Android源代码仓库及其管理工具Repo分析

       软件工程由于需要不断迭代开发，因此要对源代码进行版本管理。Android源代码工程（AOSP）也不例外，它采用Git来进行版本管理。AOSP作为一个大型开放源代码工程，由许许多多子项目组成，因此不能简单地用Git进行管理，它在Git的基础上建立了一套自己的代码仓库，并且使用工具Repo进行管理。工欲善其事，必先利其器。本文就对AOSP代码仓库及其管理工具repo进行分析，以便提高我们日常开发效率。

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       现代的代码版本管理工具，SVN和Git是最流行的。SVN是一种集中式的代码管理工具，需要有一个中心服务器，而Git是一种分布式的代码管理工具。不需要一个中心服务器。不需要中心服务器意味着在没有网络的情况下，Git也能进行版本管理。因此，单从这一点出发，Git就比SVN要方便很多。当然，Git和SVN相比，还有许多不同的理念设计，但是总的来说，Git越来越受到大家的青睐，尤其是在开源社区。君不见，Linux是采用Git进行版本管理，而越来越火的GitHub，提供也是Git代码管理服务。本文不打算分析Git与SVN的区别，以及Git的使用方法，不过强烈建议大家先去了解Git，然后再看下面的内容。这里推荐一本Git书籍《Pro Git》，它是GitHub的员工Scott Chacon撰写的，对Git的使用及其原理都介绍得非常详细和清晰。

       前面提到，AOSP是由许许多项目组成的，例如，在Android 4.2中，就包含了329个项目，每一个项目都是一个独立的Git仓库。这意味着，如果我们要创建一个AOSP分支来做feature开发，那么就需要到每一个子项目去创建对应的分支。这显然不能手动地到每一个子项目里面去创建分支，必须要采用一种自动化的方式来处理。这些自动化处理工作就是由Repo工具来完成的。当然，Repo工具所负责的自动化工作不只是创建分支那么简单，查看分支状态、提交代码、更新代码等基础Git操作它都可以完成。

       Repo工具实际上是由一系列的Python脚本组成的，这些Python脚本通过调用Git命令来完成自己的功能。比较有意思的是，组成Repo工具的那些Python脚本本身也是一个Git仓库。这个Git仓库在AOSP里面就称为Repo仓库。我们每次执行Repo命令的时候，Repo仓库都会对自己进行一次更新。

       上面我们讨论的是Repo仓库，但是实际上我们执行Repo命令想操作的是AOSP。这就要求Repo命令要知道AOSP都包含有哪些子项目，并且要知道这些子项目的名称、仓库地址是什么。换句话说，就是Repo命令要知道AOSP所有子项目的Git仓库元信息。我们知道，AOSP也是不断地迭代法变化的，例如，它的每一个版本所包含的子项目可能都是不一样的。这意味着需要通过另外一个Git仓库来管理AOSP所有的子项目的Git仓库元信息。这个Git仓库在AOSP里面就称为Manifest仓库。

        到目前为止，我们提到了三种类型的Git仓库，分别是Repo仓库、Manifest仓库和AOSP子项目仓库。Repo仓库通过Manifest仓库可以获得所有AOSP子项目仓库的元信息。有了这些元信息之后，我们就可以通过Repo仓库里面的Python脚本来操作AOSP的子项目。那么，Repo仓库和Manifest仓库又是怎么来的呢？答案是通过一个独立的Repo脚本来获取，这个Repo脚本位于AOSP的一个官方网站上，我们可以通过HTTP协议来下载。

        现在，我们就通过一个图来来勾勒一下整个AOSP的Picture，它由Repo脚本、Repo仓库、Manifest仓库和AOSP子项目仓库组成，如图1所示：

图1 Repo脚本、Repo仓库、Manifest仓库和AOSP子项目仓库

       接下来我们就看看上述脚本和仓库是怎么来的。

       1. Repo脚本

       从官方网站可以知道，Repo脚本可以通过以下命令来获取：

$ curl http://commondatastorage.googleapis.com/git-repo-downloads/repo > ~/bin/repo
$ chmod a+x ~/bin/repo

       也就是可以通过curl工具从http://commondatastorage.googleapis.com/git-repo-downloads/repo获得，并且保存在文件~/bin/repo中。由于~/bin/repo是一个python脚本，我们通过chmod命令赋予它可执行的权限，以便接下来我们可以通过repo命令来运行它。

       2. Repo仓库

       我们下载好Repo脚本之后，要选通过以下命令来安装一个Repo仓库：

$ repo init -u https://android.googlesource.com/platform/manifest

       这个命令实际上是包含了两个操作：安装Repo仓库和Manifest仓库。其中，Manifest仓库的地址由-u后来带的参数给出。这一小节我们先分析Repo仓库的安装过程，在接下来的第3小节中，再分析Manifest仓库的安装过程。

       我们看看Repo脚本是如何执行repo init命令的：

def main(orig_args):
  repo_main, rel_repo_dir = _FindRepo()
  cmd, opt, args = _ParseArguments(orig_args)

  wrapper_path = os.path.abspath(__file__)
  my_main, my_git = _RunSelf(wrapper_path)

  if not repo_main:
    if opt.help:
      _Usage()
    if cmd == 'help':
      _Help(args)
    if not cmd:
      _NotInstalled()
    if cmd == 'init':
      if my_git:
        _SetDefaultsTo(my_git)
      try:
        _Init(args)
      except CloneFailure:
        ......
        sys.exit(1)
      repo_main, rel_repo_dir = _FindRepo()
    else:
      _NoCommands(cmd)

  if my_main:
    repo_main = my_main

  ver_str = '.'.join(map(str, VERSION))
  me = [repo_main,
        '--repo-dir=%s' % rel_repo_dir,
        '--wrapper-version=%s' % ver_str,
        '--wrapper-path=%s' % wrapper_path,
        '--']
  me.extend(orig_args)
  me.extend(extra_args)
  try:
    os.execv(repo_main, me)
  except OSError as e:
    ......
    sys.exit(148)

if __name__ == '__main__':
  main(sys.argv[1:])

        _FindRepo在从当前目录开始往上遍历直到根据目录。如果中间某一个目录下面存在一个.repo/repo目录，并且该.repo/repo存在一个main.py文件，那么就会认为当前是AOSP中执行Repo脚本，这时候它就会返回文件main.py的绝对路径和当前查找目录下的.repo子目录的绝对路径给调用者。在上述情况下，实际上是说明Repo仓库已经安装过了。

        _FindRepo的实现如下所示：

repodir = '.repo'               # name of repo's private directory
S_repo = 'repo'                 # special repo repository
REPO_MAIN = S_repo + '/main.py' # main script

def _FindRepo():
  """Look for a repo installation, starting at the current directory.
  """
  curdir = os.getcwd()
  repo = None

  olddir = None
  while curdir != '/' \
    and curdir != olddir \
    and not repo:
    repo = os.path.join(curdir, repodir, REPO_MAIN)
    if not os.path.isfile(repo):
      repo = None
      olddir = curdir
      curdir = os.path.dirname(curdir)
  return (repo, os.path.join(curdir, repodir))

         _ParseArguments无非是对Repo的参数进行解析，得到要执行的命令及其对应的参数。例如，当我们调用“repo init -u https://android.googlesource.com/platform/manifest”的时候，就表示要执行的命令是init，这个命令后面跟的参数是“-u https://android.googlesource.com/platform/manifest”。同时，如果我们调用“repo sync”，就表示要执行的命令是sync，这个命令没有参数。

