《Git权威指南》读书笔记第五章 Git暂存区

5.1 修改不能直接提交

首先修改welcome.txt文件，在这个文件后面追加一行：

echo "Nice to meet you." >> welcome.txt

使用git diff命令查看修改后的文件与暂存区（并不是版本库，后面会有相关讨论）中的文件的差异：

diff --git a/welcome.txt b/welcome.txt
index a8f9fd8..b0e5c6e 100644
--- a/welcome.txt
+++ b/welcome.txt
@@ -1 +1,2 @@
 Hello
+Nice to meet you.

差异的输出格式：

以---开头的文件表示源文件；
以+++开头的文件表示目标文件；
@@ 中间的数字表示行号和行数，-1表示源文件第一行开始共一行，+1,2表示目标文件从第一行开始共2行；
文件内容中以空格开头的表示源文件和目标文件共同拥有的行，-开头的行表示只在源文件中出现的行，+开头的行表示只在目标文件出现的行。

此时使用git commit命令并不会提交修改，反而会报错：

git commit -m "Append a nice line."

On branch master
Changes not staged for commit:
        modified:   welcome.txt

no changes added to commit

使用git status查看文件状态，加上-s参数显示精简格式的状态输出：

git status
On branch master
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:   welcome.txt

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

git status -s
 M welcome.txt

welcome.txt文件处于修改状态。

根据git status输出的提示，需要对修改的文件执行git add命令，将修改的文件添加到“提交任务”中，然后才能提交。此处与svn差别很大，在svn中执行add操作是向版本库中添加新文件，修改的文件在下次提交时会直接提交。

按照提示将修改的文件添加到提交任务中：

git add welcome.txt

在执行完添加操作，而没有执行提交操作时，查看一下Git工作区发生了什么变化：

1、执行git diff没有输出，说明是本地文件与暂存区的比较；

2、执行git diff HEAD（当前版本库的头指针），会有差异输出，说明此时比较的是本地文件和版本库的最新版本；

3、执行git status，输出与添加前不一样了：

On branch master
Changes to be committed:
  (use "git reset HEAD <file>..." to unstage)

        modified:   welcome.txt

4、执行git status -s，以简洁方式显示状态：

git status -s
M  welcome.txt

乍一看貌似与添加前的输出一样，其实它们有细微的差别：

虽然都是M（Modified）标识，但是位置不一样。在执行git add命令之前，M位于第二列（第一列是一个空格），在执行git add命令之后，M位于第一列（第二列是空白）。
位于第一列的M的含义是：版本库中的文件与暂存区的文件相比有改动；
位于第二列的M的含义是：工作区当前的文件与处于赞春去的文件相比有改动。

为了加深理解，暂不提交之前的添加任务，而继续修改文件：

echo "Bye-Bye." >> welcome.txt

查看一下状态：

 git status
On branch master
Changes to be committed:
  (use "git reset HEAD <file>..." to unstage)

        modified:   welcome.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:   welcome.txt

这里同时出现了前文讨论的两种状态。再查看精简的状态：

git status -s
MM welcome.txt

同时出现了两个M：不但版本库中最新提交的文件与处于暂存区中的文件相比有改动，而且工作区与暂存区中的文件相比也有改动。

即现在有三个不同版本的welcome.txt：一个在工作区，一个在暂存区，一个是版本库中最新版本的welcome.txt。

使用不同参数调用git diff命令可以看到不同状态下welcome.txt文件的差异：

不带任何参数的git diff比较工作区和暂存区的差异：

git diff
diff --git a/welcome.txt b/welcome.txt
index b0e5c6e..45cf837 100644
--- a/welcome.txt
+++ b/welcome.txt
@@ -1,2 +1,3 @@
 Hello
 Nice to meet you.
+Bye-Bye.

git diff HEAD比较工作区和版本库最新版本的差异：

git diff HEAD
diff --git a/welcome.txt b/welcome.txt
index a8f9fd8..45cf837 100644
--- a/welcome.txt
+++ b/welcome.txt
@@ -1 +1,3 @@
 Hello
+Nice to meet you.
+Bye-Bye.

带--cached 或 --staged参数查看暂存区和版本库之间的差异：

 git diff --staged
diff --git a/welcome.txt b/welcome.txt
index a8f9fd8..b0e5c6e 100644
--- a/welcome.txt
+++ b/welcome.txt
@@ -1 +1,2 @@
 Hello
+Nice to meet you.

