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🔬 第十三章：Git 内部原理 —— 幕后的秘密 ​

Git 的三种对象 ​

Git 的核心其实非常简单——它本质上是一个键值对数据库。所有的数据都存储为三种对象：

text
Git 的三种核心对象：

blob（数据对象）：存储文件内容
tree（树对象）：  存储目录结构（文件名 + blob 的映射）
commit（提交对象）：存储提交信息（作者、时间、说明 + tree 的指针）

它们的关系：
commit → tree → blob
  │        │       │
  │        │       └── 文件的实际内容
  │        └── 目录结构和文件名
  └── 提交元数据 + 指向上一个 commit 的指针
bash
# 查看 Git 对象
git cat-file -t HEAD
commit

# 查看 commit 对象的内容
git cat-file -p HEAD
tree a8b9c0d1e2f3a4b5c6d7e8f9a0b1c2d3e4f5a6b7
parent b2c3d4e5f6a7b8c9d0e1f2a3b4c5d6e7f8a9b0c1
author 小明 <xiaoming@example.com> 1624182600 +0800
committer 小明 <xiaoming@example.com> 1624182600 +0800

feat: 添加欢迎语

# 查看 tree 对象
git cat-file -p a8b9c0d1
100644 blob f7a8b9c0d1e2f3a4b5c6d7e8f9a0b1c2d3e4f5a6    index.html
100644 blob e6f7a8b9c0d1e2f3a4b5c6d7e8f9a0b1c2d3e4f5    style.css

# 查看 blob 对象
git cat-file -p f7a8b9c0
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>我的第一个网站</title>
</head>
<body>
  <h1>Hello, Git!</h1>
  <p>欢迎来到我的网站！</p>
</body>
</html>

SHA-1 哈希 —— Git 的身份证系统 ​

Git 用 SHA-1 哈希值来标识每个对象。同样的内容永远产生同样的哈希值。

bash
# Git 用下面的方式计算 blob 的哈希值
# 格式：blob <内容长度>\0<实际内容>

echo -n "Hello, Git!" | git hash-object --stdin
a1b2c3d4e5f6a7b8c9d0e1f2a3b4c5d6e7f8a9b0（示例，实际值因环境而异）

# 每次计算结果都一样（确定性）
echo -n "Hello, Git!" | git hash-object --stdin
a1b2c3d4e5f6a7b8c9d0e1f2a3b4c5d6e7f8a9b0（示例，实际值因环境而异）

# 改一个字符，哈希值完全不同（雪崩效应）
echo -n "Hello, git!" | git hash-object --stdin
b2c3d4e5f6a7b8c9d0e1f2a3b4c5d6e7f8a9b0c1（示例，实际值因环境而异）

Refs —— 可读的指针 ​

SHA-1 哈希值对人类来说太难记了，所以 Git 用"引用"（refs）来给它们起名字。

bash
# 分支就是指向某个 commit 的指针
cat .git/refs/heads/main
f4e5d6c7a8b9c0d1e2f3a4b5c6d7e8f9a0b1c2d3

# HEAD 指向当前分支
cat .git/HEAD
ref: refs/heads/main

# 远程分支的引用
cat .git/refs/remotes/origin/main
a7b8c9d0e1f2a3b4c5d6e7f8a9b0c1d2e3f4a5b6

# 整个引用关系链：
# HEAD → refs/heads/main → commit hash → tree → blobs

Packfiles —— Git 的压缩术 ​

Git 虽然保存的是快照，但它并不是每次都完整复制所有文件。当文件很多时，Git 会自动打包压缩。

bash
# 手动触发垃圾回收和打包
git gc
Enumerating objects: 42, done.
Counting objects: 100% (42/42), done.
Delta compression using up to 8 threads
Compressing objects: 100% (30/30), done.
Writing objects: 100% (42/42), done.
Total 42 (delta 12), reused 42 (delta 12), pack-reused 0

# 查看仓库大小
git count-objects -vH
count: 0
size: 0 bytes
in-pack: 42
packs: 1
size-pack: 8.50 KiB
prune-packable: 0
garbage: 0
size-garbage: 0 bytes

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