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Git 对象模型：一步一步分析 Git 底层对象模型

[toc]

Git 是一个非常强大的版本管理工具，有非常多的概念和命令，也有非常多且复杂的用法。但是其底层模型相对而言却非常简单，了解底层对象模型将非常有助于理解上层命令到底对仓库做了什么。如果想要精通 Git，了解底层对象模型也是必不可少的。本文将会通过基本的命令操作，分析每一步操作对仓库数据做了哪些改动，进而分析出 Git 底层对象模型。

Git 基本概念

SHA

所有用来表示项目历史信息的文件，都是通过一个 40 个字符的（40-digit）“对象名” 来索引的，对象名看起来像这样:

6ff87c4664981e4397625791c8ea3bbb5f2279a3

在后边使用对象名时，只使用前面几个字符即可，但是最少需要 4 个。

你会在 Git 里到处看到这种 “40 个字符” 字符串。每一个 “对象名” 都是对 “对象” 内容做 SHA1 哈希计算得来的。这样就意味着两个不同内容的对象几乎不可能（理论上是可能发生碰撞的）有相同的 “对象名”。

这样做会有几个好处：

  • 只要比较对象名，就可以很快的判断两个对象是否相同。

    因为在每个仓库（repository）的 “对象名” 的计算方法都完全一样，如果同样的内容存在两个不同的仓库中，就会存在相同的 “对象名” 下。

  • 还可以通过检查对象内容的 SHA1 的哈希值和 “对象名” 是否相同，来判断对象内容是否正确。

对象

每个对象 (object) 包括三个部分：类型、大小和内容。大小就是指内容的大小，内容取决于对象的类型。

有四种类型的对象："blob"、"tree"、"commit" 和 "tag"。

几乎所有的 Git 功能都是使用这四个简单的对象类型来完成的。它就像是在你本机的文件系统之上构建一个小的文件系统。

blob (文件) 对象

blob 用来存储文件数据，通常是一个文件。

blob

tree (目录) 对象

tree 像一个目录，管理 tree（子目录） 或 blob（文件）

tree

commit (提交) 对象

一个 commit 只指向一个 tree，它用来标记项目某一个特定时间点的状态。commit 保存了树根的 对象名。

它包括一些关于时间点的元数据，如 时间戳、最近一次提交的作者、指向上次提交（commits）的指针 等等。

tree

$ git cat-file -p 830f4857e9f579818c5e69104d3e2cc30f1f0d0d
tree f25061fa4f8b3bffbf8ebcc3ab2351efdad2f605
parent 06e13701ac86eb09c2035329a5e1c18f95898cf2
author smile<[email protected]> 1526828841 +0800
committer smile<[email protected]> 1526828841 +0800

commit message

tag (标签) 对象

tag

一个 tag 是来标记某一个 commit 的方法。

实际上 tag 本身是文件名，内容是 commit 的对象名。tag 是 commit 的别名，类似于域名和 ip 地址的关系。

$ cat .git/refs/tags/v0.0.0
830f4857e9f579818c5e69104d3e2cc30f1f0d0d

commit -> tree -> blob

object-c-t-b

从图上可以看出：一个 commit 指向了一棵由 tree 和 blob 构成的 Git 对象树。

与其他版本控制系统的区别

Git 与你熟悉的大部分版本控制系统的差别是很大的。

也许你熟悉 Subversion、CVS、Perforce、Mercurial 等等，他们使用 “增量文件系统” （Delta Storage systems）, 就是说它们存储每次提交 (commit) 之间的差异。

Git 正好与之相反，它会把你的每次提交的文件的全部内容（snapshot）都会记录下来。

这会是在使用 Git 时的一个很重要的理念。

综上，Git 对象模型非常简单，与普通的文件系统非常的相似。

一步一步了解 Git 在做什么

初始化仓库

初始化目录并创建一个 Git 仓库

$ cd git-obj-model
$ git init
Initialized empty Git repository in /Users/liuyanjie/git-obj-model/.git/

看一下初始化的 git 仓库中到底有些什么内容。

$ tree .git
.git
├── HEAD
├── config
├── description
├── hooks
│   ├── applypatch-msg.sample
│   ├── commit-msg.sample
│   ├── fsmonitor-watchman.sample
│   ├── post-update.sample
│   ├── pre-applypatch.sample
│   ├── pre-commit.sample
│   ├── pre-push.sample
│   ├── pre-rebase.sample
│   ├── pre-receive.sample
│   ├── prepare-commit-msg.sample
│   └── update.sample
├── info
│   └── exclude
├── objects
│   ├── info
│   └── pack
└── refs
    ├── heads
    └── tags

8 directories, 15 files
$ cat .git/config
[core]
	repositoryformatversion = 0
	filemode = true
	bare = false
	logallrefupdates = true
	ignorecase = true
	precomposeunicode = true
$ cat .git/HEAD
ref: refs/heads/master

查看仓库状态

$ git status
On branch master

No commits yet

nothing to commit (create/copy files and use "git add" to track)

