |
|---|---|---|---|
| 分支级别 | .git/refs/heads目录下 | 本地分支的最后一次提交：有多少个分支，就有多少个同名的HEAD引用 | commitHash |
| 代码库级别 | .git/HEAD文件 | 指代当前代码所处的分支 | 符号引用 - 例如 ref: refs/heads/master |
5.4.2 远程引用
- 存储位置：
.git/refs/remotes目录下 - 指代内容：远程仓库各分支的最后一次提交
- 注意点：用于记录远程仓库
5.4.3 标签引用
tag主要用于发布版本的管理：一个版本发布之后，我们可以为git打上 v1.0 v2.0 … 这样的标签
- 存储位置：
.git/refs/heads目录下 - 指代内容：tag可以指向任何类型（更多的是指向一个commit，赋予它一个更友好的名字）
- 文件内容：SHA-1值
5.4.4 stash
- 存储位置：
.git/refs/stash文件 - 指代内容：当你想转到其他分支进行其他工作，又不想舍弃当前修改的代码时 - stash可把当前的修改暂存起来
