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GIT | GIT中指针和引用的理解

分类: 文章 • 2024-09-07 13:07:04

前面学习了GIT系统通过三种常用对象存储文本：blob对象存储文本内容，tree对象存储blob对象以及子tree对象，committer对象存储tree对象以及提交信息。我们只要知道最后一个committer对象的sha-1码就能找到其他所有的对象，GIT中通过一个文件来记录当前分支最后一次提交生成的committer对象的sha-1码；这个文件称为引用。即.git目录下refs/文件夹。.git/refs/文件夹下默然有两个文件夹：heads/和tags/下面学习下具体的含义。

1. refs/heads/和HEAD

既然知道最后的committer对象的sha-1码存储的路径，那么GIT系统只需要读取该路径下的文件内容即可。
在test-git仓库下，查看refs/文件夹下的内容：

$ find refs/
refs/
refs/heads
refs/tags

注意：基于.git目录下的命令。并没有发现存有sha-1码的文件。可以想想为什么没有？

这里通过echo命令创建一个新的引用来记录最后一个committer对象的sha-1码：

$ echo "f40e5e55c2492c5140db9036c688dc74770c63b5" > refs/heads/master

此时，我们可以通过这个引用(文件夹)来查找committer对象，而不是sha-1码：

$ git log --pretty=oneline master
f40e5e55c2492c5140db9036c688dc74770c63b5 (HEAD -> master) third commit
5e76ed431b5f7347b1f683b3a60b3d6d139573b6 second commit
80516b024108ecc079e39f1c0cedc6502f666b12 first commit

我们这里学习的时候都是在一个主分支，即master上，如果有多个分支呢？
很显然，多个分支必然会有多个文件来记录每个分支的最后一个committer对象的sha-1值。
这里通过命令创建一个新的引用作为slave分支，并赋值一个committer对象的sha-1码：

$ echo "5e76ed431b5f7347b1f683b3a60b3d6d139573b6" > refs/heads/slave

注意：以第二次提交的committer对象为新的分支。
通过命令查看当前项目的仓库分支：

$ git branch
* master
  slave

注意：*号标记当前分支。

既然有多个分支，那么GIT系统是如何确定当前分支是master分支还是slave分支？或者说分支之间是如何切换的？
答案是HEAD文件。
HEAD文件是一个指向你当前所在分支的引用标识符。这个标识符不是sha-1码，而是一个指向另外一个引用的指针。
通过cat命令查看HEAD文件内容：

$ cat HEAD
ref: refs/heads/master

表明当前分支指向master，这与git branch命令结果一致。

通过git checkout命令切换分支：

$ git checkout slave
Switched to branch 'slave'
D       new.txt
D       test.txt

再次查看HEAD文件内容：

$ cat .git/HEAD
ref: refs/heads/slave

可见HEAD文件内容已经改变。
并查看当前分支状态：

$ git branch
  master
* slave

因此，分支可以简单理解为一个指向某个工作版本的一条HEAD记录的指针或引用。
分支结构图
GIT | GIT中指针和引用的理解
当我们执行git commit命令时，git会创建一个committer对象，并且会把HEAD指向引用的sha-1码赋值给committer对象的父级。这个操作在logs/HEAD文件中有体现出来。

注意：

  • 在git系统中，可以通过git symbolic –ref命令查看HEAD文件内容：
    $ git symbolic-ref HEAD
refs/heads/slave
  • 可以通过update-ref更新一个引用：
    $ git update-ref refs/heads/slave f40e5e55c2492c5140db9036c688dc74770c63b5

此处把slave分支的引用更新为与master分支指向的引用一样。
此时查看.git/refs/heads/slave内容可以确认修改成功：

$ cat .git/refs/heads/slave
f40e5e55c2492c5140db9036c688dc74770c63b5

至此，已经了解refs/heads/文件夹下的内容和HEAD文件的内容，并知道各文件的具体作用。

2. refs/tags

tag是GIT系统中第四种类型对象。tag有两种类型：annotated和lightweight。

  • 通过命令创建lightweight类型的tag对象:
    $ git update-ref refs/tags/v1.0 f40e5e55c2492c5140db9036c688dc74770c63b5

可以看出这个命令与更新一个引用没什么区别，唯一的区别在于文件放置在tags文件夹内，所以tags对象与committer对象非常类似。

  • 通过命令创建annotated类型的tag对象:
    $ git tag -a v1.1 5e76ed431b5f7347b1f683b3a60b3d6d139573b6 -m 'test tag'
    命令参数含义如下：
    • -a表示这是一个annotated类型的tag对象；
    • -m表示备注；

注意：lightweight类型的命令不会创建tag对象，直接指向commit的reference，可以通过refs/tags/v1.0文件内容体现；而annotated类型的tag会创建独立的tag对象，这个tag对象拥有自己的sha-1码。
通过命令查看annotated类型的tag对象的sha-1码：

$ cat .git/refs/tags/v1.1
791ffb93f6ef856d0248241fdf98d6ceea1767d7

注意：生成一个独立的sha-1码。
通过cat-file命令查看sha-1码的信息：

$ git cat-file -p 791ffb93f6ef856d0248241fdf98d6ceea1767d7
object 5e76ed431b5f7347b1f683b3a60b3d6d139573b6
type commit
tag v1.1
tagger XXXX8 < XXXX8@qq.com> 1553527998 +0800

test tag
  • object 5e76ed431b5f7347b1f683b3a60b3d6d139573b6表示tag对象指向sha-1值为5e76ed的committer对象；
  • type commit表示object类型为commit类型；
  • tag v1.1表示该对象的tag为v1.1;
  • tagger …表示创建tag对象的全局作者、邮箱以及时间；
  • test tag表示tag对象的备注信息；

可以看出tag对象本质还是committer对象，只不过再包了一层。

那么，tag对象有什么作用？
tag对象本质是指向某个committer对象的引用，标记某committer对象便于快速查找或者突出该committer对象，因此tag对象基本作用是给committer对象打标签。当有重大版本或者具有里程碑意义提交时，可以在该committer对象上建立tag对象。

3. refs/remotes/origin/

实际在使用过git的项目中，必然会存在这个目录。test-git项目中没有，是因为只有版本库，而没有远程仓库，故没有远程引用。这边对remotes引用简单了解下。
origin/文件夹下包含所有的分支，包括远程分支和本地分支。

4.总结

至此，关于git中对象的引用已经学习完了。不难发现，git系统通过引用或者指针的形式查找committer对象，进而找到其他tree对象和blob对象。另外，也可以知道git branch命令背后的秘密。

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