         _RunSelf检查Repo脚本所在目录是否存在一个Repo仓库，如果存在的话，就从该仓库克隆一个新的仓库到执行Repo脚本的目录来。实际上就是从本地克隆一个新的Repo仓库。如果不存在的话，那么就需要从远程地址克隆一个Repo仓库到本地来。这个远程地址是Hard Code在Repo脚本里面。

         _RunSelf的实现如下所示：

def _RunSelf(wrapper_path):
  my_dir = os.path.dirname(wrapper_path)
  my_main = os.path.join(my_dir, 'main.py')
  my_git = os.path.join(my_dir, '.git')

  if os.path.isfile(my_main) and os.path.isdir(my_git):
    for name in ['git_config.py',
                 'project.py',
                 'subcmds']:
      if not os.path.exists(os.path.join(my_dir, name)):
        return None, None
    return my_main, my_git
  return None, None

        从这里我们就可以看出，如果Repo脚本所在的目录存在一个Repo仓库，那么要满足以下条件：

        (1). 存在一个.git目录；

        (2). 存在一个main.py文件；

        (3). 存在一个git_config.py文件；

        (4). 存在一个project.py文件；

        (5). 存在一个subcmds目录。

        上述目录和文件实际上都是一个标准的Repo仓库所具有的。

        我们再回到main函数中。如果调用_FindRepo得到的repo_main的值等于空，那么就说明当前目录还没有安装Repo仓库，这时候Repo后面所跟的参数只能是help或者init，否则的话，就会显示错误信息。如果Repo后面跟的参数是help，就打印出Repo脚本的帮助文档。

        我们关注Repo后面跟的参数是init的情况。这时候看一下调用_RunSelf的返回值my_git是否不等于空。如果不等于空的话，那么就说明Repo脚本所在目录存一个Repo仓库，这时候就调用_SetDefaultsTo设置等一会要克隆的Repo仓库源。

         _SetDefaultsTo的实现如下所示：

GIT = 'git'

REPO_URL = 'https://gerrit.googlesource.com/git-repo'
REPO_REV = 'stable'

def _SetDefaultsTo(gitdir):
  global REPO_URL
  global REPO_REV

  REPO_URL = gitdir
  proc = subprocess.Popen([GIT,
                           '--git-dir=%s' % gitdir,
                           'symbolic-ref',
                           'HEAD'],
                          stdout = subprocess.PIPE,
                          stderr = subprocess.PIPE)
  REPO_REV = proc.stdout.read().strip()
  proc.stdout.close()

  proc.stderr.read()
  proc.stderr.close()

  if proc.wait() != 0:
    _print('fatal: %s has no current branch' % gitdir, file=sys.stderr)
    sys.exit(1)

         如果Repo脚本所在目录不存在一个Repo仓库，那么默认就将https://gerrit.googlesource.com/git-repo设置为一会要克隆的Repo仓库源，并且要克隆的分支是stable。否则的话，就以该Repo仓库作为克隆源，并且以该Repo仓库的当前分支作为要克隆的分支。

         从前面的分析就可以知道，当我们执行"repo init"命令的时候：

         (1). 如果我们只是从网上下载了一个Repo脚本，那么在执行Repo命令的时候，就会从远程克隆一个Repo仓库到当前执行Repo脚本的目录来。

         (2). 如果我们从网上下载的是一个带有Repo仓库的Repo脚本，那么在执行Repo命令的时候，就可以从本地克隆一个Repo仓库到当前执行Repo脚本的目录来。

         我们再继续看main函数的实现，它接下来调用_Init在当前执行Repo脚本的目录下安装一个Repo仓库：

def _Init(args):
  """Installs repo by cloning it over the network.
  """
  opt, args = init_optparse.parse_args(args)
  ......

  url = opt.repo_url
  if not url:
    url = REPO_URL
    extra_args.append('--repo-url=%s' % url)

  branch = opt.repo_branch
  if not branch:
    branch = REPO_REV
    extra_args.append('--repo-branch=%s' % branch)

  ......

  if not os.path.isdir(repodir):
    try:
      os.mkdir(repodir)
    except OSError as e:
      ......
      sys.exit(1)

  _CheckGitVersion()
  try:
    if NeedSetupGnuPG():
      can_verify = SetupGnuPG(opt.quiet)
    else:
      can_verify = True

    dst = os.path.abspath(os.path.join(repodir, S_repo))
    _Clone(url, dst, opt.quiet)

    if can_verify and not opt.no_repo_verify:
      rev = _Verify(dst, branch, opt.quiet)
    else:
      rev = 'refs/remotes/origin/%s^0' % branch

    _Checkout(dst, branch, rev, opt.quiet)
  except CloneFailure:
    ......

       如果我们在执行Repo脚本的时候，没有通过--repo-url和--repo-branch来指定Repo仓库的源地址和分支，那么就使用由REPO_URL和REPO_REV所指定的源地址和分支。从前面的分析可以知道，REPO_URL和REPO_REV要么指向远程地址https://gerrit.googlesource.com/git-repo和分支stable，要么指向Repo脚本所在目录的Repo仓库和该仓库的当前分支。

       _Init函数继续检查当前执行Repo脚本的目录是否存在一个.repo目录。如果不存在的话，那么就新创建一个。接着是否需要验证等一会克隆回来的Repo仓库的GPG。如果需要验证的话，那么就会在调用_Clone函数来克隆好Repo仓库之后，调用_Verify函数来验证该Repo仓库的GPG。

       最关键的地方就在于函数_Clone函数和_Checkout函数的调用，前者用来从url指定的地方克隆一个仓库到dst指定的地方来，实际上就是克隆到当前目录下的./repo/repo目录来，后者在克隆回来的仓库中将branch分支checkout出来。

       函数_Clone的实现如下所示：

def _Clone(url, local, quiet):
  """Clones a git repository to a new subdirectory of repodir
  """
  try:
    os.mkdir(local)
  except OSError as e:
    _print('fatal: cannot make %s directory: %s' % (local, e.strerror),
           file=sys.stderr)
    raise CloneFailure()

  cmd = [GIT, 'init', '--quiet']
  try:
    proc = subprocess.Popen(cmd, cwd = local)
  except OSError as e:
    ......

  ......

