Lite Git (III) - First Commit

2023-10-27 09:19:16

Lite Git (III) - First Commit

前言

本专栏名为Lite Git。主要想与Pro Git对应，后者为Git官方指南，有兴趣，或者想了解更多细节的同学，请移步官网下载PDF版。

本专栏主要为了让初出茅庐的同学更快、更合理地掌握Git的基本运用；

同时，本专栏也会介绍一下作为Android开发人员关心的：repo的运用；

本篇是该专栏的第三篇，主要介绍Git仓库的的结构划分，属于比较重要的一节，刚开始了解Git的同学强烈建议了解一下；

在了解了本章节以后，后续的git命令学习就是手到擒来的事情。

此后会完成第一笔提交，并在此过程中进一步加深对Git仓库结构的理解；

结构划分

在介绍使用步骤之前，我认为如下概念需要先介绍一下，这有助于后面命令的记忆与理解；

前面已经提到了工作区(Working Directory)以及git仓库(Repository)的的概念。事实上，在常规Git仓库（即：非裸仓库）下，还有一个暂存区（Staging Area）。那么这三个概念的简介依次如下：

  • working directory 工作区，即git仓库托管的文件内容检出后的工作区域，可以由用户*查看、编辑、更改。大部分情况下等效于除去.git目录以外的内容，git裸仓库下没有工作区；
  • git repository 仓库本身，大部分情况下等效于.git目录（非裸仓库，后者仓库根目录即为仓库本身），其内部是有一套管理、压缩、索引机制，这个对于初学者来说无需过多关注（如果后面有时间会提一提）；
  • staging area 我习惯于称之为暂存区（后面将维持此称呼）。在git内部通过一个名为index的文件进行管理（因此部分地方提到index也是指代这个），主要用于一些版本控制过程的中间态的记录，通常是一些待提交的内容的记录。这部分比较难理解，但是对玩转git有很大的帮助。后面会详细讲解；

为了加深记忆，这里使用上一节的demo_client仓库来讲解：

# demo_client 为常规仓库（非裸仓库）
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ ll
total 12
drwxr-xr-x 3 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 ./
drwxr-xr-x 5 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 ../
drwxr-xr-x 7 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 .git/
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $

此时：

  • 工作区为空（但不是不存在，git裸仓库下工作区不存在）；
  • 仓库非空（结构存在，但内容为空）；
  • 暂存区为空（没有index）；

提交修改

由于目前demo_client与远端的demo_bare仓库均没有追踪任何文件，因此仓库是空的。

现在，我们借“完成第一笔提交”这一目的，逐步介绍各个阶段下，不同区域的情况，以加深大家对这三个区域的理解：

  1. 首先，我们在demo_client目录下创建一个文件FileA（Linux环境）：

    ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ touch FileA
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ ll
total 12
drwxr-xr-x 3 ryan ryan 4096 Oct 27 13:44 ./
drwxr-xr-x 5 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 ../
drwxr-xr-x 7 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 .git/
-rw-r--r-- 1 ryan ryan    0 Oct 27 13:44 FileA

  2. 然后，我们通过git status查看git的情况：

    #查看.git仓库，依旧没有index文件
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ ll .git/
total 40
drwxr-xr-x 7 ryan ryan 4096 Oct 27 13:45 ./
drwxr-xr-x 3 ryan ryan 4096 Oct 27 13:44 ../
-rw-r--r-- 1 ryan ryan   23 Oct 27 13:36 HEAD
drwxr-xr-x 2 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 branches/
-rw-r--r-- 1 ryan ryan  254 Oct 27 13:36 config
-rw-r--r-- 1 ryan ryan   73 Oct 27 13:36 description
drwxr-xr-x 2 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 hooks/
drwxr-xr-x 2 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 info/
drwxr-xr-x 4 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 objects/
drwxr-xr-x 4 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 refs/

#git status可以查看当前仓库的文件情况
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ git status
On branch master

No commits yet

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

nothing added to commit but untracked files present (use "git add" to track)

    可见，git发现了FileA，但是表示自己并未追踪该文件（Untracked）

    所以此时：

    • 工作区非空（有FileA）；
    • 仓库非空（结构存在，但内容为空）；
    • 暂存区为空（没有index）；

  3. 接下来，我们要想将FileA提交到git仓库中，则先需要使用git add命令将其添加进暂存区：

    #将FileA添加进暂存区
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ git add FileA
#查看.git目录情况，发现有了index文件
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ ll .git/
total 44
drwxr-xr-x 7 ryan ryan 4096 Oct 27 13:52 ./
drwxr-xr-x 3 ryan ryan 4096 Oct 27 13:44 ../
-rw-r--r-- 1 ryan ryan   23 Oct 27 13:36 HEAD
drwxr-xr-x 2 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 branches/
-rw-r--r-- 1 ryan ryan  254 Oct 27 13:36 config
-rw-r--r-- 1 ryan ryan   73 Oct 27 13:36 description
drwxr-xr-x 2 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 hooks/
-rw-r--r-- 1 ryan ryan  104 Oct 27 13:52 index
drwxr-xr-x 2 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 info/
drwxr-xr-x 5 ryan ryan 4096 Oct 27 13:52 objects/
drwxr-xr-x 4 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 refs/
#再次使用git status查看情况
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ git status
On branch master

