通过 .git 目录理解git原理 （一）译

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.git 目录有哪些东西

当你使用 git init 命令创建一个 Git 仓库，Git 将创建一个 .git 的文件夹。这个文件夹包含 Git 工作的所需要用到的所有信息。 要清楚，如果你想在你的项目中删除 Git，但需要保留项目文件，你只需要删除 .git 文件夹即可。

如下你在第一次提交前 .git 文件夹里的内容

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|____.git
| |____config
| |____objects
| | |____pack
| | |____info
| |____HEAD
| |____info
| | |____exclude
| |____description
| |____hooks
| | |____commit-msg.sample
| | |____pre-rebase.sample
| | |____pre-commit.sample
| | |____applypatch-msg.sample
| | |____fsmonitor-watchman.sample
| | |____pre-receive.sample
| | |____prepare-commit-msg.sample
| | |____post-update.sample
| | |____pre-applypatch.sample
| | |____pre-push.sample
| | |____update.sample
| |____refs
| | |____heads
| | |____tags

  • HEAD
    下文将详细介绍

  • config
    这个文件包含你的 Git 仓库的配置信息，这里记录了远程的 url、邮箱、用户名等信息，每次你使用 git config --local -l 命令，将展示此文件的配置信息。

  • description
    用于 gitweb (比方说 github) 来展示 Git 仓库的描述信息。

  • hooks
    这是一个非常有趣的特性。他们是 Git 自带的一组脚本。 Git 会在每个有意义的阶段自动运行这些脚本。这些脚本称作为 hooks。他们在执行 commit 、 rebase 、pull … 之前或之后运行这些脚本，脚本的名称表示了何时将运行他们。举个例子，pre-push 脚本将在执行 git push 命令之前执行，目的是为了做提交到远程前的一些检查，保持远程仓库和本地仓库的一致性。

  • info/exclude
    通常我们是将不希望 Git 管理的文件放在 .gitignore 配置文件中。exclude 文件和.gitignore 文件作用相同，只是不会被共享。例如，你不想让 Git 管理跟踪于自定义的 IDE 产生的相关的文件，又不希望放在 .gitignore 中被提交上去，就可以用这种方式，虽然这种方式实在没有必要。

提交的内容是什么

每次你创建一个文件，并且跟踪他，Git 将它压缩，并用自己的数据结构保存。被压缩的对象有一个唯一的名字和哈希，存储在 objects 文件夹下。
在浏览 objects 文件夹前，我们必须明白是么是一次 commit。commit 是一种你工作目录的快照（snapshot），但这还不止于此。
实际上，当您提交 Git 时，只有两件事可以创建工作目录的快照：

  1. 如果文件没有改变，Git 仅仅将被压缩文件的名称（哈希）记录到快照中。
  2. 如果文件发生改变，Git 将压缩他，并且将压缩文件存储到 objects 文件夹中。最后，它将压缩文件的名称（哈希）添加到快照中。
    这是简化的介绍，整个过程会有点复杂，将在以后的文章中介绍。
    一旦创建了快照，快照也将被压缩并以哈希命名，所有这些压缩对象都存放在 objects 文件夹中。
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|____93
| |____81648a3b1fe0eb310bdd9c87f001f83e132375 // 提交信息
|____86
| |____550c31847e518e1927f95991c949fc14efc711 // 工作目录快照
|____e6
| |____9de29bb2d1d6434b8b29ae775ad8c2e48c5391 // 文件 hash
|____pack // let's ignore that
|____info // let's ignore that too

这是我创建了一个空文件 file_1.txt 并且提交了它之后 objects 文件夹的内容。如果你的文件哈希值是 e69de29bb2d1d6434b8b29ae775ad8c2e48c5391，Git 将存储这个文件到 e6 子文件夹中，并将文件名命名为 9de29bb2d1d6434b8b29ae775ad8c2e48c5391 ， 这种方法会使 objects 文件夹数量最多为 255 个（00 ~ FF）
这里我们看到 3 个哈希值，一个是我们创建的 file_1.txt 文件，一个是我们 commit 时创建的工作目录快照，那另一个是什么呢？ 因为提交本身就是一个对象，所以它也被压缩并存储在 objects 文件夹中。
我们需要记住一次 commit 会创建4个信息：

  1. 各个被 git add，并发生修改、增加、删除文件本身的哈希文件
  2. 工作目录快照哈希文件（修改、增加、删除的文件列表）
  3. 提交者的信息哈希文件，包含作者、commit message
  4. 上一次提交的hash

我们解压缩一下提交的哈希文件 

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➜ git cat-file -p 9381648a3b1fe0eb310bdd9c87f001f83e132375
tree 86550c31847e518e1927f95991c949fc14efc711
author liuhu <[email protected]> 1583582827 +0800
committer liuhu <[email protected]> 1583582827 +0800

commit a file

我们看到工作目录快照的哈希信息、作者、和 commit message。
这里有两个信息非常重要：

  1. tree 86550c31847e518e1927f95991c949fc14efc711 工作目录快照信息
  2. 由于是第一次提交，没有上一次提交的哈希

如果你再修改一下这个文件，就可以看到 parent 上一次提交的哈希信息

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➜ git cat-file -p dbe709db4cda426395cf23fe3063f18128f339e7
tree e2415f5143e84735cbd3d6b8a65c76d2e74c5b61
parent 5d23d6c0468fc867de009ad4eb33ec098c0f5caf
author liuhu <[email protected]> 1583585937 +0800
committer liuhu <[email protected]> 1583585937 +0800

modify file

工作目录快照信息：

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➜ git cat-file -p 86550c31847e518e1927f95991c949fc14efc711
100644 blob e69de29bb2d1d6434b8b29ae775ad8c2e48c5391	file_1.txt

在这里，我们找到了提交文件本身的哈希 e69de29bb2d1d6434b8b29ae775ad8c2e48c5391

branch, tags, HEAD 都是指针

我们现在了解了 Git 中的所有内容都是使用正确的哈希值进行访问的。
现在让我们看一下 HEAD 中有什么内容：

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➜ cat HEAD
ref: refs/heads/master

HEAD 表示的是当前分支的指针信息，我们在看看 refs/heads/master 是什么内容：

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➜ cat refs/heads/master
9381648a3b1fe0eb310bdd9c87f001f83e132375

似曾相识的信息，他就是我们第一次提交的哈希信息。这说明分支、标签都是执行提交的指针。这意味着你可以删除所有分支、标签，但他们的提交都保留着，这只会给我们的访问带来一定的困难。如果你想了解更多，你可以阅读 gitbook

原文链接

Git series 1/3: Understanding git for real by exploring the .git directory