  _InitHttp()
  _SetConfig(local, 'remote.origin.url', url)
  _SetConfig(local, 'remote.origin.fetch',
                    '+refs/heads/*:refs/remotes/origin/*')
  if _DownloadBundle(url, local, quiet):
    _ImportBundle(local)
  else:
    _Fetch(url, local, 'origin', quiet)

       这个函数首先是调用"git init"在当前目录下的.repo/repo子目录初始化一个Git仓库，接着再调用_SetConfig函来设置该Git仓库的url信息等。再接着调用_DownloadBundle来检查指定的url是否存在一个clone.bundle文件。如果存在这个clone.bundle文件的话，就以它作为Repo仓库的克隆源。

       函数_DownloadBundle的实现如下所示：

def _DownloadBundle(url, local, quiet):
  if not url.endswith('/'):
    url += '/'
  url += 'clone.bundle'

  ......

  if not url.startswith('http:') and not url.startswith('https:'):
    return False

  dest = open(os.path.join(local, '.git', 'clone.bundle'), 'w+b')
  try:
    try:
      r = urllib.request.urlopen(url)
    except urllib.error.HTTPError as e:
      if e.code in [403, 404]:
        return False
      ......
      raise CloneFailure()
    except urllib.error.URLError as e:
      ......
      raise CloneFailure()
    try:
      if not quiet:
        _print('Get %s' % url, file=sys.stderr)
      while True:
        buf = r.read(8192)
        if buf == '':
          return True
        dest.write(buf)
    finally:
      r.close()
  finally:
    dest.close()

       Bundle文件是Git提供的一种机制，用来解决不能正常通过git、ssh和http等网络协议从远程地址克隆Git仓库的问题。简单来说，就是我们可以用“git bundle”命令来在一个Git仓库创建一个Bundle文件，这个Bundle文件就会包含Git仓库的提交历史。把这个Bundle文件通过其它方式拷贝到另一台机器上，就可以将它作为一个本地Git仓库来使用，而不用去访问远程网络。

      回到函数_Clone中，如果存在对应的clone.bundle文件，并且能成功下载到该clone.bundle，接下来就调用函数_ImportBundle将它作为源仓库克隆为新的Repo仓库。函数_ImportBundle的实现如下所示：

def _ImportBundle(local):
  path = os.path.join(local, '.git', 'clone.bundle')
  try:
    _Fetch(local, local, path, True)
  finally:
    os.remove(path)

       结合_Clone函数和_ImportBundle函数就可以看出，从clone.bundle文件克隆Repo仓库和从远程url克隆Repo仓库都是通过函数_Fetch来实现的。区别就在于调用函数_Fetch时指定的第三个参数，前者是已经下载到本地的一个clone.bundle文件路径，后者是origin（表示远程仓库名称）。

       函数_Fetch的实现如下所示：

def _Fetch(url, local, src, quiet):
  if not quiet:
    _print('Get %s' % url, file=sys.stderr)

  cmd = [GIT, 'fetch']
  if quiet:
    cmd.append('--quiet')
    err = subprocess.PIPE
  else:
    err = None
  cmd.append(src)
  cmd.append('+refs/heads/*:refs/remotes/origin/*')
  cmd.append('refs/tags/*:refs/tags/*')

  proc = subprocess.Popen(cmd, cwd = local, stderr = err)
  if err:
    proc.stderr.read()
    proc.stderr.close()
  if proc.wait() != 0:
    raise CloneFailure()

       函数_Fetch实际上就是通过“git fetch”从指定的仓库源克隆一个新的Repo仓库到当前目录下的.repo/repo子目录来。

       注意，以上只是克隆好了一个Repo仓库，接下来还需要从这个Repo仓库checkout出一个分支来，才能正常工作。从Repo仓库checkout出一个分支是通过调用函数_Checkout来实现的：

def _Checkout(cwd, branch, rev, quiet):
  """Checkout an upstream branch into the repository and track it.
  """
  cmd = [GIT, 'update-ref', 'refs/heads/default', rev]
  if subprocess.Popen(cmd, cwd = cwd).wait() != 0:
    raise CloneFailure()

  _SetConfig(cwd, 'branch.default.remote', 'origin')
  _SetConfig(cwd, 'branch.default.merge', 'refs/heads/%s' % branch)

  cmd = [GIT, 'symbolic-ref', 'HEAD', 'refs/heads/default']
  if subprocess.Popen(cmd, cwd = cwd).wait() != 0:
    raise CloneFailure()

  cmd = [GIT, 'read-tree', '--reset', '-u']
  if not quiet:
    cmd.append('-v')
  cmd.append('HEAD')
  if subprocess.Popen(cmd, cwd = cwd).wait() != 0:
    raise CloneFailure()

      要checkout出来的分支由参数branch指定。从前面的分析可以知道，如果当前执行的Repo脚本所在目录存在一个Repo仓库，那么参数branch描述的就是该仓库当前checkout出来的分支。否则的话，参数branch描述的就是从远程仓库克隆回来的“stable”分支。

      需要注意的是，这里从仓库checkout出分支不是使用“git checkout”命令来实现的，而是通过更底层的Git命令“git update-ref”来实现的。实际上，“git checkout”命令也是通过“git update-ref”命令来实现的，只不过它进行了更高层的封装，更方便使用。如果我们去分析组成Repo仓库的那些Python脚本命令，就会发现它们基本上都是通过底层的Git命令来完成Git功能的。

       3. Manifest仓库

       我们接着再分析下面这个命令的执行：

repo init -u https://android.googlesource.com/platform/manifest

       如前所述，这个命令安装好Repo仓库之后，就会调用该Repo仓库下面的main.py脚本，对应的文件为.repo/repo/main.py，它的入口函数的实现如下所示：

def _Main(argv):
  result = 0

  opt = optparse.OptionParser(usage="repo wrapperinfo -- ...")
  opt.add_option("--repo-dir", dest="repodir",
                 help="path to .repo/")
  ......

  repo = _Repo(opt.repodir)
  try:
    try:
      init_ssh()
      init_http()
      result = repo._Run(argv) or 0
    finally:
      close_ssh()
  except KeyboardInterrupt:
    ......
    result = 1
  except ManifestParseError as mpe:
    ......
    result = 1
  except RepoChangedException as rce:
    # If repo changed, re-exec ourselves.
    #
    argv = list(sys.argv)
    argv.extend(rce.extra_args)
    try:
      os.execv(__file__, argv)
    except OSError as e:
      ......
      result = 128

  sys.exit(result)

if __name__ == '__main__':
  _Main(sys.argv[1:])

      从前面的分析可以知道，通过参数--repo-dir传进来的是AOSP根目录下的.repo目录，这是一个隐藏目录，里面保存的是Repo仓库、Manifest仓库，以及各个AOSP子项目仓库。函数_Main首先是调用init_ssh和init_http来初始化网络环境，接着再调用前面创建的一个_Repo对象的成员函数_Run来解析要执行的命令，并且执行这个命令。

      _Repo类的成员函数_Run的实现如下所示：

from subcmds import all_commands

class _Repo(object):
  def __init__(self, repodir):
    self.repodir = repodir
    self.commands = all_commands
    # add 'branch' as an alias for 'branches'
    all_commands['branch'] = all_commands['branches']

  def _Run(self, argv):
    result = 0
    name = None
    glob = []

    for i in range(len(argv)):
      if not argv[i].startswith('-'):
        name = argv[i]
        if i > 0:
          glob = argv[:i]
        argv = argv[i + 1:]
        break
    if not name:
      glob = argv
      name = 'help'
      argv = []
    gopts, _gargs = global_options.parse_args(glob)

    ......

    try:
      cmd = self.commands[name]
    except KeyError:
      ......
      return 1

    cmd.repodir = self.repodir
    cmd.manifest = XmlManifest(cmd.repodir)

    ......

    try:
      result = cmd.Execute(copts, cargs)
    except DownloadError as e:
      ......
      result = 1
    except ManifestInvalidRevisionError as e:
      ......
      result = 1
    except NoManifestException as e:
      ......
      result = 1
    except NoSuchProjectError as e:
      ......
      result = 1
    finally:
      ......

    return result

        Repo脚本能执行的命令都放在目录.repo/repo/subcmds中，该目录每一个python文件都对应一个Repo命令。例如，“repo init”表示要执行命令脚本是.repo/repo/subcmds/init.py。

