Git详解(带图) --- 本地电脑的工作区、暂存区、本地仓与远程仓-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了Git详解(带图) --- 本地电脑的工作区、暂存区、本地仓与远程仓。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

1. Introduction 介绍

在 git 的丰富功能中，工作区 (Work Space)、暂存区 (Index/Staging Area)、本地仓库 (Local Repository) 和远程仓库 (Remote Repository) 被认为是四大核心概念。今天让我们深入了解这些神秘的组成部分，揭开它们的面纱，让你能够更好地利用Git来管理项目。

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上图相信大家再熟悉不过，这是我从 Git 基本操作 | 菜鸟教程直接贴过来的，网上也有很多类似的图解...这个关系图主要介绍这四个区之间的关系，以及它们之间的 git 基本操作命令。在这个的基础上我将结合不同的文件、目录重点解释：workspace、staging area、local repository 到底存在我们自己电脑的何处，以及它们内部是如何关联运转的。希望看完你能有所收获。

2. Basic Concept 基本概念

工作区 (Work Space)：是在电脑文件系统中能看到的项目目录。它包含项目的实际文件，你在工作区进行的修改会影响到这些文件。比如，你新创建了一个文件夹，git init 命令以后它就成为了一个 git 目录，然后你在文件夹里修改了一个 readme.txt 文件，也就是所谓的在工作区修改了它，这个很好理解。

暂存区 (Index/ Staging Area)：是一个中间区域，用于暂存工作区中的改动，但这些改动还没有提交到本地仓库。在进行版本控制时，你需要明确地将修改添加到暂存区，这相当于一次“快照”，在提交到本地仓库之前，你可以对这次“快照”进行进一步的调整。这个区域比较抽象，我们暂时不需要看到它，只用记住在提交到本地仓之前，先添加到这儿就行。

本地仓库 (Local Repository)：是存储在自己计算机本地的版本库，包含了完整的项目历史数据。执行 git commit 命令后会将暂存区的内容添加到这里，git 会保存为一个新的提交，并更新本地仓库，这样就形成了项目的版本历史。这个区域也比较抽象，暂时不用担心。

远程仓库 (Remote Repository)：是位于网络上的 git 仓库，通常托管在像 GitHub、GitLab 或 Bitbucket 等服务提供商上。远程仓库用于协作和备份。多个开发者可以共享同一个远程仓库，每个人可以将自己的改动推送到远程仓库，从而实现协同开发。同时，远程仓库也提供了项目的备份和存档。

3. Further Exploration 进一步探索

其实，在我们的电脑上，git 工作区是工作区、暂存区和本地仓的统称...现在我们用图文形式开始解释，以 Mac 电脑为例，Windows 基本思路一致。

3.1 Git Structure 文件结构

首先我们从 git 文件夹结构入手，比如我们创建了一个文件夹 learnGit 并且使用 git init 命令初始化成一个 git 文件夹，里面有一个 readme.txt 文件，那么 readme.txt 其实就处在该 git 文件夹的工作区，这点很好理解对吧。

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此时如果我们在 learnGit 目录中使用 command + shift + . 快捷键 (显示隐藏文件)，会出现一个 .git 文件夹，这就是我们所谓的本地版本库，它是 git 版本控制系统用于存储仓库元数据和对象的目录，更是 git 的核心。它包含了 git 仓库的全部信息，包括版本历史、分支、标签、配置等。

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3.2 Key folder 隐藏文件 .git

.git 文件夹是Git版本库的核心，它使得Git能够追踪文件的更改、管理分支、记录提交历史等。这个文件夹通常位于项目的根目录下。在通常情况下，用户不太需要直接操作这个文件夹，而是通过Git命令来与版本库进行交互。为了更好地了解 git，一起来看看以下几个重要的文件及文件夹。

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3.2.1 index 文件

没错，通过名字不难看出 index 文件实际上就存储了将被包含在下一次提交中的文件信息，我们可以理解为这就是 Staging Area 即暂存区的内容。这就是为什么说暂存区的内容其实也被包括在工作区。