No commits yet

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

    可以看到FileA已经不再是Untracked状态，而是to be committed状态了，说明“新建FileA的行为已经被暂存区记录下来了”；

    所以此时：

    • 工作区非空（有FileA）；
    • 仓库非空（结构存在，但内容为空）；
    • 暂存区非空（有index，记录了“FileA的创建”）；

  4. 最后，我们要将“FileA的创建”这一修改提交进git仓库，这里需要使用git commit命令：

    # git commit -m 可以直接将后面的字符串作为提交信息直接提交，如果不带-m参数，则会弹出默认的文本编辑器（之前我配置的是nano）供用户输入提交信息；
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ git commit -m "[demo_client]add FileA"
[master (root-commit) 0dbaef0] [demo_client]add FileA
 1 file changed, 0 insertions(+), 0 deletions(-)
 create mode 100644 FileA
# 查看仓库根目录情况
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ ll
total 12
drwxr-xr-x 3 ryan ryan 4096 Oct 27 13:44 ./
drwxr-xr-x 5 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 ../
drwxr-xr-x 8 ryan ryan 4096 Oct 27 13:59 .git/
-rw-r--r-- 1 ryan ryan    0 Oct 27 13:44 FileA
# 查看.git仓库情况
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ ll .git/
total 52
drwxr-xr-x 8 ryan ryan 4096 Oct 27 13:58 ./
drwxr-xr-x 3 ryan ryan 4096 Oct 27 13:44 ../
-rw-r--r-- 1 ryan ryan   23 Oct 27 13:58 COMMIT_EDITMSG
-rw-r--r-- 1 ryan ryan   23 Oct 27 13:36 HEAD
drwxr-xr-x 2 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 branches/
-rw-r--r-- 1 ryan ryan  254 Oct 27 13:36 config
-rw-r--r-- 1 ryan ryan   73 Oct 27 13:36 description
drwxr-xr-x 2 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 hooks/
-rw-r--r-- 1 ryan ryan  137 Oct 27 13:58 index
drwxr-xr-x 2 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 info/
drwxr-xr-x 3 ryan ryan 4096 Oct 27 13:58 logs/
drwxr-xr-x 7 ryan ryan 4096 Oct 27 13:58 objects/
drwxr-xr-x 4 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 refs/
# 使用git status查看git管理情况
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ git status
On branch master
Your branch is based on 'origin/master', but the upstream is gone.
  (use "git branch --unset-upstream" to fixup)

nothing to commit, working tree clean
# 使用git log查看提交信息
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ git log
commit 0dbaef0a8d45b36725fe6df20e1f1484709cea1f (HEAD -> master)
Author: Ryan_ZHENG <***>
Date:   Wed Oct 27 13:58:48 2021 +0800

    [demo_client]add FileA

    所以此时：

    • 工作区非空（有FileA）；
    • 仓库非空（有“[demo_client]add FileA”的提交记录）；
    • 暂存区非空（有index，记录了“FileA的创建”）；

  5. 为了进一步了解这三个区域的关系，现在我们尝试将FileA删除：

    # 直接操作工作区，删除文件FileA
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ rm FileA
# 查看仓库根目录，FileA已不存在
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ ll
total 12
drwxr-xr-x 3 ryan ryan 4096 Oct 27 14:07 ./
drwxr-xr-x 5 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 ../
drwxr-xr-x 8 ryan ryan 4096 Oct 27 13:59 .git/

# 查看.git目录情况
drwxr-xr-x 8 ryan ryan 4096 Oct 27 14:07 ./
drwxr-xr-x 3 ryan ryan 4096 Oct 27 14:07 ../
-rw-r--r-- 1 ryan ryan   23 Oct 27 13:58 COMMIT_EDITMSG
-rw-r--r-- 1 ryan ryan   23 Oct 27 13:36 HEAD
drwxr-xr-x 2 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 branches/
-rw-r--r-- 1 ryan ryan  254 Oct 27 13:36 config
-rw-r--r-- 1 ryan ryan   73 Oct 27 13:36 description
drwxr-xr-x 2 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 hooks/
-rw-r--r-- 1 ryan ryan  137 Oct 27 13:58 index
drwxr-xr-x 2 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 info/
drwxr-xr-x 3 ryan ryan 4096 Oct 27 13:58 logs/
drwxr-xr-x 7 ryan ryan 4096 Oct 27 13:58 objects/
drwxr-xr-x 4 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 refs/

