Oliver's Blog

Git数据结构

  • Jan 18, 2020

数据形式

直接记录快照，而非差异比较

  • CVS、SVN等

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  • Git

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数据结构

Git object

  • Git仓库提交历史部分是由commit object链表组成的
  • commit object、tree object、blob object
  • commit object代表一次提交
  • tree object代表一个目录
  • blob object代表一个文件快照
  • object的key(或id)是一个SHA-1校验和，通过SHA-1哈希算法生成
  • 一个commit object的示意图，只有一个根目录，三个文件 image-20191120192857753
  • commit object链表示意图（tree object 与 blob object 简化为snapshot） image-20191120192947105

object的生成

  • 暂存操作会为每一个文件计算校验和（使用SHA-1 哈希算法），然后会把当前版本的文件快照保存到Git仓库中（Git 使用 blob object来保存它们），最终将校验和加入到暂存区域等待提交
  • 当使用 git commit 进行提交操作时，Git会先计算每一个子目录（图例中只有项目根目录）的校验和，然后在Git仓库中这些校验和保存为tree object。 随后，Git 便会创建一个提交对象，它除了包含上面提到的那些信息外，还包含指向这个树对象（项目根目录）的指针。如此一来，Git 就可以在需要的时候重现此次保存的快照。

数据区域

三个工作数据区域

  • Git有三个工作数据区域，也可以看成是三棵树（下面两张图实际上是等价的，Git仓库(Repository)是狭义的） image-20191118112746775 image-20191120225139822

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  • HEAD树、Git仓库、本地仓库、Repository
  • Index、索引区、暂存区、Staging Area
  • Working Directory、工作区、工作树
  • 实际上HEAD树和Index都在.git文件夹内
  • 广义的Git仓库是指.git文件夹里面的所有内容，包括所有的历史提交对象，以及暂存区的内容
  • 狭义的Git仓库只是指所有的历史提交对象，甚至只指HEAD树

HEAD指针

  • HEAD 是当前分支引用的指针，它总是指向该分支上的最后一次提交。 这表示 HEAD 将是下一次提交的父结点。

三个数据区域稳定状态的数据

  • 假定以刚执行完克隆操作的仓库状态为稳定状态，也可称工作区和暂存区是干净的

  • HEAD树的数据为HEAD指针当前指向的commit object关联的文件树，由tree object和blob object构成

  • 工作区的数据为HEAD树在文件系统中的表达，tree object对应文件夹，blob object对应可编辑的一个文件

  • 索引区的数据可以当作为是HEAD树的复制来理解。当然，实际上并不一样，书上并没有说清楚。个人猜测是扁平化的blob object，不具备树结构，没有tree object。下面是Pro Git书上的阐述：

确切来说，索引并非技术上的树结构，它其实是以扁平的清单实现的。不过对我们而言，把它当做树就够了。

数据状态

Git文件的状态

  • 已被Git跟踪的文件有三种状态：未修改（unmodified)（也可称为已提交（committed））、已修改（modified）和已暂存（staged）。加上未被Git跟踪的状态：未跟踪(untracked)，一共四种状态。
  • 实际上Git文件存在六种状态的区分，通过git status -s可以查看文件的当前状态 image-20191120164116121
  • 上图未列出的文件，处于未修改(unmodified)状态，该状态的文件与HEAD树的快照一致
  • ??，处于未跟踪(untracked)状态
  • A，处于已暂存（staged）状态，且文件在进入该状态之前是未跟踪(untracked)状态
  • 右边M，处于已修改(modified)状态，该状态的文件被修改了（与HEAD树不一致）但是还没放入暂存区
  • 左边M，处于已暂存（staged）状态，且文件在进入该状态之前是已跟踪状态
  • MM，同时处于已暂存（staged）状态和已修改(modified)状态
  • 即文件在暂存区有比HEAD树更新的快照，左边M点亮。工作区文件对比Git仓库（广义）的最新快照有修改，右边M点亮
  • 文件是否被Git跟踪，是以暂存区是否存在此文件的快照来判断（历史提交是否包含这里存疑），不存在的话则是未跟踪的(untracked)

Git文件的状态变换

  • 状态变换大体参考下图
  • Unmodified通过Remove the file并不足以变为Untracked，还需要把删除操作加入暂存区并提交。实际上也可以不删除工作区的文件，直接删除暂存区的文件快照，并提交
  • Modified和Staged状态可以同时生效，也就是MM状态
  • Staged经过Commit后，可以是回到Modified状态，也就是MM状态提交后 image-20191120162320801
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