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liuhui · 更新于 2018-11-28 11:00:43

Git 对象模型

SHA

所有用来表示项目历史信息的文件,是通过一个 40 个字符的(40-digit)“对象名”来索引的,对象名看起来像这样:

6ff87c4664981e4397625791c8ea3bbb5f2279a3

你会在 Git 里到处看到这种“40 个字符”字符串。每一个“对象名”都是对“对象”内容做 SHA1 哈希计算得来的,(SHA1 是一种密码学的哈希算法)。这样就意味着两个不同内容的对象不可能有相同的“对象名”。

这样做会有几个好处:

  • Git 只要比较对象名,就可以很快的判断两个对象是否相同。
  • 因为在每个仓库(repository)的“对象名”的计算方法都完全一样,如果同样的内容存在两个不同的仓库中,就会存在相同的“对象名”下。
  • Git 还可以通过检查对象内容的 SHA1 的哈希值和“对象名”是否相同,来判断对象内容是否正确。

对象

每个对象(object) 包括三个部分:类型,大小和内容。大小就是指内容的大小,内容取决于对象的类型,有四种类型的对象:"blob"、"tree"、 "commit" 和"tag"。

  • “blob”用来存储文件数据,通常是一个文件。
  • “tree”有点像一个目录,它管理一些“tree”或是 “blob”(就像文件和子目录)
  • 一个“commit”只指向一个"tree",它用来标记项目某一个特定时间点的状态。它包括一些关于时间点的元数据,如时间戳、最近一次提交的作者、指向上次提交(commits)的指针等等。
  • 一个“tag”是来标记某一个提交(commit) 的方法。

几乎所有的 Git 功能都是使用这四个简单的对象类型来完成的。它就像是在你本机的文件系统之上构建一个小的文件系统。

与 SVN 的区别

Git 与你熟悉的大部分版本控制系统的差别是很大的。也许你熟悉 Subversion、CVS、Perforce、Mercurial 等等,他们使用 “增量文件系统” (Delta Storage systems), 就是说它们存储每次提交(commit)之间的差异。Git 正好与之相反,它会把你的每次提交的文件的全部内容(snapshot)都会记录下来。这会是在使用 Git 时的一个很重要的理念。

Blob 对象

一个 blob 通常用来存储文件的内容。

你可以使用 git show 命令来查看一个 blob 对象里的内容。假设我们现在有一个 Blob 对象的 SHA1 哈希值,我们可以通过下面的的命令来查看内容:

$ git show 6ff87c4664

 Note that the only valid version of the GPL as far as this project
 is concerned is _this_ particular version of the license (ie v2, not
 v2.2 or v3.x or whatever), unless explicitly otherwise stated.
...

一个"blob对象"就是一块二进制数据,它没有指向任何东西或有任何其它属性,甚至连文件名都没有.

因为 blob 对象内容全部都是数据,如两个文件在一个目录树(或是一个版本仓库)中有同样的数据内容,那么它们将会共享同一个 blob 对象。Blob 对象和其所对应的文件所在路径、文件名是否改被更改都完全没有关系。

Tree 对象

一个 tree 对象有一串(bunch)指向 blob 对象或是其它 tree 对象的指针,它一般用来表示内容之间的目录层次关系。

git show 命令还可以用来查看 tree 对象,但是 git ls-tree 能让你看到更多的细节。如果我们有一个 tree 对象的 SHA1 哈希值,我们可以像下面一样来查看它:

$ git ls-tree fb3a8bdd0ce
100644 blob 63c918c667fa005ff12ad89437f2fdc80926e21c    .gitignore
100644 blob 5529b198e8d14decbe4ad99db3f7fb632de0439d    .mailmap
100644 blob 6ff87c4664981e4397625791c8ea3bbb5f2279a3    COPYING
040000 tree 2fb783e477100ce076f6bf57e4a6f026013dc745    Documentation
100755 blob 3c0032cec592a765692234f1cba47dfdcc3a9200    GIT-VERSION-GEN
100644 blob 289b046a443c0647624607d471289b2c7dcd470b    INSTALL
100644 blob 4eb463797adc693dc168b926b6932ff53f17d0b1    Makefile
100644 blob 548142c327a6790ff8821d67c2ee1eff7a656b52    README
...