3.2.2 HEAD 文件 (*)

指向当前所在分支的最新提交，当前表明我们在本地的 main 分支，如果我们切换到另一本地分支，比如 temp，那么这个 HEAD 文件就会显示 ref: refs/heads/temp (之后演示的内容原理都和 main 分支一样)。 Git详解(带图) --- 本地电脑的工作区、暂存区、本地仓与远程仓,Git 专栏,git HEAD 文件的内容是一个路径文件，我们打开这个路径下的main文件 .git/refs/heads/main

Git详解(带图) --- 本地电脑的工作区、暂存区、本地仓与远程仓,Git 专栏,git 显示为一段 hash 码，我们先不要关掉这个文件，等下看这个 hash 码和谁能对应上

3.2.3 logs 文件夹 (*)

由文件夹名字不难看出这是一个用于存放记录日志的目录，logs 文件夹下又包括一个 HEAD 以及 refs 文件夹，如下图所示

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与上一个 HEAD 文件不同，这个 HEAD 文件在 logs 文件夹下，它主要记录的是 'HEAD' 引用的变化，即当前所在的分支或提交的变化。可用于记录分支切换，版本回退，提交等日志。比如每次切换分支或提交时，都会在这个文件中生成一条记录，包括变化的时间、旧的 HEAD 引用的位置、新的 HEAD 引用的位置等信息。

refs 文件夹中包含 heads 和 remotes 两个文件夹，remotes 很明显是关于远程仓的，我们主要来看看 heads。heads 文件夹中包含一个 main 文件。这个文件是用于记录本地特定分支的引用变化，每次该分支发生变化时，都会在这个文件中生成一条记录，包括变化的时间、旧的分支位置、新的分支位置等信息。

我们用文本编辑器打开这个 .git/logs/refs/heads/main 文件

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我们发现最后的 hash 码和之前那个对应上了！

.git/HEAD 指向的 .git/refs/heads/main 哈希码 == .git/logs/refs/heads/main 最后的哈希码

我们知道 HEAD 表示当前分支提交的最新版本，上面这个例子表示，我们目前所在的本地 main 分支上最新提交版本对应的 reference (快照) 是 ece57b94dd97a....5896 这个 Hash 码，由此我们得出结论，在获取历史提交版本时是以 commit 对应的 Hash 码作为依据找到对应的提交版本，这个 Hash 码在 .git/logs 日志中可以找到。

可是，有了 Hash 码还不够，我们还要根据这个 Hash 码找到具体的提交内容，那么具体的提交内容存放在哪呢？

3.2.4 objects 文件夹 (*)

objects 就是我们的本地对象库，它的作用是存储所有的 git 对象，如提交内容、树（目录）、Blob（文件）等。所以如果我们要依据 Hash 码找到实际的提交内容，就要拿着 logs 文件夹中存储的 Hash 码来 objects 文件夹取。在这个目录中，git 会根据哈希值的前两个字符将对象分组存储。每个提交对象的内容会被压缩、存储在一个以哈希值命名的文件中。如果对象内容有变化，git 会生成新的哈希值。

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打开这个 ec 文件夹就能看到，我们最后一次提交的具体内容了，这个内容是以之前那个 Hash 码命名的。很巧的是，我们上一次的提交和最新的提交 Hash 码开头差不多，所以 git 通过计算前两位 hash 码将两者都放在了这个文件夹中。 Git详解(带图) --- 本地电脑的工作区、暂存区、本地仓与远程仓,Git 专栏,git

4. Conclusion 总结

到此我们就知道了工作区、暂存区、本地仓库在自己的电脑到底是如何存在的，以及他们之间是如何运作产生联系的，本地仓库就是 .git/objects 文件夹，暂存区就是 index，HEAD 指向当前本地分支最新的提交，这个提交对应有一个 commit id, 以 Hash 值表示，获取或者推送某个提交需要拿着 Hash 值去本地仓库也就是 .git/objects 里找到具体的提交内容。