Git Step by Step – (4) 探索.git目录

前面一篇文章介绍了Git对象模型，接下来咱们就进入".git"目录看看到底有什么东西，目录中哪些东西又跟Git对象模型相关。结合这个目录，咱们将进一步了解Git的工做原理。

.git目录

下面就开始进入.git目录了，经过"ls"命令能够看到.git目录中的文件和子目录：

对于这些文件和目录，下面给出了一些基本的描述。在后面后有logs、objects、refs、index和HEAD更详细的介绍

• (D) hooks：这个目录存放一些shell脚本，能够设置特定的git命令后出发相应的脚本；在搭建gitweb系统或其余git托管系统会常常用到hook script
• (D) info：包含仓库的一些信息
• (D) logs：保存全部更新的引用记录（会在后面介绍引用）
• (D) objects：全部的Git对象都会存放在这个目录中，对象的SHA1哈希值的前两位是文件夹名称，后38位做为对象文件名
• (D) refs：这个目录通常包括三个子文件夹：heads、remotes和tags，heads中的文件标识了项目中的各个分支指向的当前commit
• (F) COMMIT_EDITMSG：保存最新的commit message，Git系统不会用到这个文件，只是给用户一个参考
• (F) config：这个是Git仓库的配置文件
• (F) description：仓库的描述信息，主要给gitweb等git托管系统使用
• (F) index：这个文件就是咱们前面文章提到的暂存区（stage），是一个二进制文件
• (F) HEAD：这个文件包含了一个当前分支（branch）的引用，经过这个文件Git能够获得下一次commit的parent
• (F) ORIG_HEAD：HEAD指针的前一个状态

 

Git引用

Git中的引用是个很是重要的概念，对于理解分支（branch）、HEAD指针以及reflog很是有帮助。

Git系统中的分支名、远程分支名、tag等都是指向某个commit的引用。好比master分支，origin/master远程分支，命名为V1.0.0.0的tag等都是引用，它们经过保存某个commit的SHA1哈希值指向某个commit。

从新认识HEAD

HEAD也是一个引用，通常状况下间接指向你当前所在的分支的最新的commit上。HEAD跟Git中通常的引用不一样，它并不包含某个commit的SHA1哈希值，而是包含当前所在的分支，因此HEAD直接指向当前所在的分支，而后间接指向当前所在分支的最新提交。

为了更形象的解释上面的描述，咱们首先查看".git/HEAD"的内容：

ref: refs/heads/master

这就表示HEAD是一个指向master分支的引用，而后咱们能够根据引用路径打开"refs/heads/master"文件，内容以下：

4ea6c317a67e73b0befcb83c36b915c1481f2efe

根据前面一片文章的介绍，咱们经过这个哈希值查看对象的类型和内容，能够看到这个哈希值对应一个commit，而且经过"git log"能够发现这个commit就是master分支上最新的提交。

因此能够看到，全部的内容都是环环相扣的，咱们经过HEAD找到一个当前分支，而后经过当前分支的引用找到最新的commit，而后经过commit能够找到整个对象关系模型，看下图：

引用和分支

直到如今咱们都没有开始介绍分支（branch），这里也不许备介绍分支，只是想大概展现一下引用和分支的关系。

假设咱们如今除了master分支，又建立了一个release-1.0.0.1的分支，再次查看".git/refs/heads/"目录，能够看到除了master文件以外，又多了一个release-1.0.0.1文件，查看给文件的内容也是一个哈希值。

经过"git show-ref --heads"命令就能够产看全部的头，这些都是HEAD的候选值：

根据前面的讲解，这个commit就是就是release-1.0.0.1分支上最新的提交。一样，当咱们把当前分支切换到release-1.0.0.1的时候，HEAD文件的内容也会相应的变成：

ref: refs/heads/release-1.0.0.1

  