        _Repo类的成员函数_Run首先是在repo后面所带的参数中，不是以横线“-”开始的第一个选项，该选项就代表要执行的命令，该命令的名称就保存在变量name中。接着根据变量name的值在_Repo类的成员变量commands中找到对应的命令模块cmd，并且指定该命令模块cmd的成员变量repodir和manifest的值。命令模块cmd的成员变量repodir描述的就是AOSP的.repo目录，成员变量manifest指向的是一个XmlManifest对象，它描述的是AOSP的Repo仓库和Manifest仓库。

       我们看看XmlManifest类的构造函数，它定义在文件.repo/repo/xml_manifest.py文件中：

class XmlManifest(object):
  """manages the repo configuration file"""

  def __init__(self, repodir):
    self.repodir = os.path.abspath(repodir)
    self.topdir = os.path.dirname(self.repodir)
    self.manifestFile = os.path.join(self.repodir, MANIFEST_FILE_NAME)
    ......

    self.repoProject = MetaProject(self, 'repo',
      gitdir   = os.path.join(repodir, 'repo/.git'),
      worktree = os.path.join(repodir, 'repo'))

    self.manifestProject = MetaProject(self, 'manifests',
      gitdir   = os.path.join(repodir, 'manifests.git'),
      worktree = os.path.join(repodir, 'manifests'))

    ......

         XmlManifest作了描述了AOSP的Repo目录（repodir）、AOSP 根目录（topdir）和Manifest.xml文件（manifestFile）之外，还使用两个MetaProject对象描述了AOSP的Repo仓库（repoProject）和Manifest仓库（manifestProject）。

        在AOSP中，每一个子项目（或者说仓库）都用一个Project对象来描述。Project类定义在文件.repo/repo/project.py文件中，用来封装对各个项目的基础Git操作，例如，对项目进行暂存、提交和更新等。它的构造函数如下所示：

class Project(object):
  def __init__(self,
               manifest,
               name,
               remote,
               gitdir,
               worktree,
               relpath,
               revisionExpr,
               revisionId,
               rebase = True,
               groups = None,
               sync_c = False,
               sync_s = False,
               clone_depth = None,
               upstream = None,
               parent = None,
               is_derived = False,
               dest_branch = None):
    """Init a Project object.
    Args:
      manifest: The XmlManifest object.
      name: The `name` attribute of manifest.xml's project element.
      remote: RemoteSpec object specifying its remote's properties.
      gitdir: Absolute path of git directory.
      worktree: Absolute path of git working tree.
      relpath: Relative path of git working tree to repo's top directory.
      revisionExpr: The `revision` attribute of manifest.xml's project element.
      revisionId: git commit id for checking out.
      rebase: The `rebase` attribute of manifest.xml's project element.
      groups: The `groups` attribute of manifest.xml's project element.
      sync_c: The `sync-c` attribute of manifest.xml's project element.
      sync_s: The `sync-s` attribute of manifest.xml's project element.
      upstream: The `upstream` attribute of manifest.xml's project element.
      parent: The parent Project object.
      is_derived: False if the project was explicitly defined in the manifest;
                  True if the project is a discovered submodule.
      dest_branch: The branch to which to push changes for review by default.
    """
    self.manifest = manifest
    self.name = name
    self.remote = remote
    self.gitdir = gitdir.replace('\\', '/')
    if worktree:
      self.worktree = worktree.replace('\\', '/')
    else:
      self.worktree = None
    self.relpath = relpath
    self.revisionExpr = revisionExpr

    if   revisionId is None \
     and revisionExpr \
     and IsId(revisionExpr):
      self.revisionId = revisionExpr
    else:
      self.revisionId = revisionId

    self.rebase = rebase
    self.groups = groups
    self.sync_c = sync_c
    self.sync_s = sync_s
    self.clone_depth = clone_depth
    self.upstream = upstream
    self.parent = parent
    self.is_derived = is_derived
    self.subprojects = []

    self.snapshots = {}
    self.copyfiles = []
    self.annotations = []
    self.config = GitConfig.ForRepository(
                    gitdir = self.gitdir,
                    defaults =  self.manifest.globalConfig)

    if self.worktree:
      self.work_git = self._GitGetByExec(self, bare=False)
    else:
      self.work_git = None
    self.bare_git = self._GitGetByExec(self, bare=True)
    self.bare_ref = GitRefs(gitdir)
    self.dest_branch = dest_branch

    # This will be filled in if a project is later identified to be the
    # project containing repo hooks.
    self.enabled_repo_hooks = []

         Project类构造函数的各个参数的含义见注释，这里为了方便描述，用中文描述一下：

         manifest：指向一个XmlManifest对象，描述AOSP的Repo仓库和Manifest仓库元信息

         name：项目名称

         remote：描述项目对应的远程仓库元信息

         gitdir：项目的Git仓库目录

         worktree：项目的工作目录

         relpath：项目的相对于AOSP根目录的工作目录

         revisionExpr、revisionId、rebase、groups、sync_c、sync_s和upstream：每一个项目在.repo/repo/manifest.xml文件中都有对应的描述，这几个属性的值就来自于该manifest.xml文件对自己的描述的，它们的含义可以参考.repo/repo/docs/manifest-format.txt文件

         parent：父项目

         is_derived：如果一个项目含有子模块（也是一个Git仓库），那么这些子模块也会用一个Project对象来描述，这些Project的is_derived属性会设置为true

         dest_branch：用来code review的分支

         这里重点说一下项目的Git仓库目录和工作目录的概念。一般来说，一个项目的Git仓库目录（默认为.git目录）是位于工作目录下面的，但是Git支持将一个项目的Git仓库目录和工作目录分开来存放。在AOSP中，Repo仓库的Git目录（.git）位于工作目录（.repo/repo）下，Manifest仓库的Git目录有两份拷贝，一份（.git）位于工作目录（.repo/manifests）下，另外一份位于.repo/manifests.git目录，其余的AOSP子项目的工作目录和Git目录都是分开存放的，其中，工作目录位于AOSP根目录下，Git目录位于.repo/repo/projects目录下。

        此外，每一个AOSP子项目的工作目录也有一个.git目录，不过这个.git目录是一个符号链接，链接到.repo/repo/projects对应的Git目录。这样，我们就既可以在AOSP子项目的工作目录下执行Git命令，也可以在其对应的Git目录下执行Git命令。一般来说，要访问到工作目录的命令（例如git status）需要在工作目录下执行，而不需要访问工作目录（例如git log）可以在Git目录下执行。

         Project类有两个成员变量work_git和bare_git，它们指向的都是一个_GitGetByExec对象。用来封装对Git命令的执行。其中，前者在执行Git命令的时候，会将当前目录设置为项目的工作目录，而后者在执行的时候，不会设置当前目录，但是会将环境变量GIT_DIR的值设置为项目的Git目录，也就是.repo/projects目录下面的那些目录。通过这种方式，Project类就可以根据需要来在工作目录或者Git目录下执行Git命令。

        回到XmlManifest类的构造函数中，由于Repo和Manifest也是属于Git仓库，所以我们也需要创建一个Project对象来描述它们。不过，由于它们是比较特殊的Git仓库（用来描述AOSP子项目元信息的Git仓库），所以我们就使用另外一个类型为MetaProject的对象来描述它们。MetaProject类是从Project类继承下来的，定义在project.py文件中，如下所示：

class MetaProject(Project):
  """A special project housed under .repo.
  """
  def __init__(self, manifest, name, gitdir, worktree):
    Project.__init__(self,
                     manifest = manifest,
                     name = name,
                     gitdir = gitdir,
                     worktree = worktree,
                     remote = RemoteSpec('origin'),
                     relpath = '.repo/%s' % name,
                     revisionExpr = 'refs/heads/master',
                     revisionId = None,
                     groups = None)

