一篇文章看懂Git的內部存儲結構
Git是一個開源的分布式版本控制系統(tǒng)，目前大多數(shù)團隊都采用Git作為團隊內部的版本控制系統(tǒng)，并且在DevOps的整體流程中，版本控制是其中重要的一環(huán)，在“基礎設施即代碼”的理念下，不止是系統(tǒng)源代碼，系統(tǒng)配置納入版本管理，數(shù)據(jù)和環(huán)境配置也要納入版本管理，可以說，版本管理使得研發(fā)流程可復用、標準化、自動化，進而提高了研發(fā)效率。
大多數(shù)人在使用git時，大多數(shù)都是使用IDE封裝好的GUI界面操作，少量使用者也是git add，git commit，git pull幾個常用的命令。對于git的用戶來說，這些都足夠了。如果你是一個DevOps開發(fā)者或是想成為Git的深度用戶，知道這些是遠遠不夠的。下面就讓我們了解一下Git背后的邏輯。
第一、Git的三個區(qū)+一個遠程倉庫
這個圖好多人都應該見過。里面也是一些經常使用的命令。主要包含幾個部分：
①Remote：遠程倉庫，像github就是一個遠程倉庫。
②Repository:本地倉庫，通過git clone將遠程倉庫的代碼下載到本地。代碼庫的元數(shù)據(jù)信息在根目錄下的.git目錄下。
③Workspace：工作空間，就是我們寫代碼的目錄。
④Index：暫存區(qū)，指的是.git目錄下的index文件。
在平時寫完代碼后執(zhí)行git add 就是將變更的內容從工作空間提交到暫存區(qū)，git commit就是將暫存區(qū)的內容提交到本地代碼庫里，git push 就是將本地代碼庫的變更提交到遠程倉庫，這時其他人就能通過pull 將你的變更下載到工作空間。
第二、git的內部存儲結構
新建一個gittest目錄，然后執(zhí)行git init就會初始化一個本地倉庫。打開.git目錄文件列表如下：
hooks:是存儲git鉤子的目錄，鉤子是在特定事件發(fā)生時觸發(fā)的腳本。比如：提交之前，提交之后。
info:是存儲git信息的目錄，比如排除特定后綴的文件.
objects:是存儲git各種對象及內容的對象庫，包含正常的和壓縮后的。
refs:是存儲git各種引用的目錄，包含分支、遠程分支和標簽。
config:是代碼庫級別的配置文件。
HEAD:是代碼庫當前指向的分支，這里為master。
一、新建README.md文件
新建README.md文件，并輸入內容“This is test file!”
git add README.md 將工作空間的變更提交到暫存區(qū)。
.git/index文件會被修改，通過git ls-files --stage 查看暫存區(qū)的內容，可以看到README.md文件有修改，通過git cat-file -p SHA-1查看文件內容。
同時.git/objects下也會有新的對象，如下：
這個對象就是剛才add到暫存區(qū)的對象，在.git/objects目錄下看到一個文件。這便是Git存儲數(shù)據(jù)內容的方式--為每份內容生成一個文件，取該內容與頭信息的SHA-1校驗和，創(chuàng)建以該校驗和前兩個字符為名稱得子目錄，并以校驗和剩下38個字符為文件命名。這里并沒有顯示真實的文件名。
通過git cat-file -t SHA-1查看對象的類型。blob代表文件。
二、創(chuàng)建一個目錄web，并添加一個web.txt文件
執(zhí)行git add web/ 添加到暫存區(qū)。
查看暫存區(qū)內容，變成了2條記錄，存儲方式和上面文件一樣。
可以看出，這里只有文件內容生成的文件，沒有為目錄生成文件。
在.git/objects下面也創(chuàng)建了相應的目錄和文件。
三、提交內容
到目前為止，暫存區(qū)的內容有README.md和web/web.txt文件。下面通過git commit 將暫存區(qū)的內容提交到本地倉庫。
使用git log 查看本次提交信息，使用git cat-file -p查看變更內容，當類型為tree時表示文件夾，會顯示該文件夾下的文件或目錄列表，當類型為blob時為文件，會顯示該文件的內容。
因此本次commit的存儲模型為：
此時再查看.git/objects目錄下，有增加了幾個目錄。其中：
8d:提交的commit對象
58和ff：提交的commit對應的tree對象和web目錄的tree對象。
a1和b3：提交的README.md文件和web/web.txt文件對應的數(shù)據(jù)對象。
可以看出，當我們執(zhí)行git add 和git commit 命令時，Git做的工作是將被改寫的文件保存為數(shù)據(jù)對象、更新暫存區(qū)，記錄樹對象，最后創(chuàng)建一個指明了頂層樹對象和父提交的提交對象。這三種Git對象(數(shù)據(jù)對象-blob、樹對象-tree、提交對象-commit)最后均以單獨文件的形式保存在.git/objects目錄下。
四、新建分支test
上面提到分支、遠程分支和標簽都會存儲在.git/refs下。
heads包含分支，tags包含標簽。每個引用文件里都會指向一個commit，如基于master分支新建的test分支 git branch test：
使用git checkout test切換到test分支，此時HEAD的內容為refs/heads/test，表示當前分支為test.