再看reflog

看过第二篇文章的同窗必定还记得咱们是怎么根据reflog去获得一个commit哈希值，而后把repo退回到一个指定的状态。

接下了，咱们进入".git/logs"文件夹，能够看到这个文件夹也有一个HEAD文件和refs目录，些就是记录reflog的地方。

查看HEAD文件的内容，发现这个文件将会包含全部分支的reflog记录：

0000000000000000000000000000000000000000 601b527296fea232c84b3661abcbff0576b1272c WilberTian <Wilber***.com> 1419759347 +0800    commit (initial): add calc.py into repo
601b527296fea232c84b3661abcbff0576b1272c c2163e267380f71373f29f922e7089abbb741772 WilberTian <Wilber***.com> 1419769538 +0800    commit: add sub function in calc.py
c2163e267380f71373f29f922e7089abbb741772 4ea6c317a67e73b0befcb83c36b915c1481f2efe WilberTian <Wilber***.com> 1419771391 +0800    commit: add app.py, __init__.py and calc.py
4ea6c317a67e73b0befcb83c36b915c1481f2efe 4ea6c317a67e73b0befcb83c36b915c1481f2efe WilberTian <Wilber***.com> 1419822744 +0800    checkout: moving from master to release-1.0.0.1

进入".git/logs/refs"目录，一样会有master和release-1.0.0.1两个文件，两个文件将会保存各自分支的reflog记录

master的内容：

0000000000000000000000000000000000000000 601b527296fea232c84b3661abcbff0576b1272c WilberTian <Wilber***.com> 1419759347 +0800    commit (initial): add calc.py into repo
601b527296fea232c84b3661abcbff0576b1272c c2163e267380f71373f29f922e7089abbb741772 WilberTian <Wilber***.com> 1419769538 +0800    commit: add sub function in calc.py
c2163e267380f71373f29f922e7089abbb741772 4ea6c317a67e73b0befcb83c36b915c1481f2efe WilberTian <Wilber***.com> 1419771391 +0800    commit: add app.py, __init__.py and calc.py

release-1.0.0.1的内容：

0000000000000000000000000000000000000000 4ea6c317a67e73b0befcb83c36b915c1481f2efe WilberTian <Wilber***.com> 1419822744 +0800    branch: Created from master

  

Git索引（index）

前面文章咱们也提到过index/stage，就是更新的暂存区，下面就来看看index文件。

index（索引）示一个存放了已排序的路径的二进制文件，而且每一个路径都对应一个SHA1哈希值。在Git系统中，能够经过"git ls-files --stage"来显示index文件的内容：

从命令的输出能够看到，全部的记录都对应仓库中的文件（包含全路径）。经过"git cat-file"命令查看app.py对应的哈希值，能够看到这个哈希值就是表明app.py的blob对象。

如今咱们更新app.py文件，加上一个"div(16, 4)"的调用并经过"git add"添加到暂存区，这时发现index中app.py对象的哈希值已经变化了。

经过这个例子，咱们也能够理解diff操做应该会有怎样的输出了：

• git diff：比较WorkSpace和stage，add以前有diff输出；add以后没有diff输出
• git diff HEAD：比较WorkSpace和repo，add以前以后都有diff输出
• git diff --cached：比较stage和repo，add以前没有diff输出；add以后有diff输出

 

对象的存储

前面提到全部的Git对象都会存放在".git/objects"目录中，对象SHA1哈希值的前两位是文件夹名称，后38位做为对象文件名。

因此，咱们前面提到的master上最新的commit对象的哈希值是"4ea6c317a67e73b0befcb83c36b915c1481f2efe"，那么这个对象会被存储在".git/objects/4e/a6c317a67e73b0befcb83c36b915c1481f2efe"。进入objects目录后，咱们确实找到了这个文件。

在Git系统中有两种对象存储的方式，松散对象存储和打包对象存储。

松散对象（loose object）

松散对象存储就是前面提到的，每个对象都被写入一个单独文件中，对象SHA1哈希值的前两位是文件夹名称，后38位做为对象文件名。

打包对象（packed object）

对于松散存储，把每一个文件的每一个版本都做为一个单独的对象，它的效率比较低，并且浪费空间。因此就有了经过打包文件（packfile）的存储方式。

Git使用打包文件(packfile)去节省空间.。在这个格式中,，Git只会保存第二个文件中改变了的部分，而后用一个指针指向类似的那个文件。

通常Git系统会自动完成打包的工做，在已经发生过打包的Git仓库中，".git/objects/pack"目录下会成对出现不少"pack-***.idx"和"pack-***.pack"文件。关于打包就介绍这么多了，暂时尚未去研究两个文件的内容和原理。

 

总结

这篇文章结合了前一篇的Git对象模型，探索了.git文件夹，经过引用，reflog以及索引的介绍，相信会对Git的工做原理有了更多的了解。

经过这两篇文章介绍下来，感受对谜同样的Git也慢慢的熟悉了起来。