Git 是一个强大的工具，但是使用起来却不是很友好。如果程序员们能够真正花时间去理解 Git 的构成，将会避免很多不必要的麻烦。

以下为译文：

初学 Git 就像一个不懂当地语言的人来到一个陌生的国家——如果你知道自己在哪，该去哪里，那还好。一旦你迷路了，那麻烦就大了。

网上有很多学习 Git 基本命令的文章，但是本文并不属于这一类文章。我在此处将尝试提供一个不同的学习思路。

初学者一般都很害怕 Git，很难不怕。毫无疑问，Git 是一个强大的工具，但是使用起来却不是很友好。使用 Git 要理解很多新的概念，将文件作为命令参数和不作为参数两者的含义大相径庭。

我认为要想克服这些困难，不仅要学习 Git 的 commit 和 push 的用法。如果我们能够真正花时间去理解 Git 的构成，将会避免很多不必要的麻烦。

一、研究 .git 目录

好的，我们现在开始吧。

当你通过 git init 创建 git 仓库时， git  就会创建 .git 目录。该目录包含让 git 能够正常工作所需的所有信息。直白点说，如果你不想在项目中继续使用 git ，直接将 .git 目录删除只保留项目文件即可。但是为什么这样做就可以呢？

下面是你第一次提交后 .git 文件夹的样子：

├── HEAD  
    ├── branches  
    ├── config  
    ├── description  
    ├── hooks  
    │ ├── pre-commit.sample  
    │ ├── pre-push.sample  
    │ └── ...  
    ├── info  
    │ └── exclude  
    ├── objects  
    │ ├── info  
    │ └── pack  
    └── refs  
     ├── heads  
     └── tags
  • HEAD
    后面再讲。
  • config （配置）
    该文件包含你的仓库配置，比如远程的 url ，你的邮箱和用户名等。每次你在控制台使用 git config... 都会对这里产生影响。
  • description（描述）
    供 gitweb ( github  的一种前身) 使用，显示仓库的描述。
  • hooks (钩子)
    这是一个有趣的特性。Git 提供了一套脚本，可以在每个有意义的 Git 阶段自动运行。这些被称为钩子的脚本可以在提交 (commit)、变基 (rebase)、拉取 ( pull ) 操作的前后运行。脚本命预示着它的执行时机。如我们可以编写 pre-push 的作为钩子，进行推送代码前的检查。
  • info (信息)
    你可以将不想被 git 管理的文件记录到 .gitignore 文件中。排除文件的意思是不想共享这个文件。例如你不想共享你的 IDE 自定义配置，将其添加到 .gitignore 文件中即可。

二、一次提交包含哪些内容？

每次你创建一个文件，并追踪它，git 都将把文件进行压缩并存储在自己的数据结构中。被压缩的对象将具有唯一的名称和 hash 值，并将存储到对象 (object) 目录中。

在研究对象目录之前，我们必须明白一次提交的含义是什么。你可能会说，一次提交就是当前工作目录的一个快照，但事实远不止如此。

实际上，当你提交时，git 通过下面两个步骤对你的工作目录创建快照：

  • 如果文件没啥变化，git 只是将压缩的文件（哈希值）添加到快照中。
  • 如果文件发生了变化， git 将对其进行压缩并将其存储在 object 文件夹。最终，将这个压缩文件的名称（哈希值）添加到快照中。

这里给出一个简化的过程，实际上整个过程有点复杂，将在以后的文章中给出详细的介绍。关注微信公众号：Java技术栈，在后台回复：git，可以获取我整理的 N 篇最新 Git 教程，都是干货。

一旦快照被创建出来，它将会被压缩，以哈希值命名。那么这些压缩的对象存在哪里呢？他们被存在 object 文件夹中。

├── 4c  
│ └── f44f1e3fe4fb7f8aa42138c324f63f5ac85828 // hash  
├── 86  
│ └── 550c31847e518e1927f95991c949fc14efc711 // hash  
├── e6  
│ └── 9de29bb2d1d6434b8b29ae775ad8c2e48c5391 // hash  
├── info // let's ignore that  
└── pack // let's ignore that too

