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$ git log --pretty=oneline 3ac728ac62f0a7b5ac201fd3ed1f69165df8be31
3ac728ac62f0a7b5ac201fd3ed1f69165df8be31 third commit
d4d2c6cffb408d978cb6f1eb6cfc70e977378a5c second commit
db1d6f137952f2b24e3c85724ebd7528587a067a first commit
HEAD 引用是用来指向每个分支的最后一次提交对象,这样切换到一个分支之后,才能知道分支的 “尾巴” 在哪里。HEAD 引用存储在.git/refs/heads目录下,有多少个分支,就有相应的同名 HEAD 引用对象。例如代码库里面有master和test两个分支,那么.git/refs/heads目录下就存在master和test两个文件,分别记录了分支的最后一次提交。
$ git checkout test
$ cat .git/HEAD
ref: refs/heads/test
切换分支后,.git/HEAD文件的内容也跟着指向.git/refs/heads/test。.git/HEAD也是 HEAD 引用对象,与一般引用不同的是,它是 “符号引用”。符号引用类似于文件的快捷方式,链接到要引用的对象上。
Git 提供专门的命令git symbolic-ref ,用来查看和更新符号引用:
$ git symbolic-ref HEAD refs/heads/master
$ git symbolic-ref HEAD refs/heads/test
至此,我们分析了两种 HEAD 引用,一种是分支级别的 HEAD 引用,用来记录各分支的最后一次提交,存储在.git/refs/heads目录下,使用git update-ref来维护;一种是代码库级别的 HEAD 引用,用来记录代码库所处的分支,存储在.git/HEAD文件,使用git symbolic-ref来维护。
$ git tag -a v1.1 3ac728ac62f0a7b5ac201fd3ed1f69165df8be31 -m "test tag"
$ cat .git/refs/tags/v1.1
8be4d8e4e8e80711dd7bae304ccfa63b35a6eb8c
使用git cat-file来查看附注标签所指向的 Git 对象:
$ git cat-file -p 8be4d8e4e8e80711dd7bae304ccfa63b35a6eb8c
object 3ac728ac62f0a7b5ac201fd3ed1f69165df8be31
type commit
tag v1.1
tagger jingsam <jing-sam@qq.com> 1529481368 +0800
test tag
这篇文章本应该在 6 月份就完成,拖了 4 个月之后,终于鼓起勇气捡起来,实在惭愧。坚持写文章就像长跑,途中跑起来基本是靠惯性,如果停下来再起跑就很累很困难。
闲话不多说,本篇继续承接前文讲一讲 Git 内部原理,本篇的主题是 Git 引用的原理。
首先来搞清楚什么是 Git 引用,前文讲了 Git 提交对象的哈希、存储原理,理论上我们只要知道该对象的 hash 值,就能往前推出整个提交历史,例如:
现在问题来了,提交对象的这 40 位 hash 值不好记忆,Git 引用相当于给 40 位 hash 值取一个别名,便于识别和读取。Git 引用对象都存储在
.git/refs
目录下,该目录下有 3 个子文件夹heads
、tags
和remotes
,分别对应于 HEAD 引用、标签引用和远程引用,下面分别讲一讲每种引用的原理。HEAD 引用是用来指向每个分支的最后一次提交对象,这样切换到一个分支之后,才能知道分支的 “尾巴” 在哪里。HEAD 引用存储在
.git/refs/heads
目录下,有多少个分支,就有相应的同名 HEAD 引用对象。例如代码库里面有master
和test
两个分支,那么.git/refs/heads
目录下就存在master
和test
两个文件,分别记录了分支的最后一次提交。HEAD 引用的内容就是提交对象的 hash 值,理论上我们可以手动地构造一个 HEAD 引用:
Git 提供了一个专有命令
update-ref
,用来查看和修改 Git 引用对象,当然也包括 HEAD 引用:上面的命令我们将
master
分支的 HEAD 指向了3ac728ac62f0a7b5ac201fd3ed1f69165df8be31
,现在用git log