       既然MetaProject类是从Project类继承下来的，那么它们的Git操作几乎都可以通过Project类来完成的。实际上，MetaProject类和Project类目前的区别不是太大，可以认为是基本相同的。使用MetaProject类来描述Repo仓库和Manifest仓库，主要是为了强调它们是用来描述AOSP子项目仓库的元信息的。

       回到_Repo类的成员函数_Run中，创建好用来描述Repo仓库和Manifest仓库的XmlManifest对象之后，就开始执行跟在repo脚本后面的不带横线“-”的选项所表示的命令。在我们这个场景中，这个命令就是init，它对应的Python模块为.repo/repo/subcmds/init.py，入口函数为定义在该模块的Init类的成员函数Execute，它的实现如下所示：

class Init(InteractiveCommand, MirrorSafeCommand):
    ......

  def Execute(self, opt, args):
    ......

    self._SyncManifest(opt)
    self._LinkManifest(opt.manifest_name)

    ......

        Init类的成员函数Execute主要就是调用另外两个成员函数_SyncManifest和_LinkManifest来完成克隆Manifest仓库的工作。

        Init类的成员函数_SyncManifest的实现如下所示：

class Init(InteractiveCommand, MirrorSafeCommand):
  ......

  def _SyncManifest(self, opt):
    m = self.manifest.manifestProject
    is_new = not m.Exists

    if is_new:
        ......

      m._InitGitDir(mirror_git=mirrored_manifest_git)

      if opt.manifest_branch:
        m.revisionExpr = opt.manifest_branch
      else:
        m.revisionExpr = 'refs/heads/master
    else:
      if opt.manifest_branch:
        m.revisionExpr = opt.manifest_branch
      else:
        m.PreSync()

    ......

    if not m.Sync_NetworkHalf(is_new=is_new):
      ......
      sys.exit(1)

    if opt.manifest_branch:
      m.MetaBranchSwitch(opt.manifest_branch)
    ......

    m.Sync_LocalHalf(syncbuf)
    ......

    if is_new or m.CurrentBranch is None:
      if not m.StartBranch('default'):
        ......
        sys.exit(1)

        Init类的成员函数_SyncManifest执行以下操作：

        (1). 检查本地是否存在Manifest仓库，即检查用来描述Manifest仓库MetaProject对象m的成员变量mExists值是否等于true。如果不等于的话，那么就说明本地还没有安装过Manifest仓库。这时候就需要调用该MetaProject对象m的成员函数_InitGitDir来在.repo/manifests目录初始化一个Git仓库。

        (2). 调用用来描述Manifest仓库MetaProject对象m的成员函数Sync_NetworkHalf来从远程仓库中克隆一个新的Manifest仓库到本地来，或者更新本地的Manifest仓库。这个远程仓库的地址即为在执行"repo init"命令时，通过-u指定的url，即https://android.googlesource.com/platform/manifest。

        (3). 检查"repo init"命令后面是否通过-b指定要在Manifest仓库中checkout出来的分支。如果有的话，那么就调用用来描述Manifest仓库MetaProject对象m的成员函数MetaBranchSwitch做一些清理工作，以便接下来可以checkout到指定的分支。

        (4). 调用用来描述Manifest仓库MetaProject对象m的成员函数Sync_LocaHalf来执行checkout分支的操作。注意，要切换的分支在前面已经记录在MetaProject对象m的成员变量revisionExpr中。

        (5). 如果前面执行的是新安装Manifest仓库的操作，并且没有通过-b选项指定要checkout的分支，那么默认就checkout出一个default分支。

        接下来，我们就主要分析MetaProject类的成员函数_InitGitDir、Sync_NetworkHalf和Sync_LocaHalf的实现。这几个函数实际上都是由MetaProject的父类Project来实现的，因此，下面我们就分析Project类的成员函数_InitGitDir、Sync_NetworkHalf和Sync_LocaHalf的实现。

        Project类的成员函数_InitGitDir的成员函数的实现如下所示：

class Project(object):
  ......

  def _InitGitDir(self, mirror_git=None):
    if not os.path.exists(self.gitdir):
      os.makedirs(self.gitdir)
      self.bare_git.init()
      ......

        Project类的成员函数_InitGitDir首先是检查项目的Git目录是否已经存在。如果不存在，那么就会首先创建这个Git目录，然后再调用成员变量bare_git所描述的一个_GitGetByExec对象的成员函数init来在该目录下初始化一个Git仓库。

        _GitGetByExec类的成员函数init是通过另外一个成员函数__getattr__来实现的，如下所示：

class Project(object):
  ......

  class _GitGetByExec(object):
    ......

    def __getattr__(self, name):
      """Allow arbitrary git commands using pythonic syntax.

      This allows you to do things like:
        git_obj.rev_parse('HEAD')

      Since we don't have a 'rev_parse' method defined, the __getattr__ will
      run.  We'll replace the '_' with a '-' and try to run a git command.
      Any other positional arguments will be passed to the git command, and the
      following keyword arguments are supported:
        config: An optional dict of git config options to be passed with '-c'.

      Args:
        name: The name of the git command to call.  Any '_' characters will
            be replaced with '-'.

      Returns:
        A callable object that will try to call git with the named command.
      """
      name = name.replace('_', '-')
      def runner(*args, **kwargs):
        cmdv = []
        config = kwargs.pop('config', None)
        ......
        if config is not None:
          ......
          for k, v in config.items():
            cmdv.append('-c')
            cmdv.append('%s=%s' % (k, v))
        cmdv.append(name)
        cmdv.extend(args)
        p = GitCommand(self._project,
                       cmdv,
                       bare = self._bare,
                       capture_stdout = True,
                       capture_stderr = True)
        if p.Wait() != 0:
          ......
        r = p.stdout
        try:
          r = r.decode('utf-8')
        except AttributeError:
          pass
        if r.endswith('\n') and r.index('\n') == len(r) - 1:
          return r[:-1]
        return r
      return runner

       从注释可以知道，_GitGetByExec类的成员函数__getattr__使用了一个trick，将_GitGetByExec类没有实现的成员函数间接地以属性的形式来获得，并且将该没有实现的成员函数的名称作为git的一个参数来执行。也就是说，当执行_GitGetByExec.init()的时候，实际上是透过成员函数__getattr__执行了一个"git init"命令。这个命令就正好是用来初始化一个Git仓库。

       我们再来看Project类的成员函数Sync_NetworkHalf的实现：

class Project(object):
  ......

  def Sync_NetworkHalf(self,
      quiet=False,
      is_new=None,
      current_branch_only=False,
      clone_bundle=True,
      no_tags=False):
    """Perform only the network IO portion of the sync process.
       Local working directory/branch state is not affected.
    """
    if is_new is None:
      is_new = not self.Exists
    if is_new:
      self._InitGitDir()

    ......

    if not self._RemoteFetch(initial=is_new, quiet=quiet, alt_dir=alt_dir,
                             current_branch_only=current_branch_only,
                             no_tags=no_tags):
      return False
 
    ......

