標準用法請參考git-scm。本文記錄筆者對git的一些理解，如有錯誤，歡迎指正。
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文章完成中

這是引用內(nèi)容

First Edition：2021-01-27

文中的記號約定

<當前分支>：用尖括號包裹，需要被替換

軟件環(huán)境

筆者將介紹 命令行，TortiseGit，VS中git的使用

git學習指引

更適合把git當作某種數(shù)據(jù)結構來理解，從底層理解git

git中的一些概念

git分支并不是一個實體，而是一個指針，分支只存放了指向某個commit的指針，不保存其他信息。在master分支創(chuàng)建新提交后，分支指針指向為新的commit。

HEAD表示當前指向的位置，master/main一般用于主分支。不要混淆兩者概念

working-tree index lib
working-tree為工作目錄，即可以直接操作
index，也稱stage，git commit將當前index狀態(tài)保存，即git commit不處理工作目錄

git基本命令

• add 添加文件到index

git add new.txt

• commit 將當前index提交到Local Repository

git commit -m "<這里是commit的注釋>" git commit -m "<這里是commit的注釋>" --allow-empty //使用此命令學習git分支 git commit -m "<這里是commit的注釋>" --allow-empty-message -m "" //允許空注釋

• checkout 修改HEAD指針 底層修改 ./git/HEAD

git checkout <指定位置> //修改HEAD 指針到<指定位置>

• switch 修改HEAD指針，使其指向某個分支而不是某個結點

git switch <分支> //切換到某個分支 //switch與checkout的區(qū)別： //checkout功能更加底層，修改HEAD指針的內(nèi)容，使其指向branch或者commit //switch只能指向分支

• branch 創(chuàng)建分支

git branch new_branch //新建分支new_branch

• reset 修改當前分支的指針 底層修改文件 ./git/refs/head/<分支名>

git reset ad13f1 //修改當前分支的指針 //git reset與checkout的區(qū)別 //git reset不修改HEAD指針，修改當前分支指向的commit //git checkout修改HEAD指針

git指令

git rebase
git revert
git reset
git checkout
git merge
git cherry-pick

git merge命令
當前工作再branch_master分支，此分支指向commitA，develop分支指向commitB,(AB字母僅供標識，沒有其他含義）。使用指令git merge develop,創(chuàng)建一個新的commitC，commitC以commitA和commitB為父結點。再次強調(diào)，git的分支是一個指針，存放在./git/refs文件夾下。分支所包含的結點是以類似鏈表的方式的進行查找的，并不是線性記錄在某個文件中。
git中刪除分支并不會直接刪除commit object，不過分支指針丟失了，難以進行查找，并且git有gc垃圾回收機制，會清理懸掛對象。（git誤操作后恢復數(shù)據(jù)原理，分支指針被清除，對象并未清除，而且在./git/logs文件夾內(nèi)有日志。) git fsck 命令驗證數(shù)據(jù)庫中對象的連通性和有效性。
git revert命令
當前master分支有commitA commitB commitC
使用git revert commitA命令生成commitD，commitD的父節(jié)點為commitC，commitD的內(nèi)容與A一致，但并不破壞歷史記錄.
注：git對象是以鏈表的形式組織。鏈表上的結點不能自由移動，但可以對讀取結點上的內(nèi)容，創(chuàng)建新結點，這看起來像是回到了某次提交。
git reset命令
修改當前分支指向的結點（分支指針總是指向該分支的最后一個結點，或者說分支指針記錄了該分支最后一個結點，checkout命令是移動HEAD指針）
當前master分支有commitA commitB commitC
git reset commitA后，如果沒有分支線包含commitB，commitC，那么B、C不會顯示在git log中（因為git log是動態(tài)搜索），B、C可能會被清除。
注：git使用鏈接式的數(shù)據(jù)結構。
git cherry-pick命令

