詳解Git工做區、暫存區、歷史記錄區以及git reset、git revert、git checkout等撤銷命令的區別

1、能夠將git簡單的分爲三個區域 
   一、工做區（working directory） 
   二、暫緩區（stage index） 
   三、歷史記錄區（history）    
如圖： 

 其中git add files 把當前工做目錄中的文件放入暫存區域 

    這其實作了兩件事： 
    一、將本地文件的時間戳、長度，當前文檔對象的id等信息保存到一個樹形目錄中去（index，即平時說的暫存區） 
    二、將本地文件的內容作快照並保存到Git 的對象庫 。
   

       綜上2點來講，暫存區實際上就是一個包含文件索引的目錄樹，像是一個虛擬的工做區。在這個虛擬工做區的目錄樹中，記錄了文件名、文件的狀態信息（時間戳、文件長度等），文件的內容並不存儲其中，而是保存在 Git 對象庫（.git/objects）中，文件索引創建了文件和對象庫中對象實體之間的對應。 
    如圖：

   在這個圖中，咱們能夠看到部分 Git 命令是如何影響工做區和暫存區（stage, index）的： 
   圖中左側爲工做區，右側爲版本庫。在版本庫中標記爲 "index" 的區域是暫存區（stage, index），標記爲 "master" 的是 master 分支所表明的目錄樹。 
   圖中咱們能夠看出此時 "HEAD" 實際是指向 master 分支的一個「遊標」。因此圖示的命令中出現 HEAD 的地方能夠用 master 來替換。 
   圖中的 objects 標識的區域爲 Git 的對象庫，實際位於 ".git/objects" 目錄下 
   當對工做區修改（或新增）的文件執行 "git add" 命令時，暫存區的目錄樹被更新，同時工做區修改（或新增）的文件內容被寫入到對象庫中的一個新的對象中，而該對象的ID 被記錄在暫存區的文件索引中
   當執行提交操做（git commit）時，暫存區的目錄樹寫到版本庫（對象庫）中，master 分支會作相應的更新。即 master 指向的目錄樹就是提交時暫存區的目錄樹  。

    當執行 "git status" 命令掃描工做區改動的時候，先依據 .git/index 文件中記錄的（工做區跟蹤文件的）時間戳、長度等信息判斷工做區文件是否改變。若是工做區的文件時間戳改變，說明文件的內容可能被改變了，須要打開文件，讀取文件內容，和更改前的原始文件相比較（本地文件和與之對應的object庫中的文件的內容進行對比），判斷文件內容是否被更改。若是文件內容沒有改變，則將該文件新的時間戳記錄到 .git/index 文件中。由於判斷文件是否更改，使用時間戳、文件長度等信息進行比較要比經過文件內容比較要快的多，因此 Git 這樣的實現方式可讓工做區狀態掃描更快速的執行，這也是 Git 高效的因素之一。 

     git diff files用來進行具體文件的變更對比，一般用來進行工做區與暫存區之間的對比，實質上是用 git objects 庫中的快照與工做區文件的內容的對比。 

 

另外，Git中提供了幾個相關的撤銷操做的命令，如git reset、git revert、git checkout，這幾者之間的用法各有不一樣。

 

 

2、git reset的用法

從上圖可知：git reset -- files 用來撤銷最後一次的git add files（由於每git add file一次，暫存區的文件都會被更改一次），你也能夠用git reset 撤銷全部暫存區域文件。 

另外：

 1、git reset的用法：git reset + commit號

一、git reset命令後面須要加2種參數："--hard"和"--soft"，若是不加，默認狀況下是"--soft"。

二、--soft表示該條commit號以後（時間做爲參考點）的全部commit的修改都會退回到git緩衝區中。因此使用git status命令能夠在緩衝區中看到這些修改。

三、"--hard"則表示緩衝區中不會存儲這些修改，git會直接丟棄這部份內容，但須要注意的一個問題是：這樣的重置是直接在本地的修改，沒法提交到遠程服務器，若是直接丟棄的內容已經被推到遠程服務器上了，則會形成本地和服務器沒法同步的問題，即git reset --hard只能針對本地操做，不能針對遠程服務器進行一樣操做。若是從本地刪掉的內容沒有推到服務器上，則不會有反作用，若是被推到服務器，則下次本地和服務器進行同步時，這

部分刪掉的內容仍然會回來。

（其實這個問題則能夠很好的被git revert 命令解決，使用git revert + commit號，該命令撤銷對某個commit的提交，這一撤銷動做會做爲一個新的修改存儲起來，這樣，當你和服務器同步時，就不會產生什麼反作用。）

 

其實在merge的時候，也有可能會用到git reset.

若是咱們當前使用git pull的時候，可能會出現merge衝突，在衝突狀態下，須要解決衝突的文件會從index暫存區打回到工做區。

若是有衝突的時候，通常用以下步驟解決衝突：

一、用工具或者手工解決衝突 

二、git add 命令來代表衝突已經解決。 

三、再次commit已解決衝突的文件。

這當中，可使用git reset --hard ORIG_HEAD用來撤銷已經commit的merge. 