       Project类的成员函数Sync_NetworkHalf主要执行以下的操作：

       (1). 检查本地是否已经存在对应的Git仓库。如果不存在，那么就先调用另外一个成员函数_InitGitDir来初始化该Git仓库。

       (2). 调用另外一个成员函籹_RemoteFetch来从远程仓库更新本地仓库。

       Project类的成员函数_RemoteFetch的实现如下所示：

class Project(object):
  ......

  def _RemoteFetch(self, name=None,
                   current_branch_only=False,
                   initial=False,
                   quiet=False,
                   alt_dir=None,
                   no_tags=False):
    ......

    cmd = ['fetch']

    ......

    ok = False
    for _i in range(2):
      ret = GitCommand(self, cmd, bare=True, ssh_proxy=ssh_proxy).Wait()
      if ret == 0:
        ok = True
        break
      elif current_branch_only and is_sha1 and ret == 128:
        # Exit code 128 means "couldn't find the ref you asked for"; if we're in sha1
        # mode, we just tried sync'ing from the upstream field; it doesn't exist, thus
        # abort the optimization attempt and do a full sync.
        break
      time.sleep(random.randint(30, 45))
    
    ......

        Project类的成员函数_RemoteFetch的核心操作就是调用“git fetch”命令来从远程仓库更新本地仓库。

        接下来我们再看MetaProject类的成员函数Sync_LocaHalf的实现：

class Project(object):
  ......

  def Sync_LocalHalf(self, syncbuf):
    """Perform only the local IO portion of the sync process.
       Network access is not required.
    """
    ......

    revid = self.GetRevisionId(all_refs)

    ......

    self._InitWorkTree()
    head = self.work_git.GetHead()
    if head.startswith(R_HEADS):
      branch = head[len(R_HEADS):]
      try:
        head = all_refs[head]
      except KeyError:
        head = None
    else:
      branch = None

    ......

    if head == revid:
      # No changes; don't do anything further.
      #
      return

    branch = self.GetBranch(branch)
 
    ......

    if not branch.LocalMerge:
      # The current branch has no tracking configuration.
      # Jump off it to a detached HEAD.
      #
      syncbuf.info(self,
                   "leaving %s; does not track upstream",
                   branch.name)
      try:
        self._Checkout(revid, quiet=True)
      except GitError as e:
        syncbuf.fail(self, e)
        return
      ......
      return

    ......

        这里我们只分析一种比较简单的情况，就是当前要checkout的分支是一个干净的分支，它没有做过修改，也没有设置跟踪远程分支。这时候Project类的成员函数_RemoteFetch的主要执行以下操作：

        (1). 调用另外一个成员函数GetRevisionId获得即将要checkout的分支，保存在变量revid中。

        (2). 调用成员变量work_git所描述的一个_GitGetByExec对象的成员函数GetHead获得项目当前checkout的分支，只存在变量head中。

        (3). 如果即将要checkout的分支revid就是当前已经checkout分支，那么就什么也不用做。否则继续往下执行。

        (4). 调用另外一个成员函数GetBranch获得用来描述当前分支的一个Branch对象。

        (5). 如果上述Branch对象的属性LocalMerge的值等于None，也就是属于我们讨论的情况，那么就调用另外一个成员函数_Checkout真正执行checkout分支revid的操作。

        如果要checkout的分支revid不是一个干净的分支，也就是它正在跳踪远程分支，并且在本地做过提交，这些提交又没有上传到远程分支去，那么就需要执行一些merge或者rebase的操作。不过无论如何，这些操作都是通过标准的Git命令来完成的。

        我们接着再看Project类的成员函数_Checkout的实现：

class Project(object):
  ......

  def _Checkout(self, rev, quiet=False):
    cmd = ['checkout']
    if quiet:
      cmd.append('-q')
    cmd.append(rev)
    cmd.append('--')
    if GitCommand(self, cmd).Wait() != 0:
      if self._allrefs:
        raise GitError('%s checkout %s ' % (self.name, rev))

        Project类的成员函数_Checkout的实现很简单，它通过GitCommand类构造了一个“git checkout”命令，将参数rev描述的分支checkout出来。

        至此，我们就将Manifest仓库从远程地址https://android.googlesource.com/platform/manifest克隆到本地来了，并且checkout出了指定的分支。回到Init类的成员函数Execute中，它接下来还要调用另外一个成员函数_LinkManifest来执行一个符号链接的操作。

         Init类的成员函数_LinkManifest的实现如下所示：

class Init(InteractiveCommand, MirrorSafeCommand):
  ......

  def _LinkManifest(self, name):
    if not name:
      print('fatal: manifest name (-m) is required.', file=sys.stderr)
      sys.exit(1)

    try:
      self.manifest.Link(name)
    except ManifestParseError as e:
      print("fatal: manifest '%s' not available" % name, file=sys.stderr)
      print('fatal: %s' % str(e), file=sys.stderr)
      sys.exit(1)

       参数name的值一般就等于“default.xml”，表示Manifest仓库中的default.xml文件，Init类的成员函数_LinkManifest通过调用成员变量manifest所描述的一个XmlManifest对象的成员函数Link来执行符号链接的操作，它定义在文件.repo/repo/xml_manifest.py文件，它的实现如下所示：

class XmlManifest(object):
  """manages the repo configuration file"""
  ......

  def Link(self, name):
    """Update the repo metadata to use a different manifest.
    """
    ......

    try:
      if os.path.lexists(self.manifestFile):
        os.remove(self.manifestFile)
      os.symlink('manifests/%s' % name, self.manifestFile)
    except OSError as e:
      raise ManifestParseError('cannot link manifest %s: %s' % (name, str(e)))

        XmlManifest类的成员变量manifestFile的值等于$(AOSP)/.repo/manifest.xml，通过调用os.symlink就将它符号链接至$(AOSP)/.repo/manifests/<name>文件去。这样无论Manifest仓库中用来描述AOSP子项目的xml文件是什么名称，都可以统一通过$(AOSP)/.repo/manifest.xml文件来访问。

        前面提到，Manifest仓库中用来描述AOSP子项目的xml文件名称默认就为default.xml，它的内容如下所示：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<manifest>

  <remote  name="aosp"
           fetch=".."
           review="https://android-review.googlesource.com/" />
  <default revision="refs/tags/android-4.2_r1"
           remote="aosp"
           sync-j="4" />

  <project path="build" name="platform/build" >
    <copyfile src="core/root.mk" dest="Makefile" />
  </project>
  <project path="abi/cpp" name="platform/abi/cpp" />
  <project path="bionic" name="platform/bionic" />
  ......