后面忽略 .git/hooks/ 下的文件。

增加一个文件 README.md

现在创建一个 README.md，查看 .git 目录，发现没有什么变化。

$ echo "# Readme" > README.md

$ tree .git
.git
├── HEAD
├── config
├── description
├── info
│   └── exclude
├── objects
│   ├── info
│   └── pack
└── refs
    ├── heads
    └── tags

8 directories, 15 files

查看当前状态，可以看到，此时有一个未追踪的 README.md 文件，此文件存在于 工作区 中。

$ git status
On branch master

No commits yet

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

	README.md

nothing added to commit but untracked files present (use "git add" to track)

执行 git add 命令后，可以看到增加了两个文件：

  • .git/index
  • .git/objects/f3/954314c1026028e77ea3a765aadefa67b45195

git add 把文件暂存到索引中为下一次提交做准备，git commit 创建新的提交。

应该知道，这应该是一个 blob 类型的文件，里面存储文件内容。

$ git add README.md

$ tree .git
.git
├── HEAD
├── config
├── description
├── index
├── info
│   └── exclude
├── objects
│   ├── f3
│   │   └── 954314c1026028e77ea3a765aadefa67b45195
│   ├── info
│   └── pack
└── refs
    ├── heads
    └── tags

9 directories, 17 files

查看当前状态

$ git status
On branch master

No commits yet

Changes to be committed:
  (use "git rm --cached <file>..." to unstage)

	new file:   README.md

查看对象内容

$ git cat-file -p f39543
# Readme

查看暂存区

$ git ls-files --stage
100644 f3954314c1026028e77ea3a765aadefa67b45195 0	README.md

.git/index 是 Git 索引文件，是一个在 工作区 和 仓库 间的 暂存区域(staging area)。

索引是一个二进制格式的文件，里面存放了与当前暂存内容相关的信息，包括暂存的文件名、文件内容的SHA1哈希串值 和 文件访问权限，整个索引文件的内容以暂存的文件名进行排 git ls-files –stage 序保存的。

因为这个文件记录了将要提交的文件，所以我们才能够多次修改一起提交 (commit)。

所以创建了一个新的提交 (commit)，提交的一般是暂存区里的内容，而不是工作目录中的内容。

一个 Git 项目中文件的状态大概分成下面的两大类，而第二大类又分为三小类：

  1. 未被跟踪的文件（Untracked files）
  2. 已被跟踪的文件（Tracked files）
    1. 被修改 未暂存 的文件（Changed but not updated 或 Modified）
    2. 被修改 已暂存 可以 被提交 的文件（Changes to be committed 或 Staged）
    3. 未修改 的文件（自上次提交以来）(Clean 或 Unmodified)
Changes to be committed:
  (no files)
Changes not staged for commit:
  (no files)
Untracked files:
? .gitignore

执行 git commit 命令，发现路径下又增加了两个文件：

  • .git/objects/9d/978d59f2f22062c0382c859f4c3ef929026303
  • .git/objects/c1/067ba0a7ba51f937518c9bc051ea744ca748fe

从上面的结构图，可以想到：

提交可定会产生一个提交对象，提交对象指向一个树对象，树对象包含上一步添加的 blob 对象。

下面将通过查看文件内容验证这一点。

$ git commit -m "First Commmit" README.md

[master (root-commit) 033fa1a] First Commmit
 1 file changed, 1 insertion(+)
 create mode 100644 README.md

$ tree .git
.git
├── COMMIT_EDITMSG
├── HEAD
├── config
├── description
├── index
├── info
│   └── exclude
├── logs
│   ├── HEAD
│   └── refs
│       └── heads
│           └── master
├── objects
│   ├── 03
│   │   └── 3fa1ab71f0d54f348f07a3a0ffcefd52804df5 +
│   ├── c1
│   │   └── 067ba0a7ba51f937518c9bc051ea744ca748fe +
│   ├── f3
│   │   └── 954314c1026028e77ea3a765aadefa67b45195
│   ├── info
│   └── pack
└── refs
    ├── heads
    │   └── master
    └── tags

14 directories, 23 files

查看 033f 对象内容，此时不知道这个文件类型及内容是什么

此时，commit 对象为初始提交，所以并无 parent 引用。

$ git cat-file -p 033f
tree c1067ba0a7ba51f937518c9bc051ea744ca748fe
author smile<[email protected]> 1527521894 +0800
committer smile<[email protected]> 1527521894 +0800

First Commmit

查看 c106 对象内容，通过上一步，已知此对象是一个 tree 类型的对象，通过内容可以看到，树类型的对象实际就是存储每行一条数据的列表。

$ git cat-file -p c106
100644 blob f3954314c1026028e77ea3a765aadefa67b45195	README.md

再看 .git/refs/heads/master 文件内容

文件内容只有一行，内容是 033f 对象。master 即是 master 分支的物理表示。

$ cat .git/refs/heads/master
033fa1ab71f0d54f348f07a3a0ffcefd52804df5

同时，还可看到，新增了 .git/logs 目录及内容

该目录下保存了各个分支的提交记录

$ cat .git/logs/refs/heads/master
0000000000000000000000000000000000000000 033fa1ab71f0d54f348f07a3a0ffcefd52804df5 

