Git版本控制管理学习笔记3-基本的Git概念

为了更近一步的学习和理解Git的理念，这一节介绍一下Git中的一些基本概念。

• 基本概念
• 对象库图示
• Git在工做时的概念

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1、基本概念：

一、版本库：

    Git的版本库就是一个简单的数据库，其中包含全部用来维护和管理项目的修订版本和历史的信息。

    Git不只提供版本库中全部文件的副本，还提供了版本库自己的副本。

    Git在每一个版本库里维护一组配置值，这个咱们在上一篇文章中已经有所说起，好比版本库的用户名和email地址。当把一个版本库进行克隆的时候，会复制文件数据以及其余的一些版本库的元数据，可是不会复制配置设置。

    Git维护两个主要的数据结构：对象库和索引。全部这些数据都存放在.git隐藏目录内。

二、Git对象类型：

    对象库包含原始数据文件、全部的日志消息、做者信息、日期、以及其余用来重建项目任意版本或分支的信息。

    Git放在对象库里的对象只有4种类型：块（blob）、目录树（tree）、提交（commit）、标签（tag）

    A、块：

         文件的每个版本被表示为一个blob。一个blob保存一个文件的数据，但不包含任何关于这个文件的元数据，甚至文件名。

    B、目录树（tree）：

        一个目录树对象表明一层目录信息。它记录了blob标识符、路径名和在一个目录里全部文件的一些元数据。

    C、提交（commit）：

        一个提交对象保存版本库中每一次变化的元数据：做者、提交者、提交日期、日志消息。每个提交对象指向一个目录树对象，除了根提交，大多数提交都有一个父提交。

    D、标签（tag）：一个标签对象分配一个任意的可读的名字给一个特定对象（一般是一个提交对象）。

三、索引：

    目前来讲，感受这个概念不太好解释。

    索引是一个临时的、动态的二进制文件，它描述整个版本库的目录结构。

    个人认识是，索引是介于工做区和对象库之间的一个缓冲区。工做区里的变化会最先在这里有所体现，最后由索引将全部的变更提交到对象库中。

四、可寻址内容名称：

    Git对象库被组织及实现为一个内容寻址的存储系统。对象库中的每个对象都有一个惟一的名称，这个名称是向对象的内容应用SHA1获得的散列值。

五、Git追踪内容：

    首先，Git追踪的是基于对象内容计算出的散列值，而不关心文件名或目录名。若是两个文件的内容相同，那么无论是否在一样的目录，Git在对象库中只保存一份blob形式的内容副本。

    其次，当文件从一个版本变到下一个版本的时候，Git的内部数据库会有效的存储每个文件的每一个版本，而不只仅是差别。

    固然，你或许已经发现，上面说的这种存储方式效率很低，由于每个都要保存副本。这个会在后面打包文件的地方进行说明。

六、路径名和内容：

    Git仅仅记录每一个文件名，而且确保能经过它的内容精确的重建文件和目录。

    好吧。。。我仍是感受没法理解做者的意思。

七、打包文件：

    回到上面提出的问题：直接存储每一个文件每一个版本的完整内容是否过低效了？

    Git使用了一种叫作打包文件的存储机制。要建立一个打包文件，Git首先定位内容很是类似的所有文件，而后为它们之一存储整个内容。以后计算类似文件之间的差别而且只存储差别。

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2、对象库图示：

    先来张图压压惊。。。经过这张图看看对象库中的各个对象是如何协做造成整个系统的。

• blob对象是数据结构的底端，它什么也不引用，且只被树引用。上图中，每一个blob对象都用一个矩形来表示。
• 树对象指向若干个blob对象，也能够指向其余树对象。许多不一样的提交对象可能指向任何给定的树对象。
• 一个圆圈表明一个提交对象，每一个提交对象都要指向一个树对象，而且这个树对象是由该提交对象引入到版本库中的。
• 每一个标签最多能够指向一个提交对象。
• 分支并非一个基本的Git对象，可是它在命名提交对象的时候有相当重要的做用。

下面咱们让对象库变得复杂一些。保留原来的两个文件不变，添加一个包含一个文件的新目录到版本库中。对象图以下：

这里由于顶级目录被添加的新子目录改变了，因此顶级树对象的内容也就跟着改变了。因此Git引入了一棵新的树cafed00d。

树cafed00d依旧引用了原来的两个文件的blob对象，同时新增了一个指向新子目录的树对象。

上面的图是全部Git操做诸如add,commit等所有结束后的对象库总体图，但是咱们可能更想知道如下问题：

• 新子目录的树对象是什么时候建立的？
• master分支为什么指向了新的提交对象？
• 新提交的文件对应的blob对象是什么时候由谁来建立的？

后面的章节会依次说明上述问题。

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3、Git在工做时的概念：

一、进入.git目录：

咱们新建一个新的版本库，逐步查看一下每次操做后.git目录中会发生哪些变化：

首先，咱们建立一个空的版本库。

咱们能够看到，除了几个占位符外，.git/objects目录下是空的：

[root@flower1 test]# find .git/objects/
.git/objects/
.git/objects/pack
.git/objects/info

如今，咱们建立一个简单的文件，并添加到对象库中。

[root@flower1 test]# echo "hello world" > hello.txt
[root@flower1 test]# git add hello.txt