</manifest>

       关于该xml文件的详细描述可以参考.repo/repo/docs/manifest-format.txt文件。一般来说，该xml包含有四种类型的标签：

       remote：用来指定远程仓库信息。属性name描述的是一个远程仓库的名称，属性fetch用作项目名称的前缘，在构造项目仓库远程地址时使用到，属性review描述的是用作code review的server地址。

       default：当project标签没有指定default标签的属性时，默认就使用在default标签列出的属性。属性revision描述的是项目默认检出的分支，属性remote描述的是默认使用的远程仓库名称，必须要对应的remote标签的name属性值，属性sync-j描述的是从远程仓库更新项目时使用的并行任务数。

       project：每一个AOSP子项目在这里都对应有一个projec标签，用来描述项目的元信息。属性path描述的是项目相对于远程仓库URL的路径，属性name描述的是项目的名称，也是相对于 AOSP根目录的目录名称。例如，如果远程仓库URL为https://android.googlesource.com/platform，那么AOSP子项目bionic对应的远程仓库URL就为https://android.googlesource.com/platform/bionic，并且它的工作目录位于$(AOSP)/bionic。

       copyfile：作为project的子标签，表示要将从远程仓库更新回来的文件拷贝到指定的另外一个文件去。

       至些，我们就分析完成Manifest仓库的克隆过程了。在此基础上，我们再分析AOSP子项目仓库的克隆过程或者针对AOSP子项目的各种Repo命令就容易多了。

       4. AOSP子项目仓库

       执行完成repo init命令之后，我们就可以继续执行repo sync命令来克隆或者同步AOSP子项目了：

$ repo sync

       与repo init命令类似，repo sync命令的执行过程如下所示：

      1. Repo脚本找到Repo仓库里面的main.py文件，并且执行它的入口函数_Main；

      2. Repo仓库里面的main.py文件的入口函数_Main调用_Repo类的成员函数_Run对Repo脚本传递进来的参数进行解析；

      3. _Repo类的成员函数_Run解析参数发现要执行的命令是sync，于是就在subcmds目录中找到一个名称为sync.py的文件，并且调用定义在它里面的一个名称为Sync的类的成员函数Execute；

      4. Sync类的成员函数Execute解析Manifest仓库的default.xml文件，并且克隆或者同步出在default.xml文件里面列出的每一个AOSP子项目。

      在第3步中，Repo仓库的每一个Python文件是如何与一个Repo命令关联起来的呢？原来在Repo仓库的subcmds目录中，有一个__init__.py文件，每当subcmds被import时，定义在它里面的命令就会被执行，如下所示：

all_commands = {}

my_dir = os.path.dirname(__file__)
for py in os.listdir(my_dir):
  if py == '__init__.py':
    continue

  if py.endswith('.py'):
    name = py[:-3]
    clsn = name.capitalize()
    while clsn.find('_') > 0:
      h = clsn.index('_')
      clsn = clsn[0:h] + clsn[h + 1:].capitalize()

    mod = __import__(__name__,
                     globals(),
                     locals(),
                     ['%s' % name])
    mod = getattr(mod, name)
    try:
      cmd = getattr(mod, clsn)()
    except AttributeError:
      raise SyntaxError('%s/%s does not define class %s' % (
                         __name__, py, clsn))

    name = name.replace('_', '-')
    cmd.NAME = name
    all_commands[name] = cmd

        __init__.py会列出subcmds目录中的所有Python文件（除了__init__.py），并且里面找到对应的类，然后再创建这个类的一个对象，并且以文件名为关键字将该对象保存在全局变量all_commands中。例如，对于sync.py文件，它的文件名称去掉后缀名后为sync，再将sync的首字母大写，得到Sync。也就是说，sync.py需要定义一个Sync类，并且这个类需要直接或者间接地从Command类继承下来。Command类有一个成员函数Execute，它的各个子类需要对它进行重写，以实现各自的功能。

        _Repo类的成员函数_Run就是通过subcmds模块里面的全局变量all_commands，并且根据Repo脚本传进行来的第一个不带横线“-”的参数来找到对应的Command对象，然后调用它的成员函数Execute的。

        Sync类的成员函数Execute的实现如下所示：

class Sync(Command, MirrorSafeCommand):
  ......

  def Execute(self, opt, args):
    ......

    mp = self.manifest.manifestProject
    ......

    if not opt.local_only:
      mp.Sync_NetworkHalf(quiet=opt.quiet,
                          current_branch_only=opt.current_branch_only,
                          no_tags=opt.no_tags)
    ......

    if mp.HasChanges:
      ......
      mp.Sync_LocalHalf(syncbuf)
      ......

    all_projects = self.GetProjects(args,
                                    missing_ok=True,
                                    submodules_ok=opt.fetch_submodules)
    ......

    if not opt.local_only:
      to_fetch = []
      ......
      to_fetch.extend(all_projects)
      to_fetch.sort(key=self._fetch_times.Get, reverse=True)

      fetched = self._Fetch(to_fetch, opt)
      ......

      if opt.network_only:
        # bail out now; the rest touches the working tree
        return

      # Iteratively fetch missing and/or nested unregistered submodules
      while True:
        ......
        all_projects = self.GetProjects(args,
                                        missing_ok=True,
                                        submodules_ok=opt.fetch_submodules)
        missing = []
        for project in all_projects:
          if project.gitdir not in fetched:
            missing.append(project)
        if not missing:
          break
        ......
        fetched.update(self._Fetch(missing, opt))

    if self.UpdateProjectList():
      sys.exit(1)

    ......

    for project in all_projects:
      ......
      if project.worktree:
        project.Sync_LocalHalf(syncbuf)

    ......

        Sync类的成员函数Execute的核以执行流程如下所示：

       (1). 获得用来描述Manifest仓库的MetaProject对象mp。

       (2). 如果在执行repo sync命令时，没有指定--local-only选项，那么就调用MetaProject对象mp的成员函数Sync_NetworkHalf从远程仓库下载更新本地Manifest仓库。

       (3). 如果Mainifest仓库发生过更新，那么就调用MetaProject对象mp的成员函数Sync_LocalHalf来合并这些更新到本地的当前分支来。

       (4). 调用Sync的父类Command的成员函数GetProjects获得由Manifest仓库的default.xml文件定义的所有AOSP子项目信息，或者由参数args所指定的AOSP子项目的信息。这些AOSP子项目信息都是通过Project对象来描述，并且保存在变量all_projects中。

       (5). 如果在执行repo sync命令时，没有指定--local-only选项，那么就对保存在变量all_projects中的AOSP子项目进行网络更新，也就是从远程仓库中下载更新到本地仓库来，这是通过调用Sync类的成员函数_Fetch来完成的。Sync类的成员函数_Fetch实际上又是通过调用Project类的成员函数Sync_NetworkHalf来将远程仓库的更新下载到本地仓库来的。

       (6). 由于AOSP子项目可能会包含有子模块，因此当对它们进行了远程更新之后，需要检查它们是否包含有子模块。如果包含有子模块，并且执行repo sync脚本时指定有--fetch-submodules选项，那么就需要对AOSP子项目的子模块进行远程更新。调用Sync的父类Command的成员函数GetProjects的时候，如果将参数submodules_ok的值设置为true，那么得到的AOSP子项目列表就包含有子模块。将这个AOSP子项目列表与之前获得的AOSP子项目列表fetched进行一个比较，就可以知道有哪些子模块是需要更新的。需要更新的子模块都保存在变量missing中。由于子模块也是用Project类来描述的，因此，我们可以像远程更新AOSP子项目一样，调用Sync类的成员函数_Fetch来更新它们的子模块。

       (7). 调用Sync类的成员函数UpdateProjectList更新$(AOSP)/.repo目录下的project.list文件。$(AOSP)/.repo/project.list记录的是上一次远程同步后所有的AOSP子项目名称。以后每一次远程同步之后，Sync类的成员函数UpdateProjectList就会通过该文件来检查是否存在某些AOSP子项目被删掉了。如果存在这样的AOSP子项目，并且这些AOSP子项目没有发生修改，那么就会将它们的工作目录删掉。