$ cat .git/logs/HEAD
0000000000000000000000000000000000000000 033fa1ab71f0d54f348f07a3a0ffcefd52804df5

Tag：

$ git tag v0.0.1 -m 'tag v0.0.1'

查看目录文件变化

$ tree .git
.git
├── COMMIT_EDITMSG
├── HEAD
├── config
├── description
├── index
├── info
│   └── exclude
├── logs
│   ├── HEAD
│   └── refs
│       └── heads
│           └── master
├── objects
│   ├── 03
│   │   └── 3fa1ab71f0d54f348f07a3a0ffcefd52804df5
│   ├── c1
│   │   └── 067ba0a7ba51f937518c9bc051ea744ca748fe
│   ├── cc
│   │   └── f88a6f1649213499841c33f9bb36d1d8756fb7
│   ├── f3
│   │   └── 954314c1026028e77ea3a765aadefa67b45195
│   ├── info
│   └── pack
└── refs
    ├── heads
    │   └── master
    └── tags
        └── v0.0.1

15 directories, 25 files

查看 .git/refs/tags/v0.0.1 文件内容，可以看到内容恰好是新增的 objects 对象名，所以可想而知 ccf8 是一个 tag 类型的对象

$ cat .git/refs/tags/v0.0.1
ccf88a6f1649213499841c33f9bb36d1d8756fb7

查看新增的 ccf8 文件内容，文件指向了 commit 对象 033f

$ git cat-file -p ccf8
object 033fa1ab71f0d54f348f07a3a0ffcefd52804df5
type commit
tag v0.0.1

tag v0.0.1

通过以上查看 .git 目录的变化过程，可以大致分析出 Git 是如何存储这些文件内容的。

上面只执行了 git add 和 git commit 两条操作。

继续添加文件

$ echo "# CHANGELOG" > CHANGELOG.md

$ echo "# CONTRIBUTING" > CONTRIBUTING.md

$ git status
On branch master
Untracked files:
  (use "git add <file>..." to include in what will be committed)

	CHANGELOG.md
	CONTRIBUTING.md

nothing added to commit but untracked files present (use "git add" to track)

$ git add CHANGELOG.md CONTRIBUTING.md

$ git status
On branch master
Changes to be committed:
  (use "git reset HEAD <file>..." to unstage)

	new file:   CHANGELOG.md
	new file:   CONTRIBUTING.md
$ tree .git
.git
├── COMMIT_EDITMSG
├── HEAD
├── config
├── description
├── index
├── info
│   └── exclude
├── logs
│   ├── HEAD
│   └── refs
│       └── heads
│           └── master
├── objects
│   ├── 03
│   │   └── 3fa1ab71f0d54f348f07a3a0ffcefd52804df5
│   ├── a0
│   │   └── cf709bc0991b5340080f944d02894dc1596d46
│   ├── c1
│   │   └── 067ba0a7ba51f937518c9bc051ea744ca748fe
│   ├── c6
│   │   └── b9e95b39b8cd8ead8bbf4b118104741017de1b
│   ├── cc
│   │   └── f88a6f1649213499841c33f9bb36d1d8756fb7
│   ├── f3
│   │   └── 954314c1026028e77ea3a765aadefa67b45195
│   ├── info
│   └── pack
└── refs
    ├── heads
    │   └── master
    └── tags
        └── v0.0.1

17 directories, 27 files
$ git ls-files --stage
100644 a0cf709bc0991b5340080f944d02894dc1596d46 0	CHANGELOG.md
100644 c6b9e95b39b8cd8ead8bbf4b118104741017de1b 0	CONTRIBUTING.md
100644 f3954314c1026028e77ea3a765aadefa67b45195 0	README.md

分别查看一下各个文件的内容

$ git cat-file -p a0cf
# CHANGELOG

$ git cat-file -p c6b9
# CONTRIBUTING

$ git cat-file -p f395
# Readme

再查看一下树对象的内容，然而并没有任何变化

$ git cat-file -p c106
100644 blob f3954314c1026028e77ea3a765aadefa67b45195	README.md

下面提交这两个文件，可以通过日志方便的查看信息。

$ git commit --all -m "add CHANGELOG.md and CONTRIBUTING.md files"
[master 28baf4f] add CHANGELOG.md and CONTRIBUTING.md files
 2 files changed, 2 insertions(+)
 create mode 100644 CHANGELOG.md
 create mode 100644 CONTRIBUTING.md