执行提交操作：

git commit -m "which version checked in?"
[master 326f237] which version checked in?
 1 file changed, 1 insertion(+)

提交成功，使用git status -s查看状态：

git status -s
 M welcome.txt

文件名前少了第一个M，只剩下第二个M，说明暂存区的任务被提交到了版本库，现在只剩下工作区和暂存区的差异。

5.2 理解Git暂存区

在版本库.git目录下有一个index文件，看一下这个文件：

1、撤销工作区中welcome.txt文件尚未提交的修改（5.1中添加的Bye-Bye那一行）并查看工作区状态：

git checkout -- welcome.txt
git status -s

git status -s无输出，说明未提交的修改已经被撤销了。

2、查看.git/index的时间戳：

ls --full-time .git/index
-rw-r--r-- 1 x250 197121 145 2016-07-16 07:52:20.640437700 +0800 .git/index

时间戳是刚刚运行git status -s的时间。

3、再次查看工作区状态并查看.git/index的时间戳：

git status -s
ls --full-time .git/index
-rw-r--r-- 1 x250 197121 145 2016-07-16 07:52:20.640437700 +0800 .git/index

时间戳没有变化。

4、更改welcome.txt文件的时间戳，但并不改变它的内容（可以使用touch命令，它用来修改文件时间戳，或者新建一个不存在的文件）。然后查看工作区状态并查看.git/index的时间戳：

touch welcome.txt
git status -s
ls --full-time .git/index
-rw-r--r-- 1 x250 197121 145 2016-07-16 07:58:10.512449200 +0800 .git/index

发现git status -s依然无输出，说明工作区没有新的修改；但是.git/index时间戳改变了。

以上的实验说明当执行git status命令（或者git diff命令）扫描工作区改动的时候，先依据.git/index文件中记录的时间戳、长度等信息判断工作区文件是否改变。如果工作区文件的时间戳改变了，说明文件的内容可能被改变了，需要打开文件、读取文件内容，与更改前的原始文件相比较，判断文件内容是否被更改。如果文件内容没有改变，则将该文件新的时间戳记录到.git/index文件中。因为如果要判断文件是否更改，使用时间戳、文件长度等信息进行比较要比通过文件北荣比较快得多，所以Git这样的实现方式可以让工作区状态扫描更快速的执行。

文件.git/index是包含文件索引的目录树，记录了文件名和文件的状态信息，文件的内容没有存储在其中，而是保存在Git对象库.git/objects目录中，文件索引建立了文件和对象库的对应关系。

下图展示了工作区、版本库中的暂存区和版本库之间的关系：

图中左侧为工作区，右侧为版本。在版本库中标记为index的区域是暂存区，标记为master的是master分支所代表的目录树；
HEAD指向master分支，所以图中所示命令中出现HEAD地方可以用master来替换；
图中的objects表示的区域为Git的对象库，位于.gti/objects目录下；
当对工作区修改（或新增）的文件执行git add命令时，暂存区的目录树将被更新，同时工作区修改（或新增）的文件内容会被写入到对象库中的一个新的对象中，而该对象的ID被记录在暂存区的文件索引中；
当执行提交操作时，暂存区的目录树会写到版本库中，master指向新写入的目录树（内容与提交的暂存区的目录树一致）；
当执行git reset HEAD时，暂存区的目录树会被重写，会被master分支指向的目录树的内容所替换，但是工作区不受影响；
当执行git rm --cahced <file> 命令时，会直接从暂存区删除文件，工作区不会改变；
当执行git checkout . 或 git checkout -- <file>命令时，会用暂存区全部的文件或指定的文件替换工作区的文件，即这个命令会清除工作区中未添加到暂存区的改动；
当执行git checkout HEAD . 或 git checkout HEAD <file> 命令时，会用HEAD指向的master分支中的全部或部分文件替换暂存区和工作区的文件，即它会清除工作区中未添加的改动还会清除暂存区中未提交的改动。

5.3 浏览暂存区和版本库的目录树、git diff

1、浏览暂存区和版本库的目录树

对于HEAD指向的目录树，可以使用git ls-tree来查看，-l参数可现实文件的大小：

git ls-tree -l HEAD
100644 blob b0e5c6e24bc84d489773b2fda5accf005bc912f1      25    welcome.txt

输出中的信息从左到右：

第一个字段是文件的读写属性（rw-r--r--）；
第二个字段说明是Git对象库中的一个blob对象（文件）；
第三个字段是该文件在对象库中的ID（一个40位的SHA1哈希值）；
第四个字段是文件大小（单位是字节）；
第五个字段是文件名。

下面的命令清除当前工作区中没有加入版本库的文件和目录：

git clean -fd

下面的命令用暂存区内容刷新工作区：

git checkout .

