详解Git工做区、暂存区、历史记录区以及git reset、git revert、git checkout等撤销命令的区别

1、能够将git简单的分为三个区域 
   一、工做区（working directory） 
   二、暂缓区（stage index） 
   三、历史记录区（history）    
如图： 

 其中git add files 把当前工做目录中的文件放入暂存区域 

    这其实作了两件事： 
    一、将本地文件的时间戳、长度，当前文档对象的id等信息保存到一个树形目录中去（index，即平时说的暂存区） 
    二、将本地文件的内容作快照并保存到Git 的对象库 。
   

       综上2点来讲，暂存区实际上就是一个包含文件索引的目录树，像是一个虚拟的工做区。在这个虚拟工做区的目录树中，记录了文件名、文件的状态信息（时间戳、文件长度等），文件的内容并不存储其中，而是保存在 Git 对象库（.git/objects）中，文件索引创建了文件和对象库中对象实体之间的对应。 
    如图：

   在这个图中，咱们能够看到部分 Git 命令是如何影响工做区和暂存区（stage, index）的： 
   图中左侧为工做区，右侧为版本库。在版本库中标记为 "index" 的区域是暂存区（stage, index），标记为 "master" 的是 master 分支所表明的目录树。 
   图中咱们能够看出此时 "HEAD" 实际是指向 master 分支的一个“游标”。因此图示的命令中出现 HEAD 的地方能够用 master 来替换。 
   图中的 objects 标识的区域为 Git 的对象库，实际位于 ".git/objects" 目录下 
   当对工做区修改（或新增）的文件执行 "git add" 命令时，暂存区的目录树被更新，同时工做区修改（或新增）的文件内容被写入到对象库中的一个新的对象中，而该对象的ID 被记录在暂存区的文件索引中
   当执行提交操做（git commit）时，暂存区的目录树写到版本库（对象库）中，master 分支会作相应的更新。即 master 指向的目录树就是提交时暂存区的目录树  。

    当执行 "git status" 命令扫描工做区改动的时候，先依据 .git/index 文件中记录的（工做区跟踪文件的）时间戳、长度等信息判断工做区文件是否改变。若是工做区的文件时间戳改变，说明文件的内容可能被改变了，须要打开文件，读取文件内容，和更改前的原始文件相比较（本地文件和与之对应的object库中的文件的内容进行对比），判断文件内容是否被更改。若是文件内容没有改变，则将该文件新的时间戳记录到 .git/index 文件中。由于判断文件是否更改，使用时间戳、文件长度等信息进行比较要比经过文件内容比较要快的多，因此 Git 这样的实现方式可让工做区状态扫描更快速的执行，这也是 Git 高效的因素之一。 

     git diff files用来进行具体文件的变更对比，一般用来进行工做区与暂存区之间的对比，实质上是用 git objects 库中的快照与工做区文件的内容的对比。 

 

另外，Git中提供了几个相关的撤销操做的命令，如git reset、git revert、git checkout，这几者之间的用法各有不一样。

 

 

2、git reset的用法

从上图可知：git reset -- files 用来撤销最后一次的git add files（由于每git add file一次，暂存区的文件都会被更改一次），你也能够用git reset 撤销全部暂存区域文件。 

另外：

 1、git reset的用法：git reset + commit号

一、git reset命令后面须要加2种参数："--hard"和"--soft"，若是不加，默认状况下是"--soft"。

二、--soft表示该条commit号以后（时间做为参考点）的全部commit的修改都会退回到git缓冲区中。因此使用git status命令能够在缓冲区中看到这些修改。

三、"--hard"则表示缓冲区中不会存储这些修改，git会直接丢弃这部份内容，但须要注意的一个问题是：这样的重置是直接在本地的修改，没法提交到远程服务器，若是直接丢弃的内容已经被推到远程服务器上了，则会形成本地和服务器没法同步的问题，即git reset --hard只能针对本地操做，不能针对远程服务器进行一样操做。若是从本地删掉的内容没有推到服务器上，则不会有反作用，若是被推到服务器，则下次本地和服务器进行同步时，这

部分删掉的内容仍然会回来。

（其实这个问题则能够很好的被git revert 命令解决，使用git revert + commit号，该命令撤销对某个commit的提交，这一撤销动做会做为一个新的修改存储起来，这样，当你和服务器同步时，就不会产生什么反作用。）

 

其实在merge的时候，也有可能会用到git reset.

若是咱们当前使用git pull的时候，可能会出现merge冲突，在冲突状态下，须要解决冲突的文件会从index暂存区打回到工做区。

若是有冲突的时候，通常用以下步骤解决冲突：

一、用工具或者手工解决冲突 

二、git add 命令来代表冲突已经解决。 

三、再次commit已解决冲突的文件。

这当中，可使用git reset --hard ORIG_HEAD用来撤销已经commit的merge. 

