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图解Git工作原理

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8 C! }8 V/ o* J
& o) ~" U( E, Y, w% y# {

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。

9 @- d) q6 O! b) @8 f

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! n J6 g( O3 v+ r

基本用法

1 y$ G9 h& W' ], g) w; W
8 s; k; _) J6 o& B3 N) I# x% \8 v

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。

0 d# n/ A" k* f7 O" k

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。

O9 E# w& }: ] m
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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2 r! a9 `" ` ~

约定

1 ^$ R- K, x( n3 o1 K

后文中以下面的形式使用图片。

6 T* l3 q3 h3 B0 o7 p
, O" i! T$ [# u+ n* y1 u) j6 {

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。

9 h8 n; f$ e1 V. _

—3—

: q$ h! c9 O3 R6 \3 k) G$ l2 G

命令详解

9 |' b; C: f% X; N! W, o

Diff

$ g5 q& U* w9 ]; a8 g4 t6 [0 B9 A

有许多种方法查看两次提交之间的变动,下面是一些示例。

- D/ Q1 q$ L6 q
' h- L7 ?7 j. E/ A- [& C- A2 q

Commit

) |2 G7 x0 e; R: K: ^

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。

) D. e5 ?/ Q" W5 c4 u5 ]
0 R# ?- J2 m7 h0 F

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。

- z ~3 k0 I: {6 {( Z
5 Z3 ^) a/ P; q

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。

$ M$ \1 \- Q5 ?* A3 |# n- k
/ s+ w; H9 K* q: @# g5 {7 F

另一个例子是分离HEAD提交[3],后文讲。

6 N0 {2 X1 u5 \) U

Checkout

?* s) c6 Y m2 H$ N! i

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。

. j6 ^% G5 A; V4 E; d! o

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。

9 i3 ~/ B# G% L6 S5 K
& G% G- `: i3 U# H3 }1 e- }

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。

& x# C! a( u2 A7 u7 O9 h2 N

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。

& \- O7 r8 L' _4 ]
! R" H" o ~4 V$ x! }! m A" R; E0 r6 m

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)。

" b1 D% k1 s W( r) |+ y7 \

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。

: J* s! s7 }2 p7 `8 l: K
7 ]$ q- ~7 F5 a: I" Y

HEAD标识处于分离状态时的提交操作

5 x4 x0 o( g' L) M! o) `) W0 b

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。)

6 f' l+ n% K4 b7 u+ h4 u
) M; e: b! k3 g

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。

* y6 R. a3 a% \
4 s0 M7 S7 `+ c; h; j; R0 C

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。

$ H6 | O, \' V7 X
, |7 h- B1 R& p0 k1 K

Reset

. O) ^1 A5 y3 q8 ~- t, e* d# x4 {

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。

3 [* x+ }6 m# i6 C0 Q

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。

y0 T; D! n4 R* {) d
# L+ b# `- x1 O% W

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。

( W' v% `: Z% l% r) g1 I
& E3 V/ T; y: P" @) 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。

7 Z. Y0 W$ t9 A
' {) G5 M1 ^$ y* B" s/ `8 Q

Merge

/ G0 E- U$ s' {, D/ m

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。

( d' n+ }& \0 `5 a. Y0 `' m' K3 N
% i/ F9 N4 B( ^3 t! P

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。

4 W8 v/ u9 a# V7 O+ H
+ S0 `1 G$ f* I

Cherry Pick

/ G% s' F' @# E

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。

# l0 H. y; S; O
- h. b! H6 X* _ w( C* C$ r

Rebase

. R+ i2 K( x5 }- |

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。

, X+ I7 r# i6 v2 O E5 K
& O. r) E1 {4 {+ D3 ~4 U

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。

( u4 _2 ^+ }. `3 ^/ p0 ?- ]+ P$ J" n

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。

4 e- L# F0 L& t( p4 H
8 v& V8 [9 m# P1 _

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]。

2 _1 Q, J6 @+ b3 Y: ?

—4—

% R. u" y' t u5 h, {3 s

技术说明

( j1 x& c, ]. \/ u

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。

2 F& r1 c, a- F8 E

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* }* i. m! B/ G6 y

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。

( \, E4 b) ]' {3 d

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 + W/ T1 m- T8 j9 l8 i8 T' E' v5 `2 {. S0 q

- END -

# n4 P' [9 m7 ^; X1 @" f

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3 M( _' D8 f, r1 ~! |3 E8 X+ y6 U4 L+ `! T 6 M" u5 C3 U; d$ K 0 `' Y$ {- V5 {4 T" U' K 8 I' F9 m$ c6 n9 g1 k8 P6 t
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