Git工作原理

1.版本控制系统

采用版本控制系统（VCS）是个明智的选择。 有了它你就可以将某个文件回溯到之前的状态，甚至将整个项目都回退到过去某个时间点的状态，你可以比较文件的变化细节，查出最后是谁修改了哪个地方，从而找出导致怪异问题出现的原因，又是谁在何时报告了某个功能缺陷等等。 使用版本控制系统通常还意味着，就算你乱来一气把整个项目中的文件改的改删的删，你也照样可以轻松恢复到原先的样子。 但额外增加的工作量却微乎其微。

1.1版本控制系统的演变

本地版本控制系统
大多都是采用某种简单的数据库来记录文件的历次更新差异。

集中化的版本控制系统（Centralized Version Control Systems，简称 CVCS）
为了让不同系统上的开发者协同工作， 于是，集中化的版本控制系统（Centralized Version Control Systems，简称 CVCS）应运而生。 这类系统，诸如 CVS、Subversion 以及 Perforce 等，都有一个单一的集中管理的服务器，保存所有文件的修订版本，而协同工作的人们都通过客户端连到这台服务器，取出最新的文件或者提交更新。

• 管理一个 CVCS 要远比在各个客户端上维护本地数据库来得轻松容易。
• 但容易见的缺点是中央服务器的单点故障
  
  分布式版本控制系统（Distributed Version Control System，简称 DVCS）
  客户端并不只提取最新版本的文件快照，而是把代码仓库完整地镜像下来。 这么一来，任何一处协同工作用的服务器发生故障，事后都可以用任何一个镜像出来的本地仓库恢复。 因为每一次的克隆操作，实际上都是一次对代码仓库的完整备份
  

1.2.保存数据的差异

集中式版本控制
每个version 保存的是变更的记录,与更老的版本一起得到完整的记录

分布式版本控制
分布式，每个version 都是一个快照，有变化的是新的记录，没有变化的就通过指针定位到上个version的对应的文件。

2.git的三种状态与四个区域

按照git官方的书籍来说，区域只有三个，但为了方便理解我把stash操作存储的地方 暂存栈也算一个区域。

2.1 git 中文件的三种状态

• 已提交（committed）
• 已修改（modified）
• 已暂存（staged）

2.2 git的其他三个区域

• 工作树：对应中项目的某个版本独立提取出来的内容,这些从 Git 仓库的压缩数据库中提取出来的文件，放在磁盘上供你使用或修改
• 暂存区(索引区) : 就是给下个快照的文件做标记的地方<==>下次要提交的文件集。
  a.为了避免每次改动都需要commit的繁琐，把很多改动的文件做一次commit
  b.可以避免工作树中不必要的文件提交
• 仓库： 永久性存储数据的地方
  a.本地仓库(通常是远程仓库的一个mirror)
  b.远程仓库

2.3 git 记录数据

git 记录数据的大概流程,用下面一张图来诠释

这里有几点需要注意

• git commit 操作只会把暂存区的数据保存到本地仓库，所以要特别注意是修改了已跟踪的某个文件(上个version的文件)，一定要要执行一次 git add 才能保存这次对该文件的修改,不然新生成快照里的该文件还是上个version的内容
• 在执行下次commit 操作前，工作树新建的文件或者上个版文件有变动文件但还未加到暂存区，暂存区的文件 对所有的分支是可见的，这也是为什么有时候切换分支时报错，提示让先进行commit或者stash(就是当前分支和目标分支有相同的文件存在改动，引起冲突)。

2.4 git 检查当前文件状态

git status

$ git status
On branch master
nothing to commit, working directory clean

这说明你现在的工作目录相当干净。换句话说，所有已跟踪文件在上次提交后都未被更改过。
主要分下面两种情况

2.4.2 跟踪新文件(之前未跟踪)

$ git status
On branch master
Changes to be committed:
  (use "git reset HEAD ..." to unstage)

    new file:   README

2.4.3 查看已暂存和未暂存的修改(上个version里文件发生改动)

$ git status
On branch master
Changes to be committed:
  (use "git reset HEAD ..." to unstage)

    modified:   README

Changes not staged for commit:
  (use "git add ..." to update what will be committed)
  (use "git checkout -- ..." to discard changes in working directory)

    modified:   CONTRIBUTING.md

3. git 底层

3.1 Git 对象

3.2 Git 引用