同样再看一下.git 目录下的内容

$ tree .git
.git
├── COMMIT_EDITMSG
├── HEAD
├── config
├── description
├── index
├── info
│   └── exclude
├── logs
│   ├── HEAD
│   └── refs
│       └── heads
│           └── master
├── objects
│   ├── 03
│   │   └── 3fa1ab71f0d54f348f07a3a0ffcefd52804df5
│   ├── 28
│   │   └── baf4f77fb49abf99c18bc1c12363d898f3ced7
│   ├── 2c
│   │   └── affd90cd736e58f516e3988e3af84f5fa42b4f
│   ├── a0
│   │   └── cf709bc0991b5340080f944d02894dc1596d46
│   ├── c1
│   │   └── 067ba0a7ba51f937518c9bc051ea744ca748fe
│   ├── c6
│   │   └── b9e95b39b8cd8ead8bbf4b118104741017de1b
│   ├── cc
│   │   └── f88a6f1649213499841c33f9bb36d1d8756fb7
│   ├── f3
│   │   └── 954314c1026028e77ea3a765aadefa67b45195
│   ├── info
│   └── pack
└── refs
    ├── heads
    │   └── master
    └── tags
        └── v0.0.1

19 directories, 29 files

查看一下 master 上的提交日志，刚刚提交内容在新的一行，与首次提交稍微有点差别，首次提交是 commit (initial)。

还可以发现第二次提交的第一列和第一次提交的第二列一样，可以猜到，第一列指向上一次的提交对象。

$ cat .git/logs/refs/heads/master
0000000000000000000000000000000000000000 033fa1ab71f0d54f348f07a3a0ffcefd52804df5 smile<[email protected]> 1527521894 +0800	commit (initial): First Commmit
033fa1ab71f0d54f348f07a3a0ffcefd52804df5 28baf4f77fb49abf99c18bc1c12363d898f3ced7 smile<[email protected]> 1527524452 +0800	commit: add CHANGELOG.md and CONTRIBUTING.md files

查看 28ba

$ git cat-file -p 28ba
tree 2caffd90cd736e58f516e3988e3af84f5fa42b4f
parent 033fa1ab71f0d54f348f07a3a0ffcefd52804df5
author smile<[email protected]> 1527524452 +0800
committer smile<[email protected]> 1527524452 +0800

add CHANGELOG.md and CONTRIBUTING.md files

相比 033f，28ba 多了 parent 字段 且 parent 字段值是 033f

同时 master 也指向了新的提交对象。

第一次产生的提交对象同样存在于目录当中。

$ cat .git/refs/heads/master
28baf4f77fb49abf99c18bc1c12363d898f3ced7

在看树对象 2caf，发现相比之前，多了两行，分别指向新增加的文件。

README.md 文件出现在了 2caf 对象中，实际上，它同时还存在于 c106 对象中。

$ git cat-file -p 2caf
100644 blob a0cf709bc0991b5340080f944d02894dc1596d46	CHANGELOG.md
100644 blob c6b9e95b39b8cd8ead8bbf4b118104741017de1b	CONTRIBUTING.md
100644 blob f3954314c1026028e77ea3a765aadefa67b45195	README.md
$ git cat-file -p c106
100644 blob f3954314c1026028e77ea3a765aadefa67b45195	README.md

到现在为止，整个目录下有 3 个文件，而 .git 目录下已经有多个文件，为了跟踪记录版本。

$ ls
CHANGELOG.md CONTRIBUTING.md README.md

通过以上 .git 目录变化，可以发现：

每次提交都会产出一 commit 对象，这些 commit 通过 parent，形成一个由高版本到低版本的链表，追溯这个链表，可以回溯到任意版本。

commit 对象保存一个 tree 的根节点，根节点下面再包含 blob 或 tree，类似普通文件系统结构，和上面的图一致，从根节点开始，可以找到某一般版本下的所有文件。

在每一颗树下，因为都是使用类似指针的结构，所以每次修改都是将变化的文件，重新创建一个 blob 文件，并修改相应指针。

目录中的 .git/refs/heads/master 指向某一次提交，当由另外一个分支的时候，会有 .git/refs/heads/branch-xxx 文件指向另外一次提交，而初始时与父分支指向相同。

再添加一个带有目录文件

$ mkdir lib

$ echo "// Author: liuyanjie" > ./lib/index.js

$ git add lib/index.js

$ git commit -m "add lib/index.js" lib/index.js
[master 2b9fc85] add lib/index.js
 1 file changed, 1 insertion(+)
 create mode 100644 lib/index.js
$ git cat-file -p 2b9fc85
tree 9609811e44367d44f2915435f4454716e1e535fd
parent 28baf4f77fb49abf99c18bc1c12363d898f3ced7
author smile<[email protected]> 1527556745 +0800
committer smile<[email protected]> 1527556745 +0800

add lib/index.js
$ git cat-file -p 9609
100644 blob a0cf709bc0991b5340080f944d02894dc1596d46	CHANGELOG.md
100644 blob c6b9e95b39b8cd8ead8bbf4b118104741017de1b	CONTRIBUTING.md
100644 blob f3954314c1026028e77ea3a765aadefa67b45195	README.md
040000 tree 2fb9045bb558889ea2bd8cc5d8fe45e7247706da	lib
$ git cat-file -p 2fb9
100644 blob 39a204af28de9b4f0411735e597e0da7416ca35a	index.js

