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图解Git工作原理

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n5 k9 Z( u j

本文图解Git中的最常用命令。如果你稍微理解Git的工作原理,这篇文章能够让你理解的更透彻。

% U; m* ^$ ~6 F

—1—

r5 V, J" |9 O, i. d' O: E; X

基本用法

& m! T& \* Z7 e/ K7 ^
* ^4 r. b: y5 i) q

上面的四条命令在工作目录、暂存目录(也叫做索引)和仓库之间复制文件。

git add files把当前文件放入暂存区域。git commit给暂存区域生成快照并提交。git reset – files用来撤销最后一次git add files,你也可以用git reset撤销所有暂存区域文件。git checkout – files把文件从暂存区域复制到工作目录,用来丢弃本地修改。

你可以用git reset -p,git checkout -p,or git add -p进入交互模式。

- g" Q2 ^, Y: ` c" o

也可以跳过暂存区域直接从仓库取出文件或者直接提交代码。

! c& V% c4 C7 @
git commit -a相当于运行git add把所有当前目录下的文件加入暂存区域再运行。git commit files进行一次包含最后一次提交加上工作目录中文件快照的提交。并且文件被添加到暂存区域。git checkout HEAD – files回滚到复制最后一次提交。

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4 v. P+ W* p: M$ p; W

约定

+ R) O2 A9 |2 Q# U

后文中以下面的形式使用图片。

' E L# p3 u4 C4 t+ M
- n4 R& U% K1 j7 k- i

绿色的5位字符表示提交的ID,分别指向父节点。分支用橘色显示,分别指向特定的提交。当前分支由附在其上的HEAD标识。这张图片里显示最后5次提交,ed489是最新提交。master分支指向此次提交,另一个maint分支指向祖父提交节点。

# k6 J) |, D0 T

—3—

) |, x# g8 m- q m- s$ d

命令详解

4 E. ?' F: f& n! Z) m" M1 }

Diff

6 |: |7 i: w5 s2 T$ j2 W

有许多种方法查看两次提交之间的变动,下面是一些示例。

/ E6 u9 T7 m4 {6 h8 b$ s
" z& O) c" S% `: N7 s

Commit

: \/ f+ ]" P: s( R" N) I

提交时,Git用暂存区域的文件创建一个新的提交,并把此时的节点设为父节点。然后把当前分支指向新的提交节点。下图中,当前分支是master。在运行命令之前,master指向ed489,提交后,master指向新的节点f0cec并以ed489作为父节点。

9 _9 k; d. P8 k
1 U4 g0 m6 |8 S; U; q: p

即便当前分支是某次提交的祖父节点,Git会同样操作。下图中,在master分支的祖父节点maint分支进行一次提交,生成了1800b。这样,maint分支就不再是master分支的祖父节点。此时,合并[1](或者衍合[2])是必须的。

8 T# e! n4 a n- j# `
; {# P7 |, C$ R `3 q, O3 q C

如果想更改一次提交,使用git commit –amend。Git会使用与当前提交相同的父节点进行一次新提交,旧的提交会被取消。

. J f$ u- ^& Y% ^
$ {! t& F9 A6 T" K' C7 t$ E2 _

另一个例子是分离HEAD提交[3],后文讲。

2 V) h- T/ g+ W' ]9 h

Checkout

( V- T2 r- h) x1 K( e: X' R

Checkout命令用于从历史提交(或者暂存区域)中拷贝文件到工作目录,也可用于切换分支。

5 u; R, C( t- D

当给定某个文件名(或者打开-p选项,或者文件名和-p选项同时打开)时,Git会从指定的提交中拷贝文件到暂存区域和工作目录。比如,git checkout HEAD~ foo.c会将提交节点HEAD~(即当前提交节点的父节点)中的foo.c复制到工作目录并且加到暂存区域中。(如果命令中没有指定提交节点,则会从暂存区域中拷贝内容。)注意当前分支不会发生变化。

0 n* @; W, N0 r/ Y6 y( g' j
4 N2 R' ~- E2 z

当不指定文件名,而是给出一个(本地)分支时,那么HEAD标识会移动到那个分支(也就是说,我们“切换”到那个分支了),然后暂存区域和工作目录中的内容会和HEAD对应的提交节点一致。

9 t& G1 J) W" S6 m' L! |

新提交节点(下图中的a47c3)中的所有文件都会被复制(到暂存区域和工作目录中);只存在于老的提交节点(ed489)中的文件会被删除;不属于上述两者的文件会被忽略,不受影响。

8 v, o0 h' j4 v. e( b
! I2 Q$ B1 j2 g3 e; z: H) [

如果既没有指定文件名,也没有指定分支名,而是一个标签、远程分支、SHA-1值或者是像master~3类似的东西,就得到一个匿名分支,称作detached HEAD(被分离的HEAD标识)。

1 M' H4 q& z. i2 l' K1 i

这样可以很方便地在历史版本之间互相切换。比如说你想要编译1.6.6.1版本的Git,你可以运行git checkout v1.6.6.1(这是一个标签,而非分支名),编译,安装,然后切换回另一个分支,比如说git checkout master。然而,当提交操作涉及到“分离的HEAD”时,其行为会略有不同,详情见在下面。

" T4 C$ K9 y2 @- b+ W2 C
$ i: o# \; u8 p0 ?