在test分支下修改文件內容：
git status查看工作空間狀態(tài)，有兩個修改過的文件。
git add .將變更的文件添加到暫存區(qū)，查看暫存區(qū)內容發(fā)現(xiàn)：
README.md的校驗和從之前的a177f89--->7a51843
web/web.txt的校驗和從之前的b31494b--->f5ebb2c
查看文件內容也是最新修改的內容。
.git/objects目錄下也多了2個新的目錄
git commit 將暫存區(qū)的內容提交到本地倉庫。和上面一樣，此時也會創(chuàng)建提交對象，樹對象，通過查看不同的對象，最后都能查看到具體的數(shù)據(jù)對象的最新內容。
同時在.git/objects下也會創(chuàng)建提交對象c7，樹對象cf和樹對象a3
五、分支合并沖突
在master分支修改web/web.txt，將內容改為“this is a old web.txt”，以便產生沖突。
git add 添加到暫存區(qū)，查看文件內為新修改的內容。
git commit添加到本地倉庫，同時生成提交對象，樹對象。
執(zhí)行git merge test進行分支合并，web/web.txt出現(xiàn)沖突。
分支合并后，master分支的commit由之前的 8da82ba變?yōu)閏75be2f。
暫存區(qū)中的README.md的校驗和也由master分支的 a177f89變成7a51843。
而web/web.txt變成了3個文件，b3是master當前commit的父commit的校驗和，18是master最新提交的校驗和，f5是test分支上的校驗和。
解決沖突，兩行內容都保留，結果如下：
git add 添加到暫存區(qū)，查看暫存區(qū)內容，README.md是test分支上的，web/web.txt是解決完沖突新生成的校驗和。
也就是說，分支合并會修改當前分支的commit信息以及暫存區(qū)的內容，當解決完沖突后，將沖突文件git add 添加到暫存區(qū)，然后git commit 將合并后的內容提交到本地倉庫。
也就是說，合并完沖突后，只有將更新后的內容commit，在生成的提交對象上才能找到新加的內容。
這里回答下遇到的一個問題：
問題：我當前分支是test分支，當從master分支合并過來后沖突了，我解決完沖突，只提交了這個文件，其他文件不用提，因為其他文件的內容已經在master分支上了，當我從test分支再合并回master分支后，也應該沒有問題。
解釋：根據(jù)上面的分析，每個commit都是一個提交對象，這個提交對象關聯(lián)一個樹對象，樹對象會包含最新的數(shù)據(jù)對象。當從master分支合并后，master的commit提交對象包含的樹對象和數(shù)據(jù)對象，會作為新的文件內容存放到test分支的暫存區(qū)，此時有2種選擇：
①，當在test分支commit時，這次生成的提交對象才會包含master過來的文件內容。
②，如果此時放棄提交(手動checkout當前分支最新的)，那么當前commit提交對象不包含master的文件內容，當test分支合并回master時，也會將test分支的文件內容存放到master分支的暫存區(qū)，當push到遠程倉庫時，也就是test分支的數(shù)據(jù)對象的內容，因此其他人拿到的文件內容就會丟失。