使用git reset --hard HEAD 用来撤销还没commit 的merge,其实原理就是放弃index和工做区的改动。

也可使用git reset --merge ORIG_HEAD，注意其中的--hard 换成了 --merge，这样就能够避免在回滚时清除working tree。

 

3、git checkout的用法

       从上图可知，git checkout -- files 把文件从暂存区域复制到工做目录，用来丢弃本地修改。 须要另外注意的是：

       一、当执行 "git rm --cached <file>" 命令时，会直接从暂存区删除文件，工做区则不作出改变。
       二、当执行 "git checkout ." 或者 "git checkout -- <file>" 命令时，会用暂存区所有或指定的文件替换工做区的文件。这个操做很危险，会清除工做区中未添加到暂存区的改动 

       三、当执行 "git checkout HEAD ." 或者 "git checkout HEAD <file>" 命令时，会用 HEAD 指向的 master 分支中的所有或者部分文件替换暂存区以及工做区中的文件。这个命令也是极具危险性的，由于不但会清除工做区中未提交的改动，也会清除暂存区中未提交的改动  。

 

4、git revert的用法

        git revert 也是撤销命令，区别在于reset是指向原地或者向前移动指针，git revert是建立一个commit来覆盖当前的commit，指针向后移动。

 那么二者的具体区别有：

1）git revert 是撤销某次操做，这次操做以前的commit都会被保留，而git reset 是撤销某次提交，可是这次以后的修改都会被退回到暂存区中。

具体一个例子，假设有三个commit(commit1,commit2,commit3)，使用 git status:

commit3: add test3.c

commit2: add test2.c

commit1: add test1.c

 

当执行git revert HEAD~1时（撤销倒数第二个操做），第二个操做即commit2这个操做被撤销了，使用git log能够看到：

commit1：add test1.c

commit3：add test3.c

因为git revert不会回退到暂存区中，因此使用git status 没有任何变化

 

若是换作执行git reset --soft(默认) HEAD~1后，运行git log能够看到

commit2: add test2.c

commit1: add test1.c

运行git status，能够看到test3.c处于暂存区了，准备提交。

 

但若是换作执行git revert后，

显示：HEAD is now at commit2，运行git log能够看到

commit2: add test2.c

commit1: add test1.c

运行git status， 则没有任何变化

 

因此，git revert与git reset最大的不一样是，git revert 仅仅是撤销某次提交，而git reset会将撤销点以后的操做

都回退到暂存区中。

 

一、git revert是用一次新的commit来回滚以前的commit，git reset是直接删除指定的commit。 

二、在回滚这一操做上看，效果差很少。可是在往后继续merge之前的老版本时有区别。

由于git revert是用一次逆向的commit“中和”以前的提交，所以往后合并老的branch时，致使这部分改变不会再次出现，可是git reset是之间把某些commit在某个branch上删除，于是和老的branch再次merge时，这些被回滚的commit应该还会被引入。 

三、git reset 是把HEAD向后移动了一下，而git revert是HEAD继续前进，只是新的commit的内容和要revert的内容正好相反，可以抵消要被revert的内容。

 

 

6、不得不提的git的其它删除命令（相似于Linux的命令）：

git rm --cached readme.txt 只从缓存区中删除readme.txt，保留物理文件

 

git rm readme.txt 不但从缓存区中删除，同时删除物理文件

 

git mv a.txt b.txt 把a.txt更名为b.txt

 

 

综上因此咱们有时若是是想撤销对单个文件的更改：

<->、若是已经用add命令把文件加入stage暂存区了：

一、就先须要从stage暂存区中撤销：

"git reset HEAD <file>..." 

二、而后再从工做区撤销，即将暂存区的文件替换工做区当前的文件

"git checkout -- <file>..." to discard changes in working directory

如：git checkout a.txt  撤销a.txt的变更（工做区上的文件） 

若是是多个文件：git chenkout .

 

<二>、若是已经commit了，则须要 

一、使用git commit --amend来进行修改，这个只能修改最近一次的,也就是用一个新的提交来覆盖上一次的提交。所以若是push之后再作这个动做就会有危险。

二、git reset --hard HEAD 放弃工做区和index的改动,HEAD指针仍然指向当前的commit.（参照第一幅图）

这条命令同时还能够用来撤销还没commit的merge,其实原理就是放弃index暂存区和工做区的改动，由于没commit的改动只存在于index暂存区和工做区中。

而git reset --hard HEAD^ 用来撤销已经commit的内容(等价于 git reset --hard HEAD~1) 。原理就是放弃工做区和index的改动，同时HEAD指针指向前一个commit对象。