接下来，咱们看一下objects目录下发生的变化：

[root@flower1 test]# find .git/objects/
.git/objects/
.git/objects/3b
.git/objects/3b/18e512dba79e4c8300dd08aeb37f8e728b8dad
.git/objects/pack
.git/objects/info

二、对象、散列和blob：

    从上面的例子里，咱们看到，当为hello.txt建立一个对象的时候，Git并不关心hello.txt的文件名。Git只关心文件里的内容。Git对这个blob执行一些操做，计算它的SHA1散列码，并散列码的十六进制表示做为文件名放进对象库里。

    其实上述文件的散列码是3b18e512dba79e4c8300dd08aeb37f8e728b8dad。

    Git将散列码的前2个字符做为一级目录名，能够提升文件系统的效率，至关于将不一样对象散列到了不一样的文件夹下，避免某个文件目录下文件过多。

    咱们可使用下面命令使用散列码将文件的内容提出出来：

[root@flower1 test]# git cat-file -p 3b18e512dba79e4c8300dd08aeb37f8e728b8dad
hello world

   固然，手动收入长度为40的散列码很不切实际，因此Git提供了下面的方式：经过对象的惟一前缀来查找对象的散列值。

[root@flower1 test]# git rev-parse 3b18
3b18e512dba79e4c8300dd08aeb37f8e728b8dad
[root@flower1 test]# git rev-parse 3b18e
3b18e512dba79e4c8300dd08aeb37f8e728b8dad
[root@flower1 test]# git rev-parse 3b18e5
3b18e512dba79e4c8300dd08aeb37f8e728b8dad

我测试的结果是，前缀最少要达到4位才能够。

三、文件和树：

经过上面的演示，咱们看到表明hello world的blob对象已经存放到对象库中了。那么它的文件名又发生了什么事呢？

Git经过另外一种叫作目录树的对象来跟踪文件的路径名。当使用git add命令时，Git会给添加的每一个文件的内容建立一个对象，但不会立刻为树建立一个对象。

此时，索引更新了。索引位于.git/index中，它跟踪文件的路径名和相应的blob。每次执行命令时，Git会用心的路径名和blob信息来更新索引。

任什么时候候，均可以从当前索引建立一个树对象，只要经过底层的git write-tree命令来捕获索引当前信息的快照就能够了。

当前，该索引只包含一个文件：

[root@flower1 test]# git ls-files -s
100644 3b18e512dba79e4c8300dd08aeb37f8e728b8dad 0    hello.txt

从上面的打印信息，能够看到文件的关联，hello.txt和3b18e512…的blob。

接下来咱们捕获索引状态并把它保存到一个树对象里：

[root@flower1 test]# git write-tree
68aba62e560c0ebc3396e8ae9335232cd93a3f60

[root@flower1 test]# find .git/objects/
.git/objects/
.git/objects/3b
.git/objects/3b/18e512dba79e4c8300dd08aeb37f8e728b8dad
.git/objects/68
.git/objects/68/aba62e560c0ebc3396e8ae9335232cd93a3f60
.git/objects/pack
.git/objects/info

如今有2个对象：3b18e5的hello world对象和68aba6的树对象。

咱们也能够看看树对象里面的内容究竟是什么：

[root@flower1 test]# git cat-file -p 68ab
100644 blob 3b18e512dba79e4c8300dd08aeb37f8e728b8dad    hello.txt

四、树层次结构：

    该节经过建立一个新的子目录来看看Git是如何处理多个层次的目录结构的：

[root@flower1 test]# pwd
/root/test
[root@flower1 test]# mkdir subdir
[root@flower1 test]# cp hello.txt subdir/hello.txt
[root@flower1 test]# git add subdir/hello.txt 
[root@flower1 test]# git write-tree
492413269336d21fac079d4a4672e55d5d2147ac
[root@flower1 test]# git cat-file -p 492413
100644 blob 3b18e512dba79e4c8300dd08aeb37f8e728b8dad    hello.txt
040000 tree 68aba62e560c0ebc3396e8ae9335232cd93a3f60    subdir

能够看到subdir的树对象和以前的顶级目录树对象时彻底同样的。

五、提交：

以前已经经过git add命令添加了hello.txt文件，并经过git write-tree命令生成了树对象。

用下面的底层命令建立一个提交对象：git commit-tree SHA1

[root@flower1 test]# echo -n "Commit a file" | git commit-tree 492413269336d21fac079d4a4672e55d5d2147ac
204fa4469c1642cb9190048ebdc8fabc9a4a4af1

提交对象包含如下信息：

• 标识关联文件的树对象的名称
• 创做新版本的人的名字和创做的时间
• 把新版本放到版本库的人的名字和提交的时间
• 对本次修订信息的说明（提交信息）

六、标签：

    有2种基本的标签类型：轻量级的和带附注的。

    轻量级标签只是一个提交对象的引用，一般被版本库视为是私用的。这些标签并不在版本库里建立永久对象。

    带附注的标签会建立一个对象。

    能够经过git tag命令来建立一个带有提交信息、带附注切未签名的标签：

[root@flower1 test]# git tag -m "Tag version 1.0" V1.0 204fa