git區(qū)域

這幾個區(qū)域是使用概念上的區(qū)別。
git Working-Tree 即工作文件夾
git index index區(qū)內(nèi)容，注意這里不是空的，使用git add 命令，將file1添加到object和index內(nèi)。
git commit區(qū)域 git commit將index內(nèi)容打包到tree obejct，建立commit object，修改當前分支的指針，在logs文件夾內(nèi)寫入HEAD和當前分支的變更日志。
在git中，數(shù)據(jù)存放在以sha1為鍵名的數(shù)據(jù)庫中，以鏈表方式組織數(shù)據(jù)。這樣數(shù)據(jù)更加靈活。
git reflog是保存到本地的，不保存到遠程。git log是動態(tài)計算的

git對象 blob tree commit
git引用 分支引用 HEAD引用 標簽引用 遠程引用
git本地的遠程分支也僅保存指針，不保存數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)保存在object中。遠程分支標記了commit object。（由于sha1的特點，一般地，不同的文件不會具有相同的sha1）

Git分支與數(shù)據(jù)不直接關聯(lián)。
數(shù)據(jù)中文件內(nèi)容和文件元信息不直接關聯(lián)。
commit不和文件直接關聯(lián)。
遠程分支建立在本地objects上，而不是簡單粗暴地下載遠程文件與本地文件比對。
git fetch操作是下載遠程分支所關聯(lián)地object（如果有某個結點有兩個父節(jié)點，那么這兩個方向的結點都會被下載），然后下載遠程分支指針。
git是以節(jié)點鏈表為核心，不是以孤立的分支為核心。
git保證了與分支所關聯(lián)的commit可以被安全保存。
patch分支修改了某項功能，隨后在master分支上merge patch分支，刪除patch分支。這三個節(jié)點都得到了保留。

附加：
TortiseGit

文件修改 文件增加 文件刪除 文件重命名

git演示1

新建倉庫

• 命令行中git init
• TortiseGit ,右鍵菜單Create repo
• vs中 (待補充）

創(chuàng)建文件

• 手動新建文件
• 或者 echo “<字符>” >> new.txt
• 或從 touch new.txt (windows下可能沒有此命令）
  打開文件，寫入new conent并保存
  注意：此時 ./.git/objects文件夾內(nèi)并沒有生成對應的文件

將文件添加到index git add new.txt
注意./git/objects/文件夾內(nèi)變化，增加了名為47的文件夾

查看該文件夾的內(nèi)容

使用git底層命令查看該文件的內(nèi)容git cat-file -p 47d2739ba2c34690248c8f91b84bb54e8936899a

使用同樣的方法創(chuàng)建new.txt文件，并將其添加到index。在objects內(nèi)生成了23/b6fc220420f74c5af7f34c106ef931a1fa15ea文件

注：47d2739ba2c34690248c8f91b84bb54e8936899a為內(nèi)容的sha1，實際上objects文件夾為數(shù)據(jù)庫，sha1與內(nèi)容構成了鍵值對，按照<前2位sha1>/<后38位sha1>的方式存儲。

注：將文件提交到index后，new.txt文件的內(nèi)容已經(jīng)被保存到了數(shù)據(jù)庫中。即git add的作用并不是僅對文件做標記，而是將其內(nèi)容保存到數(shù)據(jù)庫中。可以將其分解為底層命令git hash-object，并未保存樹對象
4.提交index到Local Repo

git commit -m "First Commit"

此時，查看objects文件夾的內(nèi)容

新增了5d/ d4/文件夾
查看5d文件夾下新增文件的內(nèi)容
使用git cat-file -p <sha1>指令查看新增objects的內(nèi)容
使用git cat-file -t 指令查看新增objects的類型

查看d4文件夾下新增文件的內(nèi)容

查看refs/heads文件夾

查看master文件的內(nèi)容

發(fā)現(xiàn)其內(nèi)容與新增的commit object的sha1一致。

總結：使用git commit指令后 objects內(nèi)新增兩個文件，分別為tree object，commit object。refs/heads文件夾內(nèi)分支指針內(nèi)容被改寫。