查看下master
的提交历史,可以发现最后一次提交就是所更新的 hash 值:同理,可以使用同样的方法更新
test
分支的 HEAD:.git/refs/heads
目录下存储了每个分支的 HEAD,那怎么知道代码库当前处于哪个分支呢?这就需要一个代码库级别的 HEAD 引用。.git/HEAD
这个文件就是整个代码库级别的 HEAD 引用。我们先查看一下.git/HEAD
文件的内容:我们发现
.git/HEAD
文件的内容不是 40 位 hash 值,而像是指向.git/refs/heads/master
。尝试切换到test
:切换分支后,
.git/HEAD
文件的内容也跟着指向.git/refs/heads/test
。.git/HEAD
也是 HEAD 引用对象,与一般引用不同的是,它是 “符号引用”。符号引用类似于文件的快捷方式,链接到要引用的对象上。Git 提供专门的命令
git symbolic-ref
,用来查看和更新符号引用:至此,我们分析了两种 HEAD 引用,一种是分支级别的 HEAD 引用,用来记录各分支的最后一次提交,存储在
.git/refs/heads
目录下,使用git update-ref
来维护;一种是代码库级别的 HEAD 引用,用来记录代码库所处的分支,存储在.git/HEAD
文件,使用git symbolic-ref
来维护。标签引用,顾名思义就是给 Git 对象打标签,便于记忆。例如,我们可以将某个提交对象打 v1.0 标签,表示是 1.0 版本。标签引用都存储在
.git/refs/tags
里面。标签引用和 HEAD 引用本质是 Git 引用对象,同样使用
git update-ref
来查看和修改:还有一种标签引用称为 “附注引用”,可以为标签添加说明信息。上面的标签引用打了一个
v1.0
的标签表示发布 1.0 版本,有时候发布软件的时候除了版本号信息,还要写更新说明。附注引用就是用来实现打标签的同时,也可以附带说明信息。附注引用是怎么实现的呢?与常规标签引用不同的是,它不直接指向提交对象,而是新建一个 Git 对象存储到
.git/objects
中,用来记录附注信息,然后附注标签指向这个 Git 对象。使用
git tag
建立一个附注标签:使用
git cat-file
来查看附注标签所指向的 Git 对象:可以看到,上面的 Git 对象存储了我们填写的附注信息。
总之,普通的标签引用和附注引用同样都是存储的是 40 位 hash 值,指向一个 Git 对象,所不同的是普通的标签引用是直接指向提交对象,而附注标签是指向一个附注对象,附注对象再指向具体的提交对象。
另外,本质上标签引用并不是只可以指向提交对象,实际上可以指向任何 Git 对象,即可以给任何 Git 对象打标签。
远程引用,类似于
.git/refs/heads
中存储的本地仓库各分支的最后一次提交,在.git/refs/remotes
是用来记录多个远程仓库各分支的最后一次提交。我们可以使用
git remote
来管理远程分支:上面添加了一个
origin
远程分支,接下来我们把本地仓库的master
推送到远程仓库上:这时候在
.git/refs/remotes
中的远程引用就会更新:和本地仓库的
master
比较一下,发现是一模一样的,表示远程分支和本地分支是同步的:由于远程引用也是 Git 引用对象,所以理论上也可以使用
git update-ref
来手动维护。但是,我们需要先把代码与远程仓库进行同步,在远程仓库中找到对应分支的 HEAD,然后使用git update-ref
进行更新,过程比较麻烦。而我们在执行git pull
或git push
这样的高层命令的时候,远程引用会自动更新。到这里,三种 Git 引用都已分析完毕。总的来说,三种 Git 引用都统一存储到
.git/refs
目录下,Git 引用中的内容都是 40 位的 hash 值,指向某个 Git 对象,这个对象可以是任意的 Git 对象,可以是数据对象、树对象、提交对象。三种 Git 引用都可以使用git update-ref
来手动维护。三种 Git 引用对象所不同的是,分别存储于
.git/refs/heads
、.git/refs/tags
、.git/refs/remotes
, 存储的文件夹不同,赋予了引用对象不同的功能。HEAD 引用用来记录本地分支的最后一次提交,标签引用用来给任意 Git 对象打标签,远程引用正式用来记录远程分支的最后一次提交。https://jingsam.github.io/2018/10/12/git-reference.html
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