图解Git工作原理

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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。

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% z/ Q3 O+ H5 p& }5 ?. c- b0 C

基本用法

. W% j+ X6 a+ I2 z: E# a. u
9 e* m4 b1 J% z- B+ f0 X

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。

" S* P& ?+ z8 O- E" 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。

' M2 m" h: ~3 `/ r2 U r) q* V
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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, A8 b' e$ d) C5 C# r& [1 p

约定

& g. C9 z' S2 C) a/ b, b1 s

后文中以下面的形式使用图片。

+ Q6 v7 S6 y1 ?5 G
4 ^& G& a0 r; L5 x$ L

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。

6 R- [; v; o3 D$ E, j, x

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2 Y7 w* V! M K( i( U4 {0 D

命令详解

" C, Q8 P& m; b9 c- z! G ~# {) B; y

Diff

& |- i4 X1 G, {5 v: }8 H

有许多种方法查看两次提交之间的变动,下面是一些示例。

4 z- F) \& n4 Q a
# b$ A) A' k& [. d

Commit

3 k/ c' b1 B* p4 n8 A U

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。

1 n- w0 U; z$ f" ]
" a. j1 g. i# ?- [" q

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。

5 v* A8 D& M& p% z" a
6 g5 I* W! O) O

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。

( w! i. S9 T; l4 D) P1 a2 l- Q
+ I' W% N, J7 x

另一个例子是分离HEAD提交[3],后文讲。

" l" ~4 [$ b0 I! g3 r

Checkout

/ E0 ], D+ b% G

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。

( M# N8 b- z3 }, R+ x1 ^# i. J

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。

/ e& o$ ~- d# `' M F
0 Q* n# T$ G+ A, Q. v7 Y

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。

) V/ d! N5 A$ ~6 ?) V- @" G8 {

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。

* g1 v5 ~) O5 A0 k3 x0 H! m
, Q/ K: `- `2 o* j

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)。

/ b) N; o$ _4 V; A

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。

! S# p3 k6 j2 Z( V0 C+ T
! ?* D; ~, V8 b; W* p0 l

HEAD标识处于分离状态时的提交操作

+ s3 F# e: T0 \- W# C% N

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。)

8 \$ C1 K- V! e/ `3 D8 F# L
6 q# M! ^3 e' r& v! U2 c

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。

7 w% {+ ]* l5 O5 P9 t
9 Z' V1 D( W( ?2 i o

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。

4 X$ O+ x. Q" M; i/ q# ^/ k& t
5 d, }7 M* _: I

Reset

$ U- R' V3 N% R. O$ L5 E, x8 Z

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。

* z2 q6 y/ @, C- S- L% w% P

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。

" h0 j- T6 V! x3 B
5 ^( _& F ]: ~) v0 b l/ T. z

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。

* V6 I$ U( ^2 Q7 w( }6 W2 D
+ c1 _4 t3 l) y. X

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。

3 o5 S5 O9 `+ i5 p! J: _
8 {# X( z+ r: d2 }& t- ~1 X

Merge

* M0 M- G2 H) b2 X" {. x2 C

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。

' p% ]! [3 K: k+ r
9 [' H4 D c! {! \

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。

6 L/ S5 E4 L. V( S; j' x
) r( a# L! D3 k8 H) N+ J

Cherry Pick

$ M8 D$ r7 z, h4 \2 _0 `

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。

( M* K0 A! O/ z& M1 s' q g' ]% }
: r2 V8 m4 N1 F. n6 g3 x

Rebase

. j8 A5 ~8 P7 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。

8 c5 T0 n6 j: p, Y) S' L7 R
* L& g. S3 K8 W. n# D

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。

9 m$ J- W& b0 Y" }9 i. o2 l

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。

( u0 a; U! F1 i7 [: q1 X
. Z+ l, e0 U1 f) 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]。

& W% ~9 C2 ?9 J" f; l9 t

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2 J" F4 z7 j4 e# n' N

技术说明

, O, }- C2 Z$ }4 @6 q. Z, b8 G

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。

9 R$ m, ~: O4 F1 v

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。

" L: x4 p9 z6 s. Z

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。

& [) e( x! W; Q. f: q/ h. r6 b6 s

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 1 S1 Q0 ^5 c& h0 h0 [

- END -

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海阔天蓝
活跃在2024-11-29
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