查看當前HEAD指針的內(nèi)容，HEAD指針指向了master分支
注：HEAD 與heads不同

6.繼續(xù)測試，使用git commit --allow-empty -m "empty commit"指令進行一次空提交
注：使用windows下軟件everything 可以查看新增加的文件
以下文件的修改時間與剛才的操作時間匹配

分別為：

• ./refs/heads/master
• /logs/refs/heads/master
• /logs/HEAD
• 新增的object
• COMMIT_EDITMSG （猜測，此文件可能供git comment --amend 選項使用）
  查看master文件內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)其指向了新的commit object
  logs文件夾內(nèi)，有兩個文件發(fā)生了變化
  查看HEAD文件內(nèi)容，記錄了HEAD指針的變化，新記錄增加到文件末尾。第一個sha1值表示父commit，第二個sha1表示當前的commit。第一次提交沒有父commit，所以用全0的sha1值表示。

查看master文件內(nèi)容，記錄了master指針的變化，新記錄增加到文件末尾

使用git log命令

其內(nèi)容與logs內(nèi)文件內(nèi)容相似，不過最新的提交在頂部，從新到舊。
使用命令git reflog

記錄了HEAD指針的變化。
注：HEAD@{N}表示HEAD之前的值

提問：logs記錄的日志是否供git使用
驗證：將logs文件夾移動其他位置，運行git log指令和git reflog指令
運行git log指令，變更內(nèi)容仍可輸出
運行git reflog指令，無內(nèi)容輸出。
將logs文件夾移回，git reflog命令可正常使用
總結：git log遍歷objects來建立日志，git reflog查詢.git/logs文件夾下內(nèi)容

注：git中箭頭含義，箭頭表示指向該節(jié)點，不能把箭頭當作時間方向

TortiseGit介紹

學習指導：要從底層理解Git工作原理，將高層指令細分了若干低層操作。Git指令過多，且指令效果復雜，如果把Git當作黑箱，則有些功能難以理解。從Git的基本工作原理入手

Git Commit

這里ReCommit表示完成此次提交后不關閉當前窗口，可進行下一次提交。（與amend last commit不同）

Set author
Set author date 在Message中添加作者和日期。
Amend Last Commit （git commit --amend 修改上次提交）

Show Unversioned Files 是否顯示未受版本控制的文件
Message only 只提交Message，不提交文件

show log同git log
show reflog 同git reflog
Browser References：瀏覽引用，即瀏覽分支
Revision graph，顯示修訂版本圖（從圖中也可以看出，分支只是指針，不是分支實體）

Repo Browser 倉庫瀏覽器，可快速查看不同修訂版本的內(nèi)容，不需要修改Working-Tree內(nèi)容。

git底層命令

git hash-object 寫入object
git write-tree 將index內(nèi)容寫入一個樹對象
git update-index 更新index
git cat-file [-p] [-t] [-s]（pretty-print type size 查看文件

git 內(nèi)部原理分析（參考git-scm）

https://git-scm.com/book/zh/v2/Git-內(nèi)部原理-底層命令與上層命令

1. git命令

分為底層命令（plumbing），上層命令（porcelain）

2. git文件目錄

（注意，info/ 表示文件夾 HEAD 表示文件。根據(jù)末尾的/來區(qū)分文件和文件夾）config（config 文件包含項目特有的配置選項）description（僅供 GitWeb 程序使用）HEAD（HEAD指針，指向目前被檢出的分支hooks/（包含客戶端或服務端的鉤子腳本）info/（目錄包含一個全局性排除（global exclude）文件， 用以放置那些不希望被記錄在 .gitignore 文件中的忽略模式（ignored patterns）objects/（目錄存儲所有數(shù)據(jù)內(nèi)容）refs/（存儲指向數(shù)據(jù)（分支、遠程倉庫和標簽等）的提交對象的指針）index（文件保存暫存區(qū)信息）

