Git 工作區 暫存區和版本庫

暫存區（stage, index）是 git 最重要的概念之一，理解了這個概念很多 git 命令就不再那麼神秘了。 今天在寫這部分的內容，畫了乙個圖，看看有沒有什麼問題。 

理解 git 暫存區（stage） 把上面的「實踐二」從頭至尾走一遍，不知道您的感想如何？

在「實踐二」的過程中，我有意無意的透漏了「暫存區」的概念，為了避免使用者被新概念嚇壞，在暫存區出現的地方用同時使用了「提交任務」這一更易理解 的概念，但是暫存區（stage, 或稱為 index）才是其真正的名稱。我認為 git 暫存區（stage, 或稱為 index）的設計是 git 最成功的設計之一，也是最難理解的乙個設計。 在版本庫（.git）目錄下，有乙個 index 檔案，我們針對這個檔案做乙個有趣的試驗。 首先我們執行 "git checkout" 命令撤銷工作區中 

welcome.txt 檔案尚未提交的修改。

$ git checkout -- welcome.txt

$ git status -s

.git/index 檔案，注意該檔案的時間戳（19:37:44）：

$ ls --full-time .git/index

-rw-r--r-- 1 jiangxin jiangxin 112 2010-11-29 19:37:44.625246224 +0800 .git/index

.git/index 檔案的時間戳（19:37:44），和上面的一樣。

$ git status -s

$ ls --full-time .git/index
-rw-r--r-- 1 jiangxin jiangxin 112 2010-11-29 19:37:44.625246224 +0800 .git/index

.git/index 檔案時間戳（19:42:06）。

$ touch welcome.txt

$ git status -s
$ ls --full-time .git/index
-rw-r--r-- 1 jiangxin jiangxin 112 2010-11-29 19:42:06.980243216 +0800 .git/index

.git/index 檔案中記錄的（工作區跟蹤檔案的）時間戳、長度等資訊判斷工作區檔案是否改變。如果工作區的檔案時間戳改變，說明檔案的內容可能被改變了，需要要開啟檔案，讀取檔案內容，和更改前的原始檔案相比較，判斷檔案內容是否被更改。如果檔案內容沒有改變，則將該檔案新的時間戳記錄到 

.git/index 檔案中。因為判斷檔案是否更改，使用時間戳、檔案長度等資訊進行比較要比通過檔案內容比較要快的多，所以 git 這樣的實現方式可以讓工作區狀態掃瞄更快速的執行，這也是 git 高效的因素之一。

檔案 .git/index 實際上就是乙個包含檔案索引的目錄樹，像是乙個虛擬的工作區。在這個虛擬工作區的目錄樹中，記錄了檔名、檔案的狀態資訊（時間戳、檔案長度等），檔案的 內容並不儲存其中，而是儲存在 git 物件庫（.git/objects）中，檔案索引建立了檔案和物件庫中物件實體之間的對應。下面這個圖展示了工作區、版本庫中的暫存區和版本庫之間的關 系。

工作區、版本庫、暫存區原理圖

在這個圖中，我們可以看到部分 git 命令是如何影響工作區和暫存區（stage, index）的。

本文聊聊在使用git的過程中，如何撤銷乙個操作，這個操作可能是git add,git commit,或是git merge，或是其他的。接下來分情況討論：

情景一 檔案被修改，還沒有git add。

這時候檔案還沒有被新增到object database中，可以使用index中的版本來覆蓋工作區。? 1

git checkout -- [filename]

情景二 檔案被修改，且已經git add。

此時修改過的檔案已經作為乙個新的object新增到object databse中，可以使用當前head中的版本來覆蓋index。

這時候檔案還沒有被新增到object database中，可以使用index中的版本來覆蓋工作區。? 1

git reset head -- [filename]

如果還想重置工作區，可以繼續：

這時候檔案還沒有被新增到object database中，可以使用index中的版本來覆蓋工作區。? 1

git checkout -- [filename]

情景三 已經提交commit，需要撤銷commit。

這種情況又分為多種子情景，詳細討論，首先給出乙個模擬的提交歷史,從左到右一次提交，master執行提交h。

a---b---c---d---e---f---g---h

|master

可以使用2個命令：? 1

git reset --hard g

或 ?

1git revert h

二者區別在於git reset不會產生新的提交，而是將分支指向指定的commit，生成的提交歷史為：

a---b---c---d---e---f---g---h

|  master

a---b---c---d---e---f---g---h---i

|  master

比如我們想撤銷e，f兩個提交，此時git reset已經無法勝任，因為我們在e，f後又有多個正常提交。這時可以使用git revert，但是要操作兩次。這種情況下，推薦使用git rebase:? 1

git rebase --onto d g^ h

情形四 執行merge操作，但是遇到conflict，想要撤銷merge操作。

此時並為生成新的提交，當前分支頭並未移動，因此可以簡單的：? 1

git reset --hard head

情形五 執行merge操作，且已生成新的提交，要撤銷merge操作。

這是簡單的git revert 已經不能勝任。因為merge生成的提交有2個父提交，git不知道該使用哪個作為主線。這時需要新增乙個額外的引數：? 1

git revert -m [parent-number] [refs]

-m指定要採用哪條主線（編號從1開始）。

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