上面连续几步和之前的效果一样，但是可以看到，在树对象 9609 中，包含了另一个树对象 2fb9 ，这个对象的内容指向 index.js 文件。

$ cat .git/logs/refs/heads/master
0000000000000000000000000000000000000000 033fa1ab71f0d54f348f07a3a0ffcefd52804df5 smile<[email protected]> 1527521894 +0800	commit (initial): First Commmit
033fa1ab71f0d54f348f07a3a0ffcefd52804df5 28baf4f77fb49abf99c18bc1c12363d898f3ced7 smile<[email protected]> 1527524452 +0800	commit: add CHANGELOG.md and CONTRIBUTING.md files
28baf4f77fb49abf99c18bc1c12363d898f3ced7 2b9fc8524bac21d5d5c2f988b5793315ce93abc6 smile<[email protected]> 1527556745 +0800	commit: add lib/index.js

git log：

commit 2b9fc8524bac21d5d5c2f988b5793315ce93abc6 (HEAD -> master)
Author: smile<[email protected]>
Date:   Tue May 29 09:19:05 2022 +0800

    add lib/index.js

commit 28baf4f77fb49abf99c18bc1c12363d898f3ced7
Author: smile<[email protected]>
Date:   Tue May 29 00:20:52 2022 +0800

    add CHANGELOG.md and CONTRIBUTING.md files

commit 033fa1ab71f0d54f348f07a3a0ffcefd52804df5 (tag: v0.0.1)
Author: smile<[email protected]>
Date:   Mon May 28 23:38:14 2022 +0800

    First Commmit

开始创建分支

创建并切换到分支 feature-a

$ git branch -v

* master 2b9fc85 add lib/index.js

$ git checkout -b feature-a
Switched to a new branch 'feature-a'

# liuyanjie @ bmw in ~/git-obj-model on git:feature-a o [9:25:01]
$ git branch -v

* feature-a 2b9fc85 add lib/index.js
  master    2b9fc85 add lib/index.js

$ git status
On branch feature-a
nothing to commit, working tree clean
$ tree .git
.git
├── COMMIT_EDITMSG
├── HEAD
├── config
├── description
├── index
├── info
│   └── exclude
├── logs
│   ├── HEAD
│   └── refs
│       └── heads
│           ├── feature-a
│           └── master
├── objects
│   ├── 03
│   │   └── 3fa1ab71f0d54f348f07a3a0ffcefd52804df5
│   ├── 28
│   │   └── baf4f77fb49abf99c18bc1c12363d898f3ced7
│   ├── 2b
│   │   └── 9fc8524bac21d5d5c2f988b5793315ce93abc6
│   ├── 2c
│   │   └── affd90cd736e58f516e3988e3af84f5fa42b4f
│   ├── 2f
│   │   └── b9045bb558889ea2bd8cc5d8fe45e7247706da
│   ├── 39
│   │   └── a204af28de9b4f0411735e597e0da7416ca35a
│   ├── 96
│   │   └── 09811e44367d44f2915435f4454716e1e535fd
│   ├── a0
│   │   └── cf709bc0991b5340080f944d02894dc1596d46
│   ├── c1
│   │   └── 067ba0a7ba51f937518c9bc051ea744ca748fe
│   ├── c6
│   │   └── b9e95b39b8cd8ead8bbf4b118104741017de1b
│   ├── cc
│   │   └── f88a6f1649213499841c33f9bb36d1d8756fb7
│   ├── f3
│   │   └── 954314c1026028e77ea3a765aadefa67b45195
│   ├── info
│   └── pack
└── refs
    ├── heads
    │   ├── feature-a
    │   └── master
    └── tags
        └── v0.0.1

23 directories, 35 files

看一下.git 文件内容，可以看到.git/refs/heads 目录下多了个 feature-a

查看一下 feature-a 的相关内容，指向的提交对象和 master 一样，并指明 Created from HEAD。

从内容中可以看出，两个分支指向同一个提交对象 1ad0e5，但是两个分支的日志不同。

日志记录了分支的历史，而提交对象记录了分支的数据内容和所有分支的历史。

$ cat .git/refs/heads/feature-a
2b9fc8524bac21d5d5c2f988b5793315ce93abc6

$ cat .git/refs/heads/master
2b9fc8524bac21d5d5c2f988b5793315ce93abc6
$ cat .git/logs/refs/heads/feature-a
0000000000000000000000000000000000000000 2b9fc8524bac21d5d5c2f988b5793315ce93abc6 smile<[email protected]> 1527557101 +0800	branch: Created from HEAD

$ cat .git/logs/refs/heads/master
0000000000000000000000000000000000000000 033fa1ab71f0d54f348f07a3a0ffcefd52804df5 smile<[email protected]> 1527521894 +0800	commit (initial): First Commmit
033fa1ab71f0d54f348f07a3a0ffcefd52804df5 28baf4f77fb49abf99c18bc1c12363d898f3ced7 smile<[email protected]> 1527524452 +0800	commit: add CHANGELOG.md and CONTRIBUTING.md files
28baf4f77fb49abf99c18bc1c12363d898f3ced7 2b9fc8524bac21d5d5c2f988b5793315ce93abc6 smile<[email protected]> 1527556745 +0800	commit: add lib/index.js

初始化 package.json

$ npm init
Is this ok? (yes)

安装 bluebird

$ npm install bluebird --save
npm notice created a lockfile as package-lock.json. You should commit this file.
npm WARN [email protected] No description
npm WARN [email protected] No repository field.

