Git Step by Step – (4) 探索.git目錄

前面一篇文章介紹了Git對象模型，接下來咱們就進入".git"目錄看看到底有什麼東西，目錄中哪些東西又跟Git對象模型相關。結合這個目錄，咱們將進一步瞭解Git的工做原理。

.git目錄

下面就開始進入.git目錄了，經過"ls"命令能夠看到.git目錄中的文件和子目錄：

對於這些文件和目錄，下面給出了一些基本的描述。在後面後有logs、objects、refs、index和HEAD更詳細的介紹

• (D) hooks：這個目錄存放一些shell腳本，能夠設置特定的git命令後出發相應的腳本；在搭建gitweb系統或其餘git託管系統會常常用到hook script
• (D) info：包含倉庫的一些信息
• (D) logs：保存全部更新的引用記錄（會在後面介紹引用）
• (D) objects：全部的Git對象都會存放在這個目錄中，對象的SHA1哈希值的前兩位是文件夾名稱，後38位做爲對象文件名
• (D) refs：這個目錄通常包括三個子文件夾：heads、remotes和tags，heads中的文件標識了項目中的各個分支指向的當前commit
• (F) COMMIT_EDITMSG：保存最新的commit message，Git系統不會用到這個文件，只是給用戶一個參考
• (F) config：這個是Git倉庫的配置文件
• (F) description：倉庫的描述信息，主要給gitweb等git託管系統使用
• (F) index：這個文件就是咱們前面文章提到的暫存區（stage），是一個二進制文件
• (F) HEAD：這個文件包含了一個當前分支（branch）的引用，經過這個文件Git能夠獲得下一次commit的parent
• (F) ORIG_HEAD：HEAD指針的前一個狀態

 

Git引用

Git中的引用是個很是重要的概念，對於理解分支（branch）、HEAD指針以及reflog很是有幫助。

Git系統中的分支名、遠程分支名、tag等都是指向某個commit的引用。好比master分支，origin/master遠程分支，命名爲V1.0.0.0的tag等都是引用，它們經過保存某個commit的SHA1哈希值指向某個commit。

從新認識HEAD

HEAD也是一個引用，通常狀況下間接指向你當前所在的分支的最新的commit上。HEAD跟Git中通常的引用不一樣，它並不包含某個commit的SHA1哈希值，而是包含當前所在的分支，因此HEAD直接指向當前所在的分支，而後間接指向當前所在分支的最新提交。

爲了更形象的解釋上面的描述，咱們首先查看".git/HEAD"的內容：

ref: refs/heads/master

這就表示HEAD是一個指向master分支的引用，而後咱們能夠根據引用路徑打開"refs/heads/master"文件，內容以下：

4ea6c317a67e73b0befcb83c36b915c1481f2efe

根據前面一片文章的介紹，咱們經過這個哈希值查看對象的類型和內容，能夠看到這個哈希值對應一個commit，而且經過"git log"能夠發現這個commit就是master分支上最新的提交。

因此能夠看到，全部的內容都是環環相扣的，咱們經過HEAD找到一個當前分支，而後經過當前分支的引用找到最新的commit，而後經過commit能夠找到整個對象關係模型，看下圖：

引用和分支

直到如今咱們都沒有開始介紹分支（branch），這裏也不許備介紹分支，只是想大概展現一下引用和分支的關係。

假設咱們如今除了master分支，又建立了一個release-1.0.0.1的分支，再次查看".git/refs/heads/"目錄，能夠看到除了master文件以外，又多了一個release-1.0.0.1文件，查看給文件的內容也是一個哈希值。

經過"git show-ref --heads"命令就能夠產看全部的頭，這些都是HEAD的候選值：

根據前面的講解，這個commit就是就是release-1.0.0.1分支上最新的提交。一樣，當咱們把當前分支切換到release-1.0.0.1的時候，HEAD文件的內容也會相應的變成：

ref: refs/heads/release-1.0.0.1

  

再看reflog

看過第二篇文章的同窗必定還記得咱們是怎麼根據reflog去獲得一個commit哈希值，而後把repo退回到一個指定的狀態。

接下了，咱們進入".git/logs"文件夾，能夠看到這個文件夾也有一個HEAD文件和refs目錄，些就是記錄reflog的地方。

查看HEAD文件的內容，發現這個文件將會包含全部分支的reflog記錄：

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

進入".git/logs/refs"目錄，一樣會有master和release-1.0.0.1兩個文件，兩個文件將會保存各自分支的reflog記錄

master的內容：

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的內容：

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

  

Git索引（index）

前面文章咱們也提到過index/stage，就是更新的暫存區，下面就來看看index文件。

index（索引）示一個存放了已排序的路徑的二進制文件，而且每一個路徑都對應一個SHA1哈希值。在Git系統中，能夠經過"git ls-files --stage"來顯示index文件的內容：

從命令的輸出能夠看到，全部的記錄都對應倉庫中的文件（包含全路徑）。經過"git cat-file"命令查看app.py對應的哈希值，能夠看到這個哈希值就是表明app.py的blob對象。

如今咱們更新app.py文件，加上一個"div(16, 4)"的調用並經過"git add"添加到暫存區，這時發現index中app.py對象的哈希值已經變化了。

經過這個例子，咱們也能夠理解diff操做應該會有怎樣的輸出了：

• git diff：比較WorkSpace和stage，add以前有diff輸出；add以後沒有diff輸出
• git diff HEAD：比較WorkSpace和repo，add以前以後都有diff輸出
• git diff --cached：比較stage和repo，add以前沒有diff輸出；add以後有diff輸出

 

對象的存儲

前面提到全部的Git對象都會存放在".git/objects"目錄中，對象SHA1哈希值的前兩位是文件夾名稱，後38位做爲對象文件名。

因此，咱們前面提到的master上最新的commit對象的哈希值是"4ea6c317a67e73b0befcb83c36b915c1481f2efe"，那麼這個對象會被存儲在".git/objects/4e/a6c317a67e73b0befcb83c36b915c1481f2efe"。進入objects目錄後，咱們確實找到了這個文件。

在Git系統中有兩種對象存儲的方式，鬆散對象存儲和打包對象存儲。

鬆散對象（loose object）

鬆散對象存儲就是前面提到的，每個對象都被寫入一個單獨文件中，對象SHA1哈希值的前兩位是文件夾名稱，後38位做爲對象文件名。

打包對象（packed object）

對於鬆散存儲，把每一個文件的每一個版本都做爲一個單獨的對象，它的效率比較低，並且浪費空間。因此就有了經過打包文件（packfile）的存儲方式。

Git使用打包文件(packfile)去節省空間.。在這個格式中,，Git只會保存第二個文件中改變了的部分，而後用一個指針指向類似的那個文件。

通常Git系統會自動完成打包的工做，在已經發生過打包的Git倉庫中，".git/objects/pack"目錄下會成對出現不少"pack-***.idx"和"pack-***.pack"文件。關於打包就介紹這麼多了，暫時尚未去研究兩個文件的內容和原理。

 

總結

這篇文章結合了前一篇的Git對象模型，探索了.git文件夾，經過引用，reflog以及索引的介紹，相信會對Git的工做原理有了更多的瞭解。

經過這兩篇文章介紹下來，感受對謎同樣的Git也慢慢的熟悉了起來。