对工作区做一些修改：

$ echo "Bye-Bye." >> welcome.txt

$ mkdir -p a/b/c

$ echo "Hello." > a/b/c/hello.txt

$ git add .

x250@x250-PC MINGW64 ~/demo (master)
$ echo "Bye-Bye." >> a/b/c/hello.txt

$ git status -s
AM a/b/c/hello.txt
M  welcome.txt

查看工作区文件的大小：

$ find . -path ./.git -prune -o -type f -printf "%-20p\t%s\n"
./a/b/c/hello.txt       16
./welcome.txt           36

显示暂存区的目录树：

 git ls-files -s
100644 18832d35117ef2f013c4009f5b2128dfaeff354f 0       a/b/c/hello.txt
100644 45cf8376b221e28cb9c5afb382cfe15ceb3dc520 0       welcome.txt

-s命令要去显示暂存区中Object的对象名。输出中的0不是文件大小而是暂存区编号。如果想针对暂存区的目录树使用git ls-tree命令，需要先将暂存区的目录树写入Git对象库（git write-tree）：

$ git write-tree
1343285bb5205fe9eed661efebcc9d65bf0cea7e

$ git ls-tree -l 1343285
040000 tree 53583ee687fbb2e913d18d508aefd512465b2092       -    a
100644 blob 45cf8376b221e28cb9c5afb382cfe15ceb3dc520      34    welcome.txt

git write-tree的输出是写入Git对象库中的TreeID，这个ID将作为下一条命令的参数。

在git ls-tree命令中，没有把40位的ID写全，而是使用了前几位，实际上只要不与其他对象的ID冲突，就可以使用缩写ID。

git ls-tree输出的第一条显示目录a是一个tree对象。

如果想要递归显示目录内容，则使用-r参数。使用参数-t可以把递归中遇到的每棵树都显示出来，而不是只显示最终文件。

2、git diff

通过调用git diff并添加不同参数，可以对工作区、暂存区和HEAD中的内容进行两两比较。如下图所致（1）工作区和暂存区的比较：

$ git diff
diff --git a/a/b/c/hello.txt b/a/b/c/hello.txt
index 18832d3..e8577ea 100644
--- a/a/b/c/hello.txt
+++ b/a/b/c/hello.txt
@@ -1 +1,2 @@
 Hello.
+Bye-Bye.

（2）暂存区和HEAD比较

git diff --cached
diff --git a/a/b/c/hello.txt b/a/b/c/hello.txt
new file mode 100644
index 0000000..18832d3
--- /dev/null
+++ b/a/b/c/hello.txt
@@ -0,0 +1 @@
+Hello.
diff --git a/welcome.txt b/welcome.txt
index b0e5c6e..45cf837 100644
--- a/welcome.txt
+++ b/welcome.txt
@@ -1,2 +1,3 @@
 Hello
 Nice to meet you.
+Bye-Bye.

（3）工作区和HEAD比较

git diff HEAD
diff --git a/a/b/c/hello.txt b/a/b/c/hello.txt
new file mode 100644
index 0000000..e8577ea
--- /dev/null
+++ b/a/b/c/hello.txt
@@ -0,0 +1,2 @@
+Hello.
+Bye-Bye.
diff --git a/welcome.txt b/welcome.txt
index b0e5c6e..45cf837 100644
--- a/welcome.txt
+++ b/welcome.txt
@@ -1,2 +1,3 @@
 Hello
 Nice to meet you.
+Bye-Bye.

5.4 不要使用git commit -a

Git的提交命令（git commit）可以带上-a参数，对本地所有变更的文件执行提交操作，包括对本地修改的文件和删除的文件，但不包括未被版本库跟踪的文件。

这个命令的确可以简化一些操作，减少用git add命令表示变更文件的步骤，但是如果习惯了使用这种偷懒的提交命令，机会丢掉Git暂存区最大的好处：对提交内容进行控制的能力。作者推荐不要使用git commit -a。

5.5 保存当前的工作进度

 git stash
Saved working directory and index state WIP on master: 326f237 which version checked in?
HEAD is now at 326f237 which version checked in?

$ git status
On branch master
nothing to commit, working directory clean

git stash命令备份当前的工作区的内容，从最近的一次提交中读取相关内容，让工作区保证和上次提交的内容一致。同时，将当前的工作区内容保存到Git栈中。

运行完git stash后使用git status命令，发现工作区中尚未提交的改动都不见了。

来源：oschina

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《Git权威指南》读书笔记 第五章 Git暂存区

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