Git 原理简谈

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Git 原理简谈相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

Git 本身是一个对 reference 进行管理的数据库,reference 指的是对原始数据的引用。通过对原始数据的追踪,那么就可以做到对版本的控制。Git 使用一个 DAG 存储了整个的reference,根据DAG 的特性,你不会找到一个环,也就是说对于版本的控制始终是有顺序保证的。

Git 有三个最基本的元素,Commit,Tree 和 Blob。Commit 记录了一次commit需要的信息,作者,comment和指向tree的指针。Tree 是一个指针,指向 Blob 和其他的 Tree,Tree 在逻辑上类似于 Unix 文件系统的文件夹,总对应着当前文件夹的情况。Blob 就是数据本身,例如代码或者其他本身需要追踪的数据。Tree 数据和 Blob 数据在逻辑上类似于文件夹和文件夹下的文件的关系。

Git 使用了SHA值作为文件名,对于三种内置类型的数据,都采用他们的本身计算出的 SHA-1 值作为文件名。为了方便索引,会把 SHA 值的前几个字符当作文件,然后进行索引。所有的文件都存储在 .git/ 目录。

Git 基本的工作模型如下
每一个 branch 会记录了一个对应的 commit,如果有多个 branch 就记录对应的 commit 信息。一次commit在逻辑上代表了一次的版本。每一次的 commit 指向了上一次的commit 和一个 tree。显然,指向上一次的 commit 是用来进行每一次版本控制,每一个的 tree 则是用来指向当前的文件夹信息,这里 tree 也有指向另一个 tree 的部分,这说明这当中有文件夹嵌套出现,一个文件夹中还有一个文件夹就会出现这样的情况。blob 就是对应的文件信息。

一个最基本的 Git 模型如下。
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我们可以使用一个最基本的文件夹进行说明。在初始化的时候,产生所有的文件如图所示。
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这里,我们重点关注 .git/objects/ 下的文件,git 产生的三种内置类型的文件都会存放在这里。
在使用 git add 命令新添加了一个文件的时候,我们可以看到 .git/objects/ 文件下已经有了新的数据。这个 1d0aaf744db6fea2b31826dc11a36ade43fdfdd9 是文件计算的 SHA-1 结果,存放在 1d 文件夹下是方便进行索引。我们可以使用 git 命令查看这个文件类型和文件内容。

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使用 git cat-file -t {SHA-1 名} 可以用来查看文件类型, git cat-file -p {SHA-1名} 可以用来查看文件内容。
查看结果如下

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可以看到这个记录是 blob 类型,也就是记录了原始的数据。原始的数据内容我们也可以看到。

在进行 git commit 命令之后,我们继续看下文件夹的变化。

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此时,多了两个新的文件,分别是 a918c…. 和 41131a….,这两个文件对应的是 tree 类型的文件和 commit 类型的文件,通过 commit 信息,我们可以知道 a918c… 是 commit 类型的文件,而 41131a… 是 tree 类型的文件。
根据 git cat-file 命令,我们可以看到具体的 tree 文件的内容。指向了 blob 类型的文件,文件名是 1d0a… 真实对应的文件名是 foo.txt 。具体的 commit 文件记录了 Author 信息,comment 信息,并指向了一个对应的 tree 文件。

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接下来,我们进行新的一次 commit,继续看看对应的 commit 文件信息和 tree 的信息。
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可以看到,新的 commit 信息记录了上次的 commit 文件的名称,方便进行切换版本,也记录了这次的 tree 文件的信息。tree 文件记录了对应两个 blob 实体的名称。

如果新创建了一个文件夹,然后在文件夹中添加新的文件,就会出现 tree 指向新的 tree 文件的情况。而另一个tree 指向自己对应的文件信息

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如果创建了新的 branch,那么会在对应的 .git/refs/heads 目录下创建新的 branch 文件,并指向此时的 commit 文件。
如果在新的 branch 中,改变了原来的文件,那么会直接创建一个新的 blob,记录这个文件信息,并且改变 tree 原来指向的位置,即两个文件是两个完全不同,但都存在的文件。
如在 new_branch 中,改变了 foo.txt 内容,那么此时 tree 指向的文件也发生了变化,有了在这个分支中新添加的文件,也有了改变的文件。
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而在原先的 master 分支中,tree 仍然记录的是之前的信息。
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