       (8). 到目前为止，Sync类的成员函数对AOSP子项目所做的操作仅仅是下载远程仓库的更新到本地来，但是还没有将这些更新合并到本地的当前分支来，因此，这时候就需要调用Project类的成员函数Sync_LocalHalf来执行合并更新的操作。

       从上面的步骤可以看出，init sync命令的核心操作就是收集每一个需要同步的AOSP子项目所对应的Project对象，然后再调用这些Project对象的成员函数Sync_NetwokHalft和Sync_LocalHalf进行同步。关于Project类的成员函数Sync_NetwokHalft和Sync_LocalHalf，我们在前面分析Manifest仓库的克隆过程时，已经分析过了，它们无非就是通过git fetch、git rebase或者git merge等基本Git命令来完成自己的功能。

       以上我们分析的就是AOSP子项目仓库的克隆或者同步过程，为了更进一步加深对Repo仓库的理解，接下来我们再分析另外一个用来在AOSP上创建Topic的命令repo start。

       5. 在AOSP上创建Topic

       在Git的世界里，分支（branch）是一个很核心的概念。Git鼓励你在修复Bug或者开发新的Feature时，都创建一个新的分支。创建Git分支的代价是很小的，而且速度很快，因此，不用担心创建Git分支是一件不讨好的事情，而应该尽可能多地使用分支。

       同样的，我们下载好AOSP代码之后，如果需要在上面进行修改，或者增加新的功能，那么就要在新的分支上面进行。Repo仓库提供了一个repo start命令，用来在AOSP上创建分支，也称为Topic。这个命令的用法如下所示：

$ repo start BRANCH_NAME [PROJECT_LIST]

       参数BRANCH_NAME指定新的分支名称，后面的PROJECT_LIST是可选的。如果指定了PROJECT_LIST，就表示只对特定的AOSP子项目创建分支，否则的话，就对所有的AOSP子项目创建分支。

       根据前面我们对repo sync命令的分析可以知道，当我们执行repo start命令的时候，最终定义在Repo仓库的subcmds/start.py文件里面的Start类的成员函数Execute会被调用，它的实现如下所示：

class Start(Command):
  ......

  def Execute(self, opt, args):
    ......

    nb = args[0]
    if not git.check_ref_format('heads/%s' % nb):
      print("error: '%s' is not a valid name" % nb, file=sys.stderr)
      sys.exit(1)

    err = []
    projects = []
    if not opt.all:
      projects = args[1:]
      if len(projects) < 1:
        print("error: at least one project must be specified", file=sys.stderr)
        sys.exit(1)

    all_projects = self.GetProjects(projects)

    pm = Progress('Starting %s' % nb, len(all_projects))
    for project in all_projects:
      pm.update()
      ......
      if not project.StartBranch(nb):
        err.append(project)
    pm.end()

    ......

        参数args[0]保存的是要创建的分支的名称，参数args[1:]保存的是要创建分支的AOSP子项目名称列表，Start类的成员函数Execute分别将它们保存变量nb和projects中。

        Start类的成员函数Execute接下来调用父类Command的成员函数GetProjects，并且以变量projects为参数，就可以获得所有需要创建新分支nb的AOSP子项目列表all_projects。在all_projects中，每一个AOSP子项目都用一个Project对象来描述。

        最后，Start类的成员函数Execute就遍历all_projects里面的每一个Project对象，并且调用它们的成员函数StartBranch来执行创建新分支的操作。

        Project类的成员函数StartBranch的实现如下所示：

class Project(object):
  ......

  def StartBranch(self, name):
    """Create a new branch off the manifest's revision.
    """
    head = self.work_git.GetHead()
    if head == (R_HEADS + name):
      return True

    all_refs = self.bare_ref.all
    if (R_HEADS + name) in all_refs:
      return GitCommand(self,
                        ['checkout', name, '--'],
                        capture_stdout = True,
                        capture_stderr = True).Wait() == 0

    branch = self.GetBranch(name)
    branch.remote = self.GetRemote(self.remote.name)
    branch.merge = self.revisionExpr
    revid = self.GetRevisionId(all_refs)

    if head.startswith(R_HEADS):
      try:
        head = all_refs[head]
      except KeyError:
        head = None

    if revid and head and revid == head:
      ref = os.path.join(self.gitdir, R_HEADS + name)
      try:
        os.makedirs(os.path.dirname(ref))
      except OSError:
        pass
      _lwrite(ref, '%s\n' % revid)
      _lwrite(os.path.join(self.worktree, '.git', HEAD),
              'ref: %s%s\n' % (R_HEADS, name))
      branch.Save()
      return True

    if GitCommand(self,
                  ['checkout', '-b', branch.name, revid],
                  capture_stdout = True,
                  capture_stderr = True).Wait() == 0:
      branch.Save()
      return True
    return False

        Project类的成员函数StartBranch的执行过程如下所示：

        (1). 获得项目的当前分支head，这是通过调用Project类的成员函数GetHead来实现的。

        (2). 项目当前的所有分支保存在Project类的成员变量bare_ref所描述的一个GitRefs对象的成员变量all中。如果要创建的分支name已经项目的一个分支，那么就直接通过GitCommand类调用git checkout命令来将该分支检出即可，而不用创建新的分支。否则继续往下执行。

        (3). 创建一个Branch对象来描述即将要创建的分支。Branch类的成员变量remote描述的分支所要追踪的远程仓库，另外一个成员变量merge描述的是分支要追踪的远程仓库的分支。这个要追踪的远程仓库分支由Manifest仓库的default.xml文件描述，并且保存在Project类的成员变量revisionExpr中。

        (4). 调用Project类的成员函数GetRevisionId获得项目要追踪的远程仓库分支的sha1值，并且保存在变量revid中。

        (5). 由于新创建的分支name需要追踪的远程仓库分支为revid，因此如果项目的当前分支head刚好就是项目要追踪的远程仓库分支revid，那么创建新分支name就变得很简单，只要在项目的Git目录（位于.repo/projects目录下）下的refs/heads子目录以name名称创建一个文件，并且往这个文件写入写入revid的值，以表明新分支name是在要追踪的远程分支revid的基础上创建的。这样的一个简单的Git分支就创建完成了。不过我们还要修改项目工作目录下的.git/HEAD文件，将它的内容写为刚才创建的文件的路径名称，这样才能将项目的当前分支切换为刚才新创建的分支。从这个过程就可以看出，创建的一个Git分支，不过就是创建一个包含一个sha1值的文件，因此代价是非常小的。如果项目的当前分支head刚好不是项目要追踪的远程仓库分支revid，那么就继续往下执行。

        (6). 执行到这里的时候，就表明我们要创建的分支不存在，并且我们需要在一个不是当前分支的分支的基础上创建该新分支，这时候就需要通过调用带-b选项的git checkout命令来完成创建新分支的操作了。选项-b后面的参数就表明要在哪一个分支的基础上创建分支。新的分支创建出来之后，还需要将它的文件拷贝到项目的工作目录去。

        至此，我们就分析完成在AOSP上创建新分支的过程了，也就是repo start命令的执行过程。更多的repo命令，例如repo uplad、repo diff和repo status等，可以以参考官方文档http://source.android.com/source/using-repo.html，它们的执行过程和我们前面分析repo sync、repo start都是类似，不同的是它们执行其它的Git命令。有兴趣的小伙伴自己尝试自己去分析一下。更多的知识分享，请关注老罗的新浪微博：http://weibo.com/shengyangluo。