3. git對象

• git對象（object）存放在./git/object/ 文件夾。以<hash的前兩位>/<hash的后38位>的結構存儲
• 對象分為 數(shù)據(jù)對象（blob object），樹對象（tree object），提交對象（commit object）
• 數(shù)據(jù)對象僅保存了文件的內(nèi)容，沒有保存文件名。
  • git cat-file -p <指定的sha1> 從Git中取回數(shù)據(jù)（-p 表示pretty-print 自動判斷類型 -t表示查看object的類型
  • git hash-object -w test.txt 將test.txt寫入Git

• 樹對象（tree object）
  • 樹對象將文件組織到一起，一個樹對象包含了一條或多條樹對象記錄。每條記錄含有一個指向數(shù)據(jù)對象或者子樹對象的 SHA-1 指針，以及相應的模式、類型、文件名信息 * Git 根據(jù)某一時刻暫存區(qū)（ index 區(qū)域，也稱為stage區(qū)域，使用git
    add命令后文件被添加到這里）所表示的狀態(tài)創(chuàng)建并記錄一個對應的樹對象。 * 底層命令 git
    update-index，必須為上述命令指定 --add
  • 文件模式為 100644，表明這是一個普通文件。 其他選擇包括：100755，表示一個可執(zhí)行文件； 120000，表示一個符號鏈接
  • git write-tree 命令將暫存區(qū)內(nèi)容寫入一個樹對象

• 提交對象（commit object）
  • 調(diào)用 commit-tree 命令創(chuàng)建一個提交對象。為此需要指定一個樹對象的 SHA-1 值，以及該提交的父提交對象（如果有的話）。
  • 如果你做完了以上所有操作，那么現(xiàn)在就有了三個樹對象，分別代表我們想要跟蹤的不同項目快照。 然而問題依舊：若想重用這些快照，你必須記住所有三個 SHA-1 哈希值。
    并且，你也完全不知道是誰保存了這些快照，在什么時刻保存的，以及為什么保存這些快照。 而以上這些，正是提交對象（commit
    object）能為你保存的基本信息。
  • 提交對象 保存tree的sha1值，作者，保存時間，提交備注
  • 提交對象類似于數(shù)據(jù)結構中鏈表的結點，保存自身信息和父節(jié)點的位置

總結

git blob object保存文件內(nèi)容，tree object保存文件元信息以及目錄信息，commit tree保存提交信息。

此時，通過object的sha1來查找object，未對object進行標注。

4.git引用（references，簡寫為refs）

筆者注：git引用可以理解為C語言的指針，指向某個地址。引用存放在.git/refs/heads/
對分支進行操作時就是在操作【references】
如果想更新某個引用，Git 提供了一個更加安全的命令 update-ref 來完成此事：
Git 分支的本質(zhì)：一個指向某一系列提交之首的指針或引用。

HEAD 引用

HEAD 文件通常是一個符號引用（symbolic reference），指向目前所在的分支。 所謂符號引用，表示它是一個指向其他引用的指針。

標簽引用

然而實際上還有第四種。 標簽對象（tag object） 非常類似于一個提交對象——它包含一個標簽創(chuàng)建者信息、一個日期、一段注釋信息，以及一個指針。 主要的區(qū)別在于，標簽對象通常指向一個提交對象，而不是一個樹對象。 它像是一個永不移動的分支引用——永遠指向同一個提交對象，只不過給這個提交對象加上一個更友好的名字罷了。

遠程引用

遠程引用是只讀的。 雖然可以 git checkout 到某個遠程引用，但是 Git 并不會將 HEAD 引用指向該遠程引用。因此，你永遠不能通過 commit 命令來更新遠程引用。 Git 將這些遠程引用作為記錄遠程服務器上各分支最后已知位置狀態(tài)的書簽來管理。

參考資料

https://git-scm.com

總結

以上是生活随笔為你收集整理的git查看分支记录_git原理的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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