+ [email protected]
added 1 package in 1.999s

添加文件到版本库，并查看变化。

$ git add package.json

$ cat .git/refs/heads/feature-a
2b9fc8524bac21d5d5c2f988b5793315ce93abc6

$ cat .git/refs/heads/master
2b9fc8524bac21d5d5c2f988b5793315ce93abc6

提交文件到版本库，并查看变化，提交指针已经指向新的提交对象，分支的版本超前于 master，因为 parent 指向 1ad0e5

$ git commit package.json -m 'add package.json'
[feature-a 74ce192] add package.json
 1 file changed, 17 insertions(+)
 create mode 100644 package.json

$ cat .git/refs/heads/master
2b9fc8524bac21d5d5c2f988b5793315ce93abc6

$ cat .git/refs/heads/feature-a
74ce19245be785772b33e1193df0d2c6a940ed10

$ git cat-file -p 74ce
tree 9d23f8ad2ecc9f8e49d78174bcc6e4668ca7f031
parent 2b9fc8524bac21d5d5c2f988b5793315ce93abc6
author smile<[email protected]> 1527557656 +0800
committer smile<[email protected]> 1527557656 +0800

add package.json

$ git cat-file -p 9d23
100644 blob a0cf709bc0991b5340080f944d02894dc1596d46	CHANGELOG.md
100644 blob c6b9e95b39b8cd8ead8bbf4b118104741017de1b	CONTRIBUTING.md
100644 blob f3954314c1026028e77ea3a765aadefa67b45195	README.md
040000 tree 2fb9045bb558889ea2bd8cc5d8fe45e7247706da	lib
100644 blob 5ee275ce022007c38d187c58aef13f8d9e04b553	package.json

合并分支 feature-a 到 master 分支，可以看到 master 分支跟上了 feature-a，只改指针既可，非常快。

$ git checkout master
Switched to branch 'master'

$ git merge feature-a --no-ff
Merge made by the 'recursive' strategy.
 package.json | 17 +++++++++++++++++
 1 file changed, 17 insertions(+)
 create mode 100644 package.json

$ cat .git/refs/heads/master
b98c36254dba6e169429c2be57b1bbeccb6e1f28

$ cat .git/refs/heads/feature-a
74ce19245be785772b33e1193df0d2c6a940ed10
$ tig

2022-05-29 09:37 liuyanjie M─┐ [master] Merge branch 'feature-a'
2022-05-29 09:34 liuyanjie │ o [feature-a] add package.json
2022-05-29 09:19 liuyanjie o─┘ add lib/index.js
2022-05-29 00:20 liuyanjie o add CHANGELOG.md and CONTRIBUTING.md files
2022-05-28 23:38 liuyanjie I <v0.0.1> First Commmit

修改 master 分支，编辑文件并提交

$ git checkout master
Already on 'master'

$ echo -e "\n\n# About" >> README.md

$ git commit README.md -m "add About Me"
[master cc52745] add About Me
 1 file changed, 4 insertions(+)

$ cat README.md
# Readme


# About

修改 feature-a 分支

$ git checkout feature-a
Switched to branch 'feature-a'

$ cat README.md
# Readme

$ echo -e "\n\n# About" >> README.md

$ cat README.md
# Readme


# About

$ git add README.md

$ git commit README.md -m "add About Me"
[feature-a fd885cf] add About Me
 1 file changed, 3 insertions(+)

查看分支头和历史记录，可以看到分支头指向不同的提交对象，而提交对象，又来源于同一个提交对象 0cb214741c044af3fb4677fe72e3ae175f3e0358，两个分支之间存在交叉。

$ cat .git/refs/heads/feature-a
74ce19245be785772b33e1193df0d2c6a940ed10

$ cat .git/refs/heads/master
cc52745b13b00c672c7ac9b1dc42336953293b7a

$ cat .git/logs/refs/heads/feature-a
0000000000000000000000000000000000000000 2b9fc8524bac21d5d5c2f988b5793315ce93abc6 smile<[email protected]> 1527557101 +0800	branch: Created from HEAD
2b9fc8524bac21d5d5c2f988b5793315ce93abc6 74ce19245be785772b33e1193df0d2c6a940ed10 smile<[email protected]> 1527557656 +0800	commit: add package.json
74ce19245be785772b33e1193df0d2c6a940ed10 fd885cfcd548a24fabb2f5b49ea60beadc8c5912 smile<[email protected]> 1527558668 +0800	commit: add About Me

