Git 運作原理簡介


Posted by YongChenSu on 2020-12-06

什麼是 Git?

Git 是一種「分散式版本控制系統」,可記錄每一個版本的所有變化

分散式指的是?

雖然有共同的伺服器,但沒有伺服器或是沒有網路的環境,依舊可以使用 Git 來進行版控,待伺服器恢復正常運作或是在有網路的環境後再進行同步,不會受影響。

版本控制指的是?

當完成任務,無論是新增、刪除、修改,都會造成目錄和檔案上的變化,每一次的變化稱作一個版本。

git 是個內容追蹤軟體,所以非常適合作為版控軟體,git 只在乎檔案內容,不在乎目錄或檔案名稱。

Git 與其他版控軟體的差異

有些版控軟體,記錄每一次的差異;Git 則是拍快照 (snapshot), 只要是沒有異動的檔案,就會指到上一版本,不會再存一次。



把檔案交給 Git 控管



git add .git add --all 的差異

  • git add -all 不管哪一層目錄執行都有效果,將所有異動加入暫存區。
  • git add . 則是當下目錄以及子目錄加入暫存區。

SHA1 演算法是什麼?

  • SHA-1 算出來的值由 40 個 16 進位字元組成。
    輸入一樣的內容,有一樣的輸出值。輸入不一樣的內容,則有不一樣的輸出值。
  • Git 物件的檔名:SHA-1。Git 物件的內容:檔案內容 + 壓縮。
  • 在 git 裡,每一個物件都有自己的 SHA-1 值。
  • 碰撞:機率超低,不一樣的輸入內容,卻有一樣的輸出值。

什麼是分支?

  • 分支是一個指向某個 commit 的指標。
  • 分支是一個 40 個字元的檔案。更改在 .git/refs/HEAD 裡的分支檔案名稱,就會更改分支名稱。
  • 每一個分支會指向某一個 branch。HEAD 是指向某一個 branch 的指標。



git commit 的過程中發生了什麼事?

  • git 裡面有 4 種物件:
    1. blob:檔案有關
    2. tree:目錄有關
    3. commit
    4. tag
  • 當把檔案加到暫存區時,git 長出 blob 物件
  • 當 commit 的時候,git 長出 tree 物件
  • 當 commit 完成的時候,長出 commit 物件
  • 最後長出 tag 物件,指向 commit 物件
  • 所有 commit 物件都會指向前一個物件



git commit 實際運作流程

  • ehco "hello" > index.html:新增一個 index.html 檔案,內容為 "hello"。
    • 目前為 untracked 狀態。
  • git add index.html:將檔案加到暫存區 (索引區)。
    • 新增 blob 物件 (fa6556)
  • mkdir config:建立 config 目錄。
    • 空目錄對 git 來說沒有影響,連 untracked 狀態都算不上。
  • echo "super-secret-password" > config/database.yml:在 config 目錄下,放檔案內容為 "super-secret-password" 的 database.yml 檔案。
    • 變成 untracked 狀態。
  • git add config/database.yml:將檔案移到暫存區。
    • 長出 blob 物件 (1e06da)。
  • git commit -m "init commit":將檔案移到儲存庫。
    • 長出 tree 物件 (8cfc26),指向其所包含的 blob 物件 (8cfc26)。
    • 長出 tree 物件 (635706),指向 blob 物件 (8cfc26) 以及 blob 物件 (fa6556)。
    • 長出 commit 物件 (e076c8),指向 tree 物件 (635706)。

  • ehco "this is a book" > index.html:修改 index.html 檔案內容。
    • index.html 的狀態變成 modified
  • git add index.html:將檔案移到暫存區。
    • 根據 SHA-1 演算法做出新的 blob 物件 (7ffd42)。
  • git commit -m "update index.html":將檔案移到儲存庫。
    • 做出新的 tree 物件指向 blob 物件 (7ffd42)。
    • 但 congfig 目錄沒有變,故指向原來的 tree 物件 (8cfc26)。
    • 產生一個 commit 物件 (35c42e) 指向新產生的 tree 物件 (afa760)。
    • commit 物件 (35c42e) 指向前一個 commit 物件 (e076c8)。
    • master, HEAD 往前移動,完成這次 commit。
  • echo "super-secret-password" > key.txt:在根目錄放 key.txt 檔案。
    • 故意內容與剛才的一樣。
    • 檔案狀態是 untracked。
  • git add key.txt:將檔案移到暫存區。
    • 因為檔案內容一樣,不會產生新的 blob 物件,現在就有算出來一樣的 SHA-1 值了。
  • git commit -m "add secret key"
    • 產生 tree 物件 (9e6de0),指向已存在的 blob 物件 (1e06da)。
    • 因 database.yml 沒有異動,tree 物件 (9e6de0) 同時指向 blob 物件 (7ffd42)。
    • 因 config 沒有異動,tree 物件 (9e6de0) 指向 tree 物件 (8cfc26)
    • 新產生的 commit 物件 (b43d89) 指向前一個 commit 物件 (35c42e)。
    • master, HEAD 往前移動,完成這次 commit。



git checkout 某個分支 的運作流程?

  1. 把 Repo 裡的東西搬一份出來到工作目錄。
  2. 變更 .git/HEAD 內容。



想要拆掉重做 commit?

  • git reset e12d8ef^:拆掉最後一次的 commit (最後一次 commit 的 SHA-1 值是e12d8ef)。
  • ^ 代表前一次的意思,若要倒退五次則會寫成 git reset e12d8ef~5

reset 是把 HEAD (最新 commit 點) 移動到指定結點上,而後綴字的差異,則是恢復的範圍,決定是否把原來 working tree 或 index 中的資料內容一起 reset 成指定結點。

reset 指令比較像是前往或變更

  • git reset --mixed:當沒有下任何參數時,預設是 mixed 模式。把暫存區的檔案丟掉,但不會動到工作目錄的檔案,也就是 commit 拆出來的檔案會留在工作目錄,但不會留在暫存區。
  • git reset --soft:這個模式下的 reset,工作目錄跟暫存區的檔案不會被丟掉,只有 HEAD 移動,commit 拆出來的檔案會直接放在暫存區。
  • git reset --hard:無論工作目錄、暫存區的檔案都丟掉。

各模式比較

模式 mixed soft head
工作目錄 不變 不變 丟掉
暫存區 丟掉 不變 丟掉

白話說明

模式 mixed soft head
工作目錄 丟回工作目錄 丟回暫存區 直接丟掉


沒合併過的分支刪掉還可救回來?

  • git branch -d cat:刪掉 cat 分支 (尚未 merge 的話不可刪)。
  • git branch -D cat:刪掉 cat 分支 (尚未 merge 也能刪除)。
  • git branch new_cat SHA-1:新增分支,參數接被刪除的 cat 分支的 SHA-1 值,即可回復。
  • 即便 git reset HEAD~2 --hard:也可利用 git reflog,列出每個節點,再 git reset SHA-1 --hard 再救回 (切回)。

什麼是標籤 (tag)?

標籤不會隨著 commit 前進。

其他 git 指令筆記

  • git log --oneline:一行顯示 git 紀錄
  • cat .git/refs/heads/master:可叫出 master SHA-1 值。
  • git branch:查看目前我所在的分支。
  • git checkout -b cat:製造 cat 這個分支,同時切換過去。
  • git hash-object --stdin:可以計算 SHA-1 值。
  • git count-objects:可算出總共有幾個物件。
  • git gc:手動啟動資源回收機制 (Garbage Collection)。

參考資源


#程式導師實驗計畫 #前端 #Git







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