Git系列之基础篇--add

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《Git系列》文章是博主阅读Git官方book提取整理出的内容，意在深入理解Git的工作机制、原理

简介

前两篇分别介绍Git版本控制系统和Git仓库的一些知识，从本章起将正式深入Git的使用；

在第一篇文章《Git系列—初识》中提到了文件状态的几种类型，除了已提交状态之外，Git工作目录下不外乎就两种文件状态：已跟踪或未跟踪。

  1. 已跟踪：是指那些被纳入了版本控制的文件，在上一次快照中有它们的记录，在工作一段时间后，它们的状态可能处于未修改，已修改或已放入暂存区。初次克隆某个仓库的时候，工作目录中的所有文件都属于已跟踪文件，并处于未修改状态。
  2. 未跟踪：工作目录中除已跟踪文件以外的所有其它文件都属于未跟踪文件，它们既不存在于上次快照的记录中，也没有放入暂存区。

文件的状态变化周期

从上图中可以看出无论是Untracked或Modified状态的文件最终都需要转换成Staged状态的文件才能被Git管理，一般称Staged状态的文件为存入暂存区的文件。

status

在正式使用add命令之前，在这里先引入status命令，其作用为检查当前文件状态；一般的，Git工作目录下的文件除上述介绍的几种文件状态之外，还有一种特殊的状态，即未更改状态—代表所有已跟踪文件在上次提交后都未被更改过。

语法为：git status

add

add命令在Git版本控制中其含义是将所有Untracked和Unstaged的文件放入暂存区，暂存区的文件即可被Git跟踪管理的文件。

初级使用

一般的，使用git add命令开始追踪一个文件，其语法为：git add [<options>] [--] <pathspec>...(options可通过git add -h查看，亦可查阅add)

所以如下实例：

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➜  test git:(master) ✗ echo "test" > test.txt
➜  test git:(master) ✗ git status
On branch master

Initial commit

Untracked files:
  (use "git add <file>..." to include in what will be committed)

	test.txt

nothing added to commit but untracked files present (use "git add" to track)
➜  test git:(master) ✗ git add test.txt   (亦可为 git add . 为添加当前目录所有未跟踪或未暂存文件)
➜  test git:(master) ✗ git status
On branch master

Initial commit

Changes to be committed:
  (use "git rm --cached <file>..." to unstage)

	new file:   test.txt

上述实例中当创建一个新文件test.txt时，使用git status命令查看，Git会提示Untracked files:(use "git add <file>..." to include in what will be committed)；而当执行add操作后，会提示Changes to be committed:(use "git rm --cached <file>..." to unstage)，可使用git rm --cached命令将该文件移除暂存区；所以读者可勤用git status命令，Git会友好的提示一些命令。

再次修改文件test.txt使用git status查看发现修改已暂存的文件出现modified状态的文件，根据git status提示，若需要应用此次修改则使用git add，若不应用则使用git checkout --

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➜  test git:(master) ✗ echo "test11" > test.txt
➜  test git:(master) ✗ git status
On branch master

Initial commit

Changes to be committed:
  (use "git rm --cached <file>..." to unstage)

	new file:   test.txt

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

	modified:   test.txt
➜  test git:(master) ✗ git add .
➜  test git:(master) ✗ git status
On branch master

Initial commit

Changes to be committed:
  (use "git rm --cached <file>..." to unstage)

	new file:   test.txt

高级使用

前文中使用git add命令可将文件放入暂存区进行追踪，那么Git还提供了一套高级命令来完成git add操作；

Git是一个内容寻址文件系统，其核心部分是一个简单的键值对数据库（key-value data store）。它会为每一个暂存区的文件使用SHA-1 哈希算法计算校验和，生成一个blob对象。你可以向该数据库插入任意类型的内容，它会返回一个键值，通过该键值可以在任意时刻再次检索（retrieve）该内容。 可以通过底层命令 hash-object 来演示上述效果——该命令可将任意数据保存于 .git 目录，并返回相应的键值。

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➜  test git:(master) ✗ ls
test.txt
➜  test git:(master) ✗ git hash-object -w test.txt
cb19826acbc17d65e6b492abf2b5b10930c184f3
➜  test git:(master) ✗  git cat-file -p cb19826acbc17d65e6b492abf2b5b10930c184f3
test11
➜  test git:(master) ✗ git cat-file -t cb19826acbc17d65e6b492abf2b5b10930c184f3
blob
➜  test git:(master) ✗ git update-index --add --cacheinfo 100644 cb19826acbc17d65e6b492abf2b5b10930c184f3 test.txt
➜  test git:(master) ✗ git st
On branch master

Initial commit

Changes to be committed:
  (use "git rm --cached <file>..." to unstage)

	new file:   test.txt
  1. git hash-object -w 数据来源(stdin或文件) :
    输出长度为 40 个字符的校验和(一个将待存储的数据外加一个头部信息（header）一起做 SHA-1 校验运算而得的校验和)
  2. git cat-file -p SHA-1 :
    输出校验值对应的内容，-p是判断其值并显示其内容 , -t为输出该hash的类型，取值有blob,tree,commit
  3. git update-index —add —cacheinfo 文件模式 SHA-1 文件名 :
    必须为上述命令指定 —add 选项，因为此前该文件并不在暂存区中;同样必需的还有 —cacheinfo 选项，因为将要添加的文件位于 Git 数据库中，而不是位于当前目录下。
    文件模式：
    • 100644：普通文件
    • 100755：可执行文件
    • 120000：符号链接
    • 三种模式即是 Git 文件（即数据对象）的所有合法模式（当然，还有其他一些模式，但用于目录项和子模块）。

此时可查看.git目录下的objects内容（根据SHA-1的hash值存储的文件）：

objects内容为

从上述的实例中我们再次能感受到Git其内部原理是键值对数据库（key-value data store），通过文件的hash值来定位文件的修改。

总结

git add命令是将未暂存的文件存入暂存区，其内部原理是计算出该文件对应的hash值，并存储至objects目录下，以通过其内容来管理变更。

SHA-1 哈希算法

Git 中所有数据在存储前都计算校验和，然后以校验和来引用。
Git 用以计算校验和的机制叫做 SHA-1 散列（hash，哈希）。 这是一个由 40 个十六进制字符（0-9 和 a-f）组成字符串，基于 Git 中文件的内容或目录结构计算出来。

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