Git是一個(gè)開(kāi)源的分布式版本控制系統(tǒng)，目前大多數(shù)團(tuán)隊(duì)都采用Git作為團(tuán)隊(duì)內(nèi)部的版本控制系統(tǒng)，并且在DevOps的整體流程中，版本控制是其中重要的一環(huán)，在“基礎(chǔ)設(shè)施即代碼”的理念下，不止是系統(tǒng)源代碼，系統(tǒng)配置納入版本管理，數(shù)據(jù)和環(huán)境配置也要納入版本管理，可以說(shuō)，版本管理使得研發(fā)流程可復(fù)用、標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化，進(jìn)而提高了研發(fā)效率。

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大多數(shù)人在使用git時(shí)，大多數(shù)都是使用IDE封裝好的GUI界面操作，少量使用者也是git add，git commit，git pull幾個(gè)常用的命令。對(duì)于git的用戶來(lái)說(shuō)，這些都足夠了。如果你是一個(gè)DevOps開(kāi)發(fā)者或是想成為Git的深度用戶，知道這些是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。下面就讓我們了解一下Git背后的邏輯。

第一、Git的三個(gè)區(qū)+一個(gè)遠(yuǎn)程倉(cāng)庫(kù)

 

 

這個(gè)圖好多人都應(yīng)該見(jiàn)過(guò)。里面也是一些經(jīng)常使用的命令。主要包含幾個(gè)部分：

①Remote：遠(yuǎn)程倉(cāng)庫(kù)，像github就是一個(gè)遠(yuǎn)程倉(cāng)庫(kù)。

②Repository:本地倉(cāng)庫(kù)，通過(guò)git clone將遠(yuǎn)程倉(cāng)庫(kù)的代碼下載到本地。代碼庫(kù)的元數(shù)據(jù)信息在根目錄下的.git目錄下。

③Workspace：工作空間，就是我們寫(xiě)代碼的目錄。

④Index：暫存區(qū)，指的是.git目錄下的index文件。

在平時(shí)寫(xiě)完代碼后執(zhí)行g(shù)it add 就是將變更的內(nèi)容從工作空間提交到暫存區(qū)，git commit就是將暫存區(qū)的內(nèi)容提交到本地代碼庫(kù)里，git push 就是將本地代碼庫(kù)的變更提交到遠(yuǎn)程倉(cāng)庫(kù)，這時(shí)其他人就能通過(guò)pull 將你的變更下載到工作空間。

第二、git的內(nèi)部存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

新建一個(gè)gittest目錄，然后執(zhí)行g(shù)it init就會(huì)初始化一個(gè)本地倉(cāng)庫(kù)。打開(kāi).git目錄文件列表如下：

 

 

hooks:是存儲(chǔ)git鉤子的目錄，鉤子是在特定事件發(fā)生時(shí)觸發(fā)的腳本。比如：提交之前，提交之后。

info:是存儲(chǔ)git信息的目錄，比如排除特定后綴的文件.

objects:是存儲(chǔ)git各種對(duì)象及內(nèi)容的對(duì)象庫(kù)，包含正常的和壓縮后的。

refs:是存儲(chǔ)git各種引用的目錄，包含分支、遠(yuǎn)程分支和標(biāo)簽。

config:是代碼庫(kù)級(jí)別的配置文件。

HEAD:是代碼庫(kù)當(dāng)前指向的分支，這里為master。

一、新建README.md文件

新建README.md文件，并輸入內(nèi)容“This is test file!”