使用git reset --hard HEAD 用來撤銷還沒commit 的merge,其實原理就是放棄index和工做區的改動。

也可使用git reset --merge ORIG_HEAD，注意其中的--hard 換成了 --merge，這樣就能夠避免在回滾時清除working tree。

 

3、git checkout的用法

       從上圖可知，git checkout -- files 把文件從暫存區域複製到工做目錄，用來丟棄本地修改。 須要另外注意的是：

       一、當執行 "git rm --cached <file>" 命令時，會直接從暫存區刪除文件，工做區則不作出改變。
       二、當執行 "git checkout ." 或者 "git checkout -- <file>" 命令時，會用暫存區所有或指定的文件替換工做區的文件。這個操做很危險，會清除工做區中未添加到暫存區的改動 

       三、當執行 "git checkout HEAD ." 或者 "git checkout HEAD <file>" 命令時，會用 HEAD 指向的 master 分支中的所有或者部分文件替換暫存區以及工做區中的文件。這個命令也是極具危險性的，由於不但會清除工做區中未提交的改動，也會清除暫存區中未提交的改動  。

 

4、git revert的用法

        git revert 也是撤銷命令，區別在於reset是指向原地或者向前移動指針，git revert是建立一個commit來覆蓋當前的commit，指針向後移動。

 那麼二者的具體區別有：

1）git revert 是撤銷某次操做，這次操做以前的commit都會被保留，而git reset 是撤銷某次提交，可是這次以後的修改都會被退回到暫存區中。

具體一個例子，假設有三個commit(commit1,commit2,commit3)，使用 git status:

commit3: add test3.c

commit2: add test2.c

commit1: add test1.c

 

當執行git revert HEAD~1時（撤銷倒數第二個操做），第二個操做即commit2這個操做被撤銷了，使用git log能夠看到：

commit1：add test1.c

commit3：add test3.c

因爲git revert不會回退到暫存區中，因此使用git status 沒有任何變化

 

若是換作執行git reset --soft(默認) HEAD~1後，運行git log能夠看到

commit2: add test2.c

commit1: add test1.c

運行git status，能夠看到test3.c處於暫存區了，準備提交。

 

但若是換作執行git revert後，

顯示：HEAD is now at commit2，運行git log能夠看到

commit2: add test2.c

commit1: add test1.c

運行git status， 則沒有任何變化

 

因此，git revert與git reset最大的不一樣是，git revert 僅僅是撤銷某次提交，而git reset會將撤銷點以後的操做

都回退到暫存區中。

 

一、git revert是用一次新的commit來回滾以前的commit，git reset是直接刪除指定的commit。 

二、在回滾這一操做上看，效果差很少。可是在往後繼續merge之前的老版本時有區別。

由於git revert是用一次逆向的commit「中和」以前的提交，所以往後合併老的branch時，致使這部分改變不會再次出現，可是git reset是之間把某些commit在某個branch上刪除，於是和老的branch再次merge時，這些被回滾的commit應該還會被引入。 

三、git reset 是把HEAD向後移動了一下，而git revert是HEAD繼續前進，只是新的commit的內容和要revert的內容正好相反，可以抵消要被revert的內容。

 

 

6、不得不提的git的其它刪除命令（相似於Linux的命令）：

git rm --cached readme.txt 只從緩存區中刪除readme.txt，保留物理文件

 

git rm readme.txt 不但從緩存區中刪除，同時刪除物理文件

 

git mv a.txt b.txt 把a.txt更名爲b.txt

 

 

綜上因此咱們有時若是是想撤銷對單個文件的更改：

<->、若是已經用add命令把文件加入stage暫存區了：

一、就先須要從stage暫存區中撤銷：

"git reset HEAD <file>..." 

二、而後再從工做區撤銷，即將暫存區的文件替換工做區當前的文件

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

如：git checkout a.txt  撤銷a.txt的變更（工做區上的文件） 

若是是多個文件：git chenkout .

 

<二>、若是已經commit了，則須要 

一、使用git commit --amend來進行修改，這個只能修改最近一次的,也就是用一個新的提交來覆蓋上一次的提交。所以若是push之後再作這個動做就會有危險。

二、git reset --hard HEAD 放棄工做區和index的改動,HEAD指針仍然指向當前的commit.（參照第一幅圖）

這條命令同時還能夠用來撤銷還沒commit的merge,其實原理就是放棄index暫存區和工做區的改動，由於沒commit的改動只存在於index暫存區和工做區中。

而git reset --hard HEAD^ 用來撤銷已經commit的內容(等價於 git reset --hard HEAD~1) 。原理就是放棄工做區和index的改動，同時HEAD指針指向前一個commit對象。