这是我创建了一个空的文件  1.txt 并提交后 object 文件夹的样子。请注意，如果你的文件哈希值为 "4cf44f1e…"，git 会将其存储到 "4c"子目录中，并将其命名为"f44f1…"。这个小技巧，将 /objects 目录的数量减少到 255 个以内。

你要记住的是，一次提交包含 4 个部分：

  1. 工作目录快照名称（一个哈希值）。
  2. 一条评论/注释。
  3. 提交者信息。
  4. 父提交的哈希值。

如果我们解压提交的文件：

// 通过查看提交历史，你可以轻松地查询到提交的哈希值  
// 你都不需要复制完整的哈希值字符串，  
// 复制能够保证哈希值的唯一性的前面一段即可。  
git cat-file -p 4cf44f1e3fe4fb7f8aa42138c324f63f5ac85828

得到下面的内容：

tree 86550c31847e518e1927f95991c949fc14efc711  
author Pierre De Wulf <test\[@gmail.com\](mailto:pierredewulf31@gmail.com)> 1455775173 -0500  
committer Pierre De Wulf <\[test@gmail.com\](mailto:pierredewulf31@gmail.com)> 1455775173 -0500  

commit A

正如预想的一样，我们看到了快照的哈希值、作者信息和提交的注释。

有两个非常重要的事项：

  • 正如所预想的那样，快照的哈希 "86550…" 也是一个对象，你可以在对象文件夹中找到它。
  • 因为这是第一次提交，所以没有父提交的哈希值。

那么，在快照中存的是啥呢？

git cat-file -p 86550c31847e518e1927f95991c949fc14efc711  

100644 blob e69de29bb2d1d6434b8b29ae775ad8c2e48c5391 file_1.txt

我们找到之前存储的最后一个对象，也是我们快照中的唯一的一个对象。它是一个 blob 对象，这是另外的知识点，不在这里讨论。

三、分支, 标签, HEAD 都一样

你现在已经了解到，git 中的所有内容都可以通过正确的哈希值来获取到。现在让我们聚焦于 HEAD。那么什么是 HEAD？Git 高级用法，喜欢就拿去用。关注微信公众号：Java技术栈，在后台回复：git，可以获取我整理的 N 篇最新 Git 教程，都是干货。

cat HEAD  
ref: refs/heads/master

HEAD 不是一个哈希，HEAD 可以理解为指向你正在使用的分支的顶端的指针。我们接下来看下 refs/heads/master：

cat refs/heads/master  
4cf44f1e3fe4fb7f8aa42138c324f63f5ac85828

看起来眼熟吗？这和我们第一次提交的哈希值相同。这表明分支 ( branch) 和标签 (tag) 只不过是一个指向提交的指针。这就意味着，即使你删掉了你要删除的分支和标签，他们指向的提交依然还在那里，只不过删除后难获取这些提交更困难一些。如果你想了解更详细的内容，可以通过 git book 来学习。

四、写在最后

所以学到这里，你应该明白 git 提交就是把你当前工作目录的文件“压缩”，然后将其和其他信息一起存储到对象文件夹中。如果你对 git 足够熟悉，你就会知道哪些文件会包含在提交中，哪些文件不会被提交。

我这里说的提交，并不是指你的工作目录快照，而是指你要提交的文件快照。在实际执行之前，git 会在哪里存储你要提交的文件？

它将他们存储到索引文件中。不过，我们暂时不打算深入研究它。如果你真的感兴趣，可以通过这里（https://github.com/git/git/blob/master/Documentation/technical/index-format.txt）深入学习。

感谢阅读！希望通过阅读本文，你能够学到有价值的内容。希望本文能够帮你更轻松地使用 git。