# 使用git status查看git管理情况
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ git status
On branch master
Your branch is based on 'origin/master', but the upstream is gone.
  (use "git branch --unset-upstream" to fixup)

Changes not staged for commit:
  (use "git add/rm <file>..." to update what will be committed)
  (use "git restore <file>..." to discard changes in working directory)
        deleted:    FileA

no changes added to commit (use "git add" and/or "git commit -a")

    可以看到，此时git发现FileA已经被删除，但是由于暂存区还是有FileA的，因此认定“删除FileA”的操作not stagged for commit；
    所以此时：

    • 工作区空（FileA已被删除）；
    • 仓库非空（有“[demo_client]add FileA”的提交记录）；
    • 暂存区非空（有index，记录了“FileA的创建”，但没有记录“FileA的删除”）；

  6. 然后照例，要向提交这一改动，我们需要先将“FileA的删除”这一行为添加进暂存区。需要注意的是，由于FileA已不在工作区中了，因此此时git add命令需要带上-A参数：

    # 将“删除FileA”添加进暂存区
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ git add -A FileA
# 查看仓库根目录的情况
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ ll
total 12
drwxr-xr-x 3 ryan ryan 4096 Oct 27 14:07 ./
drwxr-xr-x 5 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 ../
drwxr-xr-x 8 ryan ryan 4096 Oct 27 14:13 .git/
# 查看.git目录情况
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ ll .git/
total 52
drwxr-xr-x 8 ryan ryan 4096 Oct 27 14:13 ./
drwxr-xr-x 3 ryan ryan 4096 Oct 27 14:07 ../
-rw-r--r-- 1 ryan ryan   23 Oct 27 13:58 COMMIT_EDITMSG
-rw-r--r-- 1 ryan ryan   23 Oct 27 13:36 HEAD
drwxr-xr-x 2 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 branches/
-rw-r--r-- 1 ryan ryan  254 Oct 27 13:36 config
-rw-r--r-- 1 ryan ryan   73 Oct 27 13:36 description
drwxr-xr-x 2 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 hooks/
-rw-r--r-- 1 ryan ryan   46 Oct 27 14:13 index
drwxr-xr-x 2 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 info/
drwxr-xr-x 3 ryan ryan 4096 Oct 27 13:58 logs/
drwxr-xr-x 7 ryan ryan 4096 Oct 27 13:58 objects/
drwxr-xr-x 4 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 refs/
# git status查看git管理情况
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ git status
On branch master
Your branch is based on 'origin/master', but the upstream is gone.
  (use "git branch --unset-upstream" to fixup)

Changes to be committed:
  (use "git restore --staged <file>..." to unstage)
        deleted:    FileA

    可以看到，此时.git/index文件已更新，且git status显示“FileA的删除”已经从not stagged for commit变为to be committed；
    所以此时：

    • 工作区空（FileA已被删除）；
    • 仓库非空（有“[demo_client]add FileA”的提交记录）；
    • 暂存区非空（有index，记录了“FileA的创建”，也记录了“FileA的删除”）；

    注意，此时虽然暂存区非空，而工作区为空，但是两者记录的现象是一致的——没有FileA

  7. 最后，我们使用git commit将“FileA的删除”也提交：

    ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ git commit -m "[demo_client]delete FileA"
[master 0b64004] [demo_client]delete FileA
 1 file changed, 0 insertions(+), 0 deletions(-)
 delete mode 100644 FileA
 
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ ll
total 12
drwxr-xr-x 3 ryan ryan 4096 Oct 27 14:07 ./
drwxr-xr-x 5 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 ../
drwxr-xr-x 8 ryan ryan 4096 Oct 27 14:19 .git/

ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ ll .git
total 52
drwxr-xr-x 8 ryan ryan 4096 Oct 27 14:19 ./
drwxr-xr-x 3 ryan ryan 4096 Oct 27 14:07 ../
-rw-r--r-- 1 ryan ryan   26 Oct 27 14:19 COMMIT_EDITMSG
-rw-r--r-- 1 ryan ryan   23 Oct 27 13:36 HEAD
drwxr-xr-x 2 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 branches/
-rw-r--r-- 1 ryan ryan  254 Oct 27 13:36 config
-rw-r--r-- 1 ryan ryan   73 Oct 27 13:36 description
drwxr-xr-x 2 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 hooks/
-rw-r--r-- 1 ryan ryan   65 Oct 27 14:19 index
drwxr-xr-x 2 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 info/
drwxr-xr-x 3 ryan ryan 4096 Oct 27 13:58 logs/
drwxr-xr-x 9 ryan ryan 4096 Oct 27 14:19 objects/
drwxr-xr-x 4 ryan ryan 4096 Oct 27 13:36 refs/

ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ git status
On branch master
Your branch is based on 'origin/master', but the upstream is gone.
  (use "git branch --unset-upstream" to fixup)

nothing to commit, working tree clean

ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ git log
commit 0b64004ae55297fee8ba6453f065a43a9135e5d7 (HEAD -> master)
Author: Ryan_ZHENG <easter_walk@hotmail.com>
Date:   Wed Oct 27 14:19:08 2021 +0800

    [demo_client]delete FileA

commit 0dbaef0a8d45b36725fe6df20e1f1484709cea1f
Author: Ryan_ZHENG <easter_walk@hotmail.com>
Date:   Wed Oct 27 13:58:48 2021 +0800

    [demo_client]add FileA

    可以看到，此时git status显示工作区又回到了clean的状态，即工作区、仓库、暂存区三者记录的情况一致；
    此时：

    • 工作区空（FileA已被删除）；
    • 仓库非空（有“[demo_client]add FileA”的提交记录）；
    • 暂存区非空（有index，记录了“FileA的创建”，也记录了“FileA的删除”）；

    跟上面一样，这里需要注意，此时虽然三者的状态不一样，但是现象是一致的——没有FileA，不同的是，对于仓库而言，记录了FileA的创建于删除两个节点；对于暂存区而言，记录了当前目录存在，但没有任何文件在内；而对于工作区，则只知道没有任何文件；

总结

三个区域状态的不同，就可以判断出当前工作区文件对于git仓库的状态，并通过git status中不同类别显示：

细心的同学应该已经发现了如下规律：

  • 工作区存在，暂存区不存在，表现为Untracked；
  • 工作区不存在，暂存区存在（或者工作区与暂存区内容不一致），表现为Changes not staged for commit:
  • 暂存区存在，仓库不存在（或者暂存区与仓库内容不一致），表现为Changes to be committed:
  • 三者完全一致，则提示nothing to commit, working tree clean，且没有Untracked

事实上，上面的前三种情况是可以任意排列组合的，甚至可以组合出如下两种情况：

  • 三者完全不一致；
  • 暂存区不存在，仓库存在；

这两种属于比较进阶的使用场景下才会出现的，这里仅简单“造”一下环境，后面在讲解git reset的时候会有更多示例；

  • 三者完全不一致

    # 创建一个FileB文件，内容为bbb
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ echo "bbb" > FileB

# 查看内容无误
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ cat FileB
bbb

# git status查看FileB状态为Untracked
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ git status
On branch master
Your branch is based on 'origin/master', but the upstream is gone.
  (use "git branch --unset-upstream" to fixup)

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

nothing added to commit but untracked files present (use "git add" to track)

# 将FileB添加进暂存区
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ git add FileB

# 再次使用git status查看，此时工作区与暂存区进度一致，与仓库不一致
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ git status
On branch master
Your branch is based on 'origin/master', but the upstream is gone.
  (use "git branch --unset-upstream" to fixup)

Changes to be committed:
  (use "git restore --staged <file>..." to unstage)
        new file:   FileB


# 修改FileB内容为bbbbbb
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ echo "bbbbbb" > FileB

# 查看内容无误
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ cat FileB
bbbbbb

# 再次使用git status查看，此时工作区与暂存区进度不一致，与仓库也不一致
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ git status
On branch master
Your branch is based on 'origin/master', but the upstream is gone.
  (use "git branch --unset-upstream" to fixup)

Changes to be committed:
  (use "git restore --staged <file>..." to unstage)
        new file:   FileB

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

  • 暂存区不存在，仓库存在；

    #接着上方的环境继续
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ git status
On branch master
Your branch is based on 'origin/master', but the upstream is gone.
  (use "git branch --unset-upstream" to fixup)

Changes to be committed:
  (use "git restore --staged <file>..." to unstage)
        new file:   FileB

Changes not staged for commit:
  (use "git add <file>..." to update what will be committed)
  (use "git restore <file>..." to discard changes in working directory)
        modified:   FileB
# 删除FileB，使仓库与工作区都不存在FileB
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ rm FileB
# git status查看
ryan ~/git_demo/demo_client (master) $ git status
On branch master
Your branch is based on 'origin/master', but the upstream is gone.
  (use "git branch --unset-upstream" to fixup)

Changes to be committed:
  (use "git restore --staged <file>..." to unstage)
        new file:   FileB

Changes not staged for commit:
  (use "git add/rm <file>..." to update what will be committed)
  (use "git restore <file>..." to discard changes in working directory)
        deleted:    FileB

最后来张图：
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