$ cat .git/logs/refs/heads/master
0000000000000000000000000000000000000000 033fa1ab71f0d54f348f07a3a0ffcefd52804df5 smile<[email protected]> 1527521894 +0800	commit (initial): First Commmit
033fa1ab71f0d54f348f07a3a0ffcefd52804df5 28baf4f77fb49abf99c18bc1c12363d898f3ced7 smile<[email protected]> 1527524452 +0800	commit: add CHANGELOG.md and CONTRIBUTING.md files
28baf4f77fb49abf99c18bc1c12363d898f3ced7 2b9fc8524bac21d5d5c2f988b5793315ce93abc6 smile<[email protected]> 1527556745 +0800	commit: add lib/index.js
2b9fc8524bac21d5d5c2f988b5793315ce93abc6 b98c36254dba6e169429c2be57b1bbeccb6e1f28 smile<[email protected]> 1527557853 +0800	merge feature-a: Merge made by the 'recursive' strategy.
b98c36254dba6e169429c2be57b1bbeccb6e1f28 cc52745b13b00c672c7ac9b1dc42336953293b7a smile<[email protected]> 1527558514 +0800	commit: add About Me

切换到 master 分支，再次合并 feature-a 到 master

$ git checkout master
Switched to branch 'master'

$ git merge feature-a
Auto-merging README.md
CONFLICT (content): Merge conflict in README.md
Automatic merge failed; fix conflicts and then commit the result.

$ cat README.md
# Readme


<<<<<<< HEAD
## About

=======
## About
>>>>>>> feature-a

解决冲突之后的文件

$ cat README.md
# Readme


## About
$ git status
On branch master
You have unmerged paths.
  (fix conflicts and run "git commit")
  (use "git merge --abort" to abort the merge)

Unmerged paths:
  (use "git add <file>..." to mark resolution)

	both modified:   README.md
$ git commit README.md -m 'fix conflict'
fatal: cannot do a partial commit during a merge.

$ git commit -a
[master 5a68c74] Merge branch 'feature-a'
$ cat .git/refs/heads/feature-a
fd885cfcd548a24fabb2f5b49ea60beadc8c5912

$ cat .git/refs/heads/master
5a68c7402c30ae44fd82dadba2d8f148efb75541
$ cat .git/logs/refs/heads/master
0000000000000000000000000000000000000000 033fa1ab71f0d54f348f07a3a0ffcefd52804df5 smile<[email protected]> 1527521894 +0800	commit (initial): First Commmit
033fa1ab71f0d54f348f07a3a0ffcefd52804df5 28baf4f77fb49abf99c18bc1c12363d898f3ced7 smile<[email protected]> 1527524452 +0800	commit: add CHANGELOG.md and CONTRIBUTING.md files
28baf4f77fb49abf99c18bc1c12363d898f3ced7 2b9fc8524bac21d5d5c2f988b5793315ce93abc6 smile<[email protected]> 1527556745 +0800	commit: add lib/index.js
2b9fc8524bac21d5d5c2f988b5793315ce93abc6 b98c36254dba6e169429c2be57b1bbeccb6e1f28 smile<[email protected]> 1527557853 +0800	merge feature-a: Merge made by the 'recursive' strategy.
b98c36254dba6e169429c2be57b1bbeccb6e1f28 cc52745b13b00c672c7ac9b1dc42336953293b7a smile<[email protected]> 1527558514 +0800	commit: add About Me
cc52745b13b00c672c7ac9b1dc42336953293b7a 5a68c7402c30ae44fd82dadba2d8f148efb75541 smile<[email protected]> 1527559277 +0800	commit (merge): Merge branch 'feature-a'
$ git merge --stat feature-a
Already up to date.

$ git branch -d feature-a
Deleted branch feature-a (was fd885cf).

$ git branch

$ git cat-file -p fd88
tree 82e47e13f87031cab7c47b455744bc4ed3fdba3c
parent 74ce19245be785772b33e1193df0d2c6a940ed10
author smile<[email protected]> 1527558668 +0800
committer smile<[email protected]> 1527558668 +0800

add About Me

$ git cat-file -p 5a68
tree 42564bab966d59e3501a1903c1cb2066adc2bd2d
parent cc52745b13b00c672c7ac9b1dc42336953293b7a
parent fd885cfcd548a24fabb2f5b49ea60beadc8c5912
author smile<[email protected]> 1527559277 +0800
committer smile<[email protected]> 1527559277 +0800

Merge branch 'feature-a'
$ git log --graph --all --pretty=format:'%Cred%h%Creset -%C(yellow)%d%Creset %s %Cgreen(%cr) %C(bold blue)<%an>%Creset' --abbrev-commit --date=relative
*   5a68c74 - (HEAD -> master) Merge branch 'feature-a' (7 minutes ago) <liuyanjie>
|\
| * fd885cf - add About Me (17 minutes ago) <liuyanjie>
* | cc52745 - add About Me (20 minutes ago) <liuyanjie>
* |   b98c362 - Merge branch 'feature-a' (31 minutes ago) <liuyanjie>
|\ \
| |/
| * 74ce192 - add package.json (34 minutes ago) <liuyanjie>
|/
* 2b9fc85 - add lib/index.js (49 minutes ago) <liuyanjie>
* 28baf4f - add CHANGELOG.md and CONTRIBUTING.md files (10 hours ago) <liuyanjie>
* 033fa1a - (tag: v0.0.1) First Commmit (11 hours ago) <liuyanjie>