 

 

git add README.md 將工作空間的變更提交到暫存區(qū)。

.git/index文件會(huì)被修改，通過(guò)git ls-files --stage 查看暫存區(qū)的內(nèi)容，可以看到README.md文件有修改，通過(guò)git cat-file -p SHA-1查看文件內(nèi)容。

 

 

同時(shí).git/objects下也會(huì)有新的對(duì)象，如下：

 

 

這個(gè)對(duì)象就是剛才add到暫存區(qū)的對(duì)象，在.git/objects目錄下看到一個(gè)文件。這便是Git存儲(chǔ)數(shù)據(jù)內(nèi)容的方式--為每份內(nèi)容生成一個(gè)文件，取該內(nèi)容與頭信息的SHA-1校驗(yàn)和，創(chuàng)建以該校驗(yàn)和前兩個(gè)字符為名稱得子目錄，并以校驗(yàn)和剩下38個(gè)字符為文件命名。這里并沒(méi)有顯示真實(shí)的文件名。

通過(guò)git cat-file -t SHA-1查看對(duì)象的類型。blob代表文件。

 

 

二、創(chuàng)建一個(gè)目錄web，并添加一個(gè)web.txt文件

 

 

執(zhí)行g(shù)it add web/ 添加到暫存區(qū)。

查看暫存區(qū)內(nèi)容，變成了2條記錄，存儲(chǔ)方式和上面文件一樣。

 

 

可以看出，這里只有文件內(nèi)容生成的文件，沒(méi)有為目錄生成文件。

在.git/objects下面也創(chuàng)建了相應(yīng)的目錄和文件。

 

 

三、提交內(nèi)容

到目前為止，暫存區(qū)的內(nèi)容有README.md和web/web.txt文件。下面通過(guò)git commit 將暫存區(qū)的內(nèi)容提交到本地倉(cāng)庫(kù)。

 

 

使用git log 查看本次提交信息，使用git cat-file -p查看變更內(nèi)容，當(dāng)類型為tree時(shí)表示文件夾，會(huì)顯示該文件夾下的文件或目錄列表，當(dāng)類型為blob時(shí)為文件，會(huì)顯示該文件的內(nèi)容。

 

 

因此本次commit的存儲(chǔ)模型為：

 

 

此時(shí)再查看.git/objects目錄下，有增加了幾個(gè)目錄。其中：

8d:提交的commit對(duì)象

58和ff：提交的commit對(duì)應(yīng)的tree對(duì)象和web目錄的tree對(duì)象。

a1和b3：提交的README.md文件和web/web.txt文件對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)對(duì)象。

 

 

可以看出，當(dāng)我們執(zhí)行g(shù)it add 和git commit 命令時(shí)，Git做的工作是將被改寫(xiě)的文件保存為數(shù)據(jù)對(duì)象、更新暫存區(qū)，記錄樹(shù)對(duì)象，最后創(chuàng)建一個(gè)指明了頂層樹(shù)對(duì)象和父提交的提交對(duì)象。這三種Git對(duì)象(數(shù)據(jù)對(duì)象-blob、樹(shù)對(duì)象-tree、提交對(duì)象-commit)最后均以單獨(dú)文件的形式保存在.git/objects目錄下。

四、新建分支test

上面提到分支、遠(yuǎn)程分支和標(biāo)簽都會(huì)存儲(chǔ)在.git/refs下。

 

 

heads包含分支，tags包含標(biāo)簽。每個(gè)引用文件里都會(huì)指向一個(gè)commit，如基于master分支新建的test分支 git branch test：

 

 

使用git checkout test切換到test分支，此時(shí)HEAD的內(nèi)容為refs/heads/test，表示當(dāng)前分支為test.

 

 

在test分支下修改文件內(nèi)容：

 

 

git status查看工作空間狀態(tài)，有兩個(gè)修改過(guò)的文件。

 

 

git add .將變更的文件添加到暫存區(qū)，查看暫存區(qū)內(nèi)容發(fā)現(xiàn)：

README.md的校驗(yàn)和從之前的a177f89--->7a51843

web/web.txt的校驗(yàn)和從之前的b31494b--->f5ebb2c

查看文件內(nèi)容也是最新修改的內(nèi)容。

 

 

.git/objects目錄下也多了2個(gè)新的目錄

 