HEAD标识处于分离状态时的提交操作

( |: ]) n9 e3 V- I1 o

当HEAD处于分离状态(不依附于任一分支)时,提交操作可以正常进行,但是不会更新任何已命名的分支。(你可以认为这是在更新一个匿名分支。)

1 d+ B, k8 `! K- h* K1 V S
6 f( t' o1 Z$ J

一旦此后你切换到别的分支,比如说master,那么这个提交节点(可能)再也不会被引用到,然后就会被丢弃掉了。注意这个命令之后就不会有东西引用2eecb。

( Z' C5 c9 {+ l
4 @0 R! p J7 f5 [/ ~

但是,如果你想保存这个状态,可以用命令git checkout -b name来创建一个新的分支。

$ B5 }+ l$ F# E, a
" z3 y; R; y6 ^+ n; E

Reset

) G" o: G w) n$ x

Reset命令把当前分支指向另一个位置,并且有选择的变动工作目录和索引。也用来在从历史仓库中复制文件到索引,而不动工作目录。

5 s: l5 L9 V) k9 ~

如果不给选项,那么当前分支指向到那个提交。如果用–hard选项,那么工作目录也更新,如果用–soft选项,那么都不变。

. f% c& I1 J; l$ n' S2 H# m( C
( _7 {2 S( O) P/ E. q5 b' i- ]

如果没有给出提交点的版本号,那么默认用HEAD。这样,分支指向不变,但是索引会回滚到最后一次提交,如果用–hard选项,工作目录也同样。

* v5 h G( X/ Z2 y, ?
) M8 W; Y% m, E/ n

如果给了文件名(或者-p选项),那么工作效果和带文件名的checkout差不多,除了索引被更新。

$ B7 I$ _# ^5 [* d7 U
0 J6 M$ r! ~4 N3 J

Merge

6 Z* e+ N4 A2 t- J6 V H, s+ B7 ~

Merge命令把不同分支合并起来。合并前,索引必须和当前提交相同。如果另一个分支是当前提交的祖父节点,那么合并命令将什么也不做。另一种情况是如果当前提交是另一个分支的祖父节点,就导致fast-forward合并。指向只是简单的移动,并生成一个新的提交。

+ _+ Z" b4 N- b% P& \
6 _: \; ?9 E. s" }! Y

否则就是一次真正的合并。默认把当前提交(ed489 如下所示)和另一个提交(33104)以及他们的共同祖父节点(b325c)进行一次三方合并[4]。结果是先保存当前目录和索引,然后和父节点33104一起做一次新提交。

' X- S" [5 T' q$ ~0 w
D1 s; U6 a2 ]* M7 L; a

Cherry Pick

7 z! N8 J: i* U5 \

cherry-pick命令“复制”一个提交节点并在当前分支做一次完全一样的新提交。

4 N6 G( _. W& z6 b- r& l
3 u! d' e* e& j

Rebase

8 l8 G" x! f, A: N

衍合是合并命令的另一种选择。合并把两个父分支合并进行一次提交,提交历史不是线性的。衍合在当前分支上重演另一个分支的历史,提交历史是线性的。本质上,这是线性化的自动的 cherry-pick。

: m1 [9 l) W* y
' f7 \6 y1 A3 T4 H0 p

上面的命令都在topic分支中进行,而不是master分支,在master分支上重演,并且把分支指向新的节点。注意旧提交没有被引用,将被回收。

- C+ n! V) Q8 d- J. \) d2 R

要限制回滚范围,使用–onto选项。下面的命令在master分支上重演当前分支从169a6以来的最近几个提交,即2c33a。

8 V( K0 v5 s2 A* U$ O0 J
" b& B/ Y0 }1 e8 G3 L- \

同样有git rebase –interactive让你更方便的完成一些复杂操作,比如丢弃、重排、修改、合并提交。没有图片体现这些,细节看这里:git-rebase(1)[5]。

- \6 i" \: o1 q: E9 }" b

—4—

0 f) W( Y/ N7 W* ~# L. C, @ u( Q5 R

技术说明

; ~+ ]- u/ \8 n

文件内容并没有真正存储在索引(.git/index)或者提交对象中,而是以blob的形式分别存储在数据库中(.git/objects),并用SHA-1值来校验。索引文件用识别码列出相关的blob文件以及别的数据。

5 U( J! }3 W9 T) T

对于提交来说,以树(tree)的形式存储,同样用对于的哈希值识别。树对应着工作目录中的文件夹,树中包含的 树或者blob对象对应着相应的子目录和文件。每次提交都存储下它的上一级树的识别码。

5 J# n0 B8 }, I0 _% s' ^; _

如果用detached HEAD提交,那么最后一次提交会被the reflog for HEAD引用。但是过一段时间就失效,最终被回收,与git commit –amend或者git rebase很像。

+ h6 G; C5 v4 b# _9 \9 }; i

相关链接:

http://marklodato.github.io/visual-git-guide/index-zh-cn.html#mergehttp://marklodato.github.io/visual-git-guide/index-zh-cn.html#rebasehttp://marklodato.github.io/visual-git-guide/index-zh-cn.html#detachedhttp://en.wikipedia.org/wiki/Three-way_mergehttp://www.kernel.org/pub/software/scm/git/docs/git-rebase.html#_interactive_mode % Y! x! | m4 o$ R2 [

- END -

& g5 A( I" @9 D' {

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海阔天蓝
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