就如同你所见,一个 tree 对象包括一串(list)条目,每一个条目包括:mode、对象类型、SHA1 值 和名字(这串条目是按名字排序的)。它用来表示一个目录树的内容。

一个 tree 对象可以指向(reference):一个包含文件内容的blob对象,也可以是其它包含某个子目录内容的其它tree 对象. Tree 对象、blob 对象和其它所有的对象一样,都用其内容的 SHA1 哈希值来命名的;只有当两个tree对象的内容完全相同(包括其所指向所有子对象)时,它的名字才会一样,反之亦然。这样就能让 Git 仅仅通过比较两个相关的 tree 对象的名字是否相同,来快速的判断其内容是否不同。

(注意:在 submodules 里,trees 对象也可以指向 commits 对象. 请参见 Submodules 章节)

注意:所有的文件的 mode 位都是 644 或 755,这意味着 Git 只关心文件的可执行位。

Commit 对象

"commit 对象"指向一个"tree 对象", 并且带有相关的描述信息。

你可以用 --pretty=raw 参数来配合 git show 或 git log 去查看某个提交(commit):

$ git show -s --pretty=raw 2be7fcb476
commit 2be7fcb4764f2dbcee52635b91fedb1b3dcf7ab4
tree fb3a8bdd0ceddd019615af4d57a53f43d8cee2bf
parent 257a84d9d02e90447b149af58b271c19405edb6a
author Dave Watson <dwatson@mimvista.com> 1187576872 -0400
committer Junio C Hamano <gitster@pobox.com> 1187591163 -0700

    Fix misspelling of 'suppress' in docs

    Signed-off-by: Junio C Hamano <gitster@pobox.com>

你可以看到, 一个提交(commit)由以下的部分组成:

  • 一个 tree 对象:tree 对象的 SHA1 签名,代表着目录在某一时间点的内容。
  • 父对象 (parent(s)):提交(commit)的SHA1签名代表着当前提交前一步的项目历史. 上面的那个例子就只有一个父对象; 合并的提交(merge commits)可能会有不只一个父对象。如果一个提交没有父对象,那么我们就叫它“根提交"(root commit),它就代表着项目最初的一个版本(revision)。每个项目必须有至少有一个“根提交"(root commit). 一个项目可能有多个"根提交“,虽然这并不常见(这不是好的作法)。
  • 作者:做了此次修改的人的名字, 还有修改日期。
  • 提交者(committer):实际创建提交(commit)的人的名字,同时也带有提交日期。TA 可能会和作者不是同一个人;例如作者写一个补丁(patch)并把它用邮件发给提交者,由他来创建提交(commit)。
  • 注释:用来描述此次提交。

注意:一个提交(commit)本身并没有包括任何信息来说明其做了哪些修改;所有的修改(changes)都是通过与父提交(parents)的内容比较而得出的。值得一提的是,尽管 Git 可以检测到文件内容不变而路径改变的情况, 但是它不会去显式(explicitly)的记录文件的更名操作。 (你可以看一下 git diff 的 -M 参数的用法)

一般用 git commit 来创建一个提交(commit),这个提交(commit)的父对象一般是当前分支(current HEAD),同时把存储在当前索引(index)的内容全部提交。

对象模型

现在我们已经了解了3种主要对象类型(blob,tree 和 commit),好现在就让我们大概了解一下它们怎么组合到一起的。

如果我们一个小项目, 有如下的目录结构:

$>tree
.
|-- README
`-- lib
    |-- inc
    |   `-- tricks.rb
    `-- mylib.rb

2 directories, 3 files

如果我们把它提交(commit)到一个 Git 仓库中,在 Git 中它们也许看起来就如下图:

你可以看到:每个目录都创建了 tree 对象 (包括根目录),每个文件都创建了一个对应的 blob 对象。最后有一个 commit 对象来指向根 tree 对象(root of trees),这样我们就可以追踪项目每一项提交内容。

标签对象

一个标签对象包括一个对象名(译者注:就是 SHA1 签名),对象类型,标签名,标签创建人的名字("tagger"),还有一条可能包含有签名(signature)的消息。你可以用 git cat-file 命令来查看这些信息:

$ git cat-file tag v1.5.0
object 437b1b20df4b356c9342dac8d38849f24ef44f27
type commit
tag v1.5.0
tagger Junio C Hamano <junkio@cox.net> 1171411200 +0000

GIT 1.5.0
-----BEGIN PGP SIGNATURE-----
Version: GnuPG v1.4.6 (GNU/Linux)

iD8DBQBF0lGqwMbZpPMRm5oRAuRiAJ9ohBLd7s2kqjkKlq1qqC57SbnmzQCdG4ui
nLE/L9aUXdWeTFPron96DLA=
=2E+0
-----END PGP SIGNATURE-----

点击 git tag,可以了解如何创建和验证标签对象。(注意:git tag 同样也可以用来创建 "轻量级的标签"(lightweight tags),但它们并不是标签对象,而只一些以 "refs/tags/" 开头的引用罢了)。