配置命令别名

$ git config --global alias.lg "log --graph --all --pretty=format:'%Cred%h%Creset -%C(yellow)%d%Creset %s %Cgreen(%cr) %C(bold blue)<%an>%Creset' --abbrev-commit --date=relative"
git lg

打标签

$ git tag -a v0.0.2 -m "v0.0.2"
v0.0.1
v0.0.2

$ cat .git/refs/tags/v0.0.2
174c530154ab3b4d4d322bcbd66cdde18882eb00

$ git cat-file -p 174c
object 5a68c7402c30ae44fd82dadba2d8f148efb75541
type commit
tag v0.0.2
tagger smile<[email protected]> 1527559851 +0800

v0.0.2

$ git cat-file -p 5a68
tree 42564bab966d59e3501a1903c1cb2066adc2bd2d
parent cc52745b13b00c672c7ac9b1dc42336953293b7a
parent fd885cfcd548a24fabb2f5b49ea60beadc8c5912
author smile<[email protected]> 1527559277 +0800
committer smile<[email protected]> 1527559277 +0800

Merge branch 'feature-a'
$ tree .git
.git
├── COMMIT_EDITMSG
├── HEAD
├── ORIG_HEAD
├── co.gitup.mac
│   ├── cache.db
│   ├── info.plist
│   └── snapshots.data
├── config
├── description
├── hooks
│   ├── applypatch-msg.sample
│   ├── commit-msg.sample
│   ├── fsmonitor-watchman.sample
│   ├── post-update.sample
│   ├── pre-applypatch.sample
│   ├── pre-commit.sample
│   ├── pre-push.sample
│   ├── pre-rebase.sample
│   ├── pre-receive.sample
│   ├── prepare-commit-msg.sample
│   └── update.sample
├── index
├── info
│   └── exclude
├── logs
│   ├── HEAD
│   └── refs
│       └── heads
│           └── master
├── objects
│   ├── 03
│   │   └── 3fa1ab71f0d54f348f07a3a0ffcefd52804df5
│   ├── 17
│   │   └── 4c530154ab3b4d4d322bcbd66cdde18882eb00
│   ├── 28
│   │   └── baf4f77fb49abf99c18bc1c12363d898f3ced7
│   ├── 2b
│   │   └── 9fc8524bac21d5d5c2f988b5793315ce93abc6
│   ├── 2c
│   │   └── affd90cd736e58f516e3988e3af84f5fa42b4f
│   ├── 2f
│   │   └── b9045bb558889ea2bd8cc5d8fe45e7247706da
│   ├── 30
│   │   └── be8054b61a4a124e4cd8a1201de8474cb45e12
│   ├── 39
│   │   └── a204af28de9b4f0411735e597e0da7416ca35a
│   ├── 42
│   │   └── 564bab966d59e3501a1903c1cb2066adc2bd2d
│   ├── 44
│   │   └── 2b821b9b4acb5b0e632042542b3b29e2cf721e
│   ├── 48
│   │   └── 1cab7467cdb697bf7affdba0f2a5673a03366d
│   ├── 5a
│   │   └── 68c7402c30ae44fd82dadba2d8f148efb75541
│   ├── 5e
│   │   └── e275ce022007c38d187c58aef13f8d9e04b553
│   ├── 74
│   │   └── ce19245be785772b33e1193df0d2c6a940ed10
│   ├── 82
│   │   └── e47e13f87031cab7c47b455744bc4ed3fdba3c
│   ├── 96
│   │   └── 09811e44367d44f2915435f4454716e1e535fd
│   ├── 9d
│   │   └── 23f8ad2ecc9f8e49d78174bcc6e4668ca7f031
│   ├── a0
│   │   └── cf709bc0991b5340080f944d02894dc1596d46
│   ├── b9
│   │   └── 8c36254dba6e169429c2be57b1bbeccb6e1f28
│   ├── c1
│   │   └── 067ba0a7ba51f937518c9bc051ea744ca748fe
│   ├── c6
│   │   └── b9e95b39b8cd8ead8bbf4b118104741017de1b
│   ├── cc
│   │   ├── 52745b13b00c672c7ac9b1dc42336953293b7a
│   │   └── f88a6f1649213499841c33f9bb36d1d8756fb7
│   ├── f3
│   │   └── 954314c1026028e77ea3a765aadefa67b45195
│   ├── fd
│   │   └── 885cfcd548a24fabb2f5b49ea60beadc8c5912
│   ├── info
│   └── pack
└── refs
    ├── heads
    │   └── master
    └── tags
        ├── v0.0.1
        └── v0.0.2

36 directories, 51 files

.git/HEAD 指明了当前活跃分支是哪个分支

$ cat .git/HEAD
ref: refs/heads/master

svg 版

git-obj-model