 

git commit 將暫存區(qū)的內(nèi)容提交到本地倉(cāng)庫(kù)。和上面一樣，此時(shí)也會(huì)創(chuàng)建提交對(duì)象，樹(shù)對(duì)象，通過(guò)查看不同的對(duì)象，最后都能查看到具體的數(shù)據(jù)對(duì)象的最新內(nèi)容。

 

 

同時(shí)在.git/objects下也會(huì)創(chuàng)建提交對(duì)象c7，樹(shù)對(duì)象cf和樹(shù)對(duì)象a3

 

 

五、分支合并沖突

在master分支修改web/web.txt，將內(nèi)容改為“this is a old web.txt”，以便產(chǎn)生沖突。

git add 添加到暫存區(qū)，查看文件內(nèi)為新修改的內(nèi)容。

 

 

git commit添加到本地倉(cāng)庫(kù)，同時(shí)生成提交對(duì)象，樹(shù)對(duì)象。

 

 

執(zhí)行g(shù)it merge test進(jìn)行分支合并，web/web.txt出現(xiàn)沖突。

 

 

分支合并后，master分支的commit由之前的 8da82ba變?yōu)閏75be2f。

暫存區(qū)中的README.md的校驗(yàn)和也由master分支的 a177f89變成7a51843。

而web/web.txt變成了3個(gè)文件，b3是master當(dāng)前commit的父commit的校驗(yàn)和，18是master最新提交的校驗(yàn)和，f5是test分支上的校驗(yàn)和。

 

 

解決沖突，兩行內(nèi)容都保留，結(jié)果如下：

 

 

git add 添加到暫存區(qū)，查看暫存區(qū)內(nèi)容，README.md是test分支上的，web/web.txt是解決完沖突新生成的校驗(yàn)和。

 

 

也就是說(shuō)，分支合并會(huì)修改當(dāng)前分支的commit信息以及暫存區(qū)的內(nèi)容，當(dāng)解決完沖突后，將沖突文件git add 添加到暫存區(qū)，然后git commit 將合并后的內(nèi)容提交到本地倉(cāng)庫(kù)。

 

 

 

 

也就是說(shuō)，合并完沖突后，只有將更新后的內(nèi)容commit，在生成的提交對(duì)象上才能找到新加的內(nèi)容。

這里回答下遇到的一個(gè)問(wèn)題：

問(wèn)題：我當(dāng)前分支是test分支，當(dāng)從master分支合并過(guò)來(lái)后沖突了，我解決完沖突，只提交了這個(gè)文件，其他文件不用提，因?yàn)槠渌募膬?nèi)容已經(jīng)在master分支上了，當(dāng)我從test分支再合并回master分支后，也應(yīng)該沒(méi)有問(wèn)題。

解釋：根據(jù)上面的分析，每個(gè)commit都是一個(gè)提交對(duì)象，這個(gè)提交對(duì)象關(guān)聯(lián)一個(gè)樹(shù)對(duì)象，樹(shù)對(duì)象會(huì)包含最新的數(shù)據(jù)對(duì)象。當(dāng)從master分支合并后，master的commit提交對(duì)象包含的樹(shù)對(duì)象和數(shù)據(jù)對(duì)象，會(huì)作為新的文件內(nèi)容存放到test分支的暫存區(qū)，此時(shí)有2種選擇：

①，當(dāng)在test分支commit時(shí)，這次生成的提交對(duì)象才會(huì)包含master過(guò)來(lái)的文件內(nèi)容。

②，如果此時(shí)放棄提交(手動(dòng)checkout當(dāng)前分支最新的)，那么當(dāng)前commit提交對(duì)象不包含master的文件內(nèi)容，當(dāng)test分支合并回master時(shí)，也會(huì)將test分支的文件內(nèi)容存放到master分支的暫存區(qū)，當(dāng)push到遠(yuǎn)程倉(cāng)庫(kù)時(shí)，也就是test分支的數(shù)據(jù)對(duì)象的內(nèi)容，因此其他人拿到的文件內(nèi)容就會(huì)丟失。