【Git 学习笔记】Ch1.1 Git 简介 + Ch1.2 Git 对象

还是绪个言吧

今天整理 GitHub 仓库，无意间翻到了几年前自学 Git 的笔记。要论知识的稳定性，Git 应该能挤进前三——只要仓库还在，理论上当时的所有开发细节都可以追溯出来。正好过段时间会用到 Git，现在整理出来就当温故知新了。
当时找的学习资料是 Packt 出版社于 2018 年出版的一本电子书 Git Version Control Cookbook, Second Edition，直译过来就是《Git 版本控制手册》，作者有两位，一位来自丹麦，另一位来自意大利。选这本书来啃的原因也很简单：重实操，上手快，最关键还免费（同事转发的）。反正比看 Git 文档强多了。需要本书电子版的朋友可以在评论区给我留言。
P.S. 示例仓库点这里：GitHub

第一章 浏览 Git

相关主题：

• Git 对象模型
• Git 的三个阶段（stages）
• 查看有序无环图 (DAG)
• 提炼已修复事项
• 获取变动文件列表
• 使用 gitk 查看提交历史
• 在历史记录中查找提交版本
• 在历史代码中搜索信息

1.1 简介

传统版本管理系统：记录初始文件，以及后续变更。

Git：记录所有文件的快照。

Git 的数据模型：

commit 对象指向 根节点树 root tree，根节点树又指向各子树（subtrees）与文件（files）

分支和标签指向 commit 对象，而 HEAD 对象指向当前签出的分支 branch。因此对于每一个版本，其指向的根节点树 都是相同的。

1.2 Git 对象

Git 对象是按键值对的形式存储。这个 键，用的是该对象的 SHA-1 哈希值，外加一些额外属性（如大小）。

Git 共有四种对象类型：

• 文件 Files（在 Git 语境下也称 二进制大对象 blob）
• 目录 Directories（在 Git 语境下也称 树）
• 版本 Commits
• 标签 Tags

而 HEAD 是一个特殊的指针，指向当前签出的 branch 分支。

查看并打印 HEAD 标签指向的 commit 对象：

$ git cat-file -p HEAD

由于 HEAD 指向 master（现在叫 main）分支，master 分支又指向最近一次提交的版本 commit。

1.2.1. tree 对象

用同样的方式查看 tree：（SHA-1）

$ git cat-file -p 34fa038544bcd9aed660c08320214bafff94150b

或使用 <rev>^<type> 式引用：

# on Linux
$ git cat-file -p HEAD^{tree}
# on Windows
PS> git cat-file -p 'HEAD^{tree}'

注：<rev>^<type> 返回从 rev 递归查找到的第一个 type 型对象。

1.2.2. blob 对象

用该命令继续查看 blob 对象：（使用 SHA-1）

$ git cat-file -p 92f046f17079aa82c924a9acf28d623fcb6ca727

这里的 -p 即 pretty print，格式化输出。常用的选项还有：

• -s: 显示对象大小（size）
• -t: 显示对象类型（type）
• -e: 检查是否存在（exist），不存在则报错，否则返回状态0（无返回）

1.2.3. branch 对象

该命令也可以作用于 master 分支：（现在默认为 main 分支）

$ git cat-file -p master

此外，在 .git 文件夹内也能查看 master 分支指向的 commit 的 ID，使用 cat 命令：

$ cat .git/refs/heads/master
# 2aa0ed57af1e4e35596616e7beee758e96b5e88c

要验证该结果是否为最新的版本，使用 git log -1：

查看 HEAD：（现在默认叫 main 分支）

$ cat .git/HEAD
# ref: refs/heads/master

由此可见，branch 分支只是一个指向 commit 对象的指针。

1.2.4. tag 对象

标签有三类：

• 轻量标签
• 注解标签
• 签名标签

查看注解标签，使用 git tag ：

$ git tag
v0.1
v1.0

进一步查看标签 v1.0：

$ git cat-file -p v1.0

可见，标签由以下部分组成：

1. 对象（object）：此处即 master 分支的最新 commit
2. 类型（type）：为 commit 型（commits、blobs 与 trees 都可以添加标签）
3. 标签名（tag name）：v1.0
4. 贴标签人（tagger）及时间戳（timestamp）：John Doe <[e-mail]> 1526017989 +0200
5. 标签注释内容（tag message）：We got the hello world C program merged, let's call that a release 1.0

还可以通过使用命令 git hash-object 重散列（rehashing）来验证 git cat-file 的结果；例如，验证 HEAD 指向的 commit：

$ git cat-file -p HEAD | git hash-object -t commit --stdin
# 2aa0ed57af1e4e35596616e7beee758e96b5e88c

该结果可以用 git log 作对比：

$ git log -1 | grep commit
# commit 2aa0ed57af1e4e35596616e7beee758e96b5e88c

命令 git cat-file -p 虽然少见，但查看对象信息、了解各对象的构成情况却很方便。除了这个命令外，查看一个 tree 对象也可以使用 git ls-tree 或 git show，只是结果显示的方式不同罢了：

$ git cat-file -p HEAD^{tree}
100644 blob f21dc2804e888fee6014d7e5b1ceee533b222c15    README.md
040000 tree abc267d04fb803760b75be7e665d3d69eeed32f8    a_sub_directory
100644 blob b50f80ac4d0a36780f9c0636f43472962154a11a    another-file.txt
100644 blob 92f046f17079aa82c924a9acf28d623fcb6ca727    cat-me.txt
100644 blob bb2fe940924c65b4a1cefcbdbe88c74d39eb23cd    hello_world.c
$ git ls-tree HEAD^{tree}
100644 blob f21dc2804e888fee6014d7e5b1ceee533b222c15    README.md
040000 tree abc267d04fb803760b75be7e665d3d69eeed32f8    a_sub_directory
100644 blob b50f80ac4d0a36780f9c0636f43472962154a11a    another-file.txt
100644 blob 92f046f17079aa82c924a9acf28d623fcb6ca727    cat-me.txt
100644 blob bb2fe940924c65b4a1cefcbdbe88c74d39eb23cd    hello_world.c
$ git show HEAD^{tree}
tree HEAD^{tree}README.md
a_sub_directory/
another-file.txt
cat-me.txt
hello_world.c