10.2 Git зсередини - Об’єкти Git

Далі ми розглянемо тип об’єкта Git дерево, який вирішує проблему збереження імені файлу, а також дозволяє зберігати групу файлів разом. Git зберігає вміст у схожий на файлову систему UNIX спосіб, проте дещо спрощений. Весь вміст зберігається як об’єкти дерева та блоби, дерева відповідають UNIX директоріям, а блоб схожий на inode чи вміст файлу. Один об’єкт дерево містить один чи більше елементів дерева, кожен з яких містить SHA-1 вказівник на блоб або піддерево з асоційованими правами доступу, типом та іменем файлу. Наприклад, найновіше дерево в проекті може виглядати так:

Синтаксис master^{tree} визначає об’єкт дерево, на яке вказує останній коміт вашої гілки master. Зверніть увагу, що піддиректорія lib — це не блоб, а вказівник на інше дерево:

Концептуально, дані, які зберігає Git, скидаються на щось таке:

Ви можете доволі легко створити власне дерево. Git, зазвичай, створює дерево, коли бере стан вашого індексу чи області додавання (staging area) та записує низку об’єктів дерев з нього. Отже, щоб створити об’єкт дерево, спочатку треба налаштувати індекс, додавши до нього деякі файли. Щоб створити індекс з єдиним елементом — першою версією вашого файлу test.txt — ви можете скористатись кухонною командою git update-index. Ви використовуєте цю команду, щоб штучно додати більш ранню версію файлу test.txt до нового індексу. Ви маєте передати опцію --add, оскільки файл ще не існує в нашому індексі (у вас навіть немає індексу поки що) та --cacheinfo, оскільки файлу, який ви додаєте, не існує у вашій директорії, проте існує у вашій базі даних. Потім, ви визначаєте права доступу, SHA-1 та ім’я файлу:

У даному випадку, ви встановили права доступу 100644, що означає звичайний файл. Інші можливі значення — 100755, що означає виконанний файл; та 120000, що означає символічне посилання. Права доступу походять від звичайних прав доступу UNIX, проте вони набагато менш гнучкі — ці три варіанти єдині, які можна задати для файлів (блобів) у Git (хоча інші використовуються для директорія та підмодулів).

Тепер, ви можете використати git write-tree, щоб записати індекс до об’єкта дерева. Опція -w не потрібна — виклик цієї команди автоматично створює об’єкт дерева з індексу, якщо цього дерева ще не існує:

Ви також можете переконатись, що цей об’єкт є деревом за допомогою вже знайомої вам команди git cat-file:

Тепер ви створите нове дерево з другою версією test.txt, а також новий файл:

Ваш індекс тепер має нову версію test.txt, а також новий файл new.txt. Збережіть це дерево (запишіть стан індексу до об’єкта дерева) та подивіться, як воно виглядає:

Зауважте, що це дерево містить обидва файли, а також, що SHA-1 файлу test.txt таке саме, як у вищенаведеній “верcії 2” цього файлу. Заради розваги, додайте перше дерево як піддиректорію другого. Ви можете читати дерева до індексу, якщо викликаєте git read-tree. У даному випадку, ви можете зчитати існуюче дерево до вашого індексу як піддерево за допомогою опції --prefix цієї команди:

Якщо ви створили робочу директорію з нового дерева, яке ви щойно записали, то отримаєте два файли на верхньому рівні робочої директорії та піддиректорію під назвою bak, яка містить першу версію файлу test.txt. Ви можете вважати, що Git зберігає дані для цих структур наступним чином:

Якщо ви виконали всі вищенаведені команди, то у вас тепер є три дерева, які відповідають різним відбиткам вашого проекту, за якими ви бажаєте слідкувати, проте залишається попередня проблема: ви маєте пам’ятати всі три значення SHA-1, щоб згадати відбитки. Ви також не маєте будь-якої інформації про те, хто створив відбитки, коли вони були створені, чи чому їх створили. Це базова інформація, яку для вас зберігає об’єкт коміту.

Щоб створити об’єкт коміту, треба викликати commit-tree та задати єдиний SHA-1 дерева, та які об’єкти комітів, якщо такі існують, йому безпосередньо передували. Почніть з першого збереженого дерева:

Ви отримаєте інше значення хешу через інший час створення й авторські дані. Замінюйте хеши комітів і міток на власні суми надалі в цьому розділі. Тепер ви можете подивитись на свій новий об’єкт коміт за допомогою git cat-file:

Формат об’єкта коміту простий: він задає дерево верхнього рівня для відбитку проекту на той час; інформацію про автора та того, хто створив коміт (використовує ваші налаштування user.name та user.email, а також час створення); порожній рядок, а потім повідомлення коміту.

Далі, ви запишете інші два коміти об’єктів, кожен з яких посилається на той, що був перед ним:

Кожен з трьох об’єктів комітів вказує на одне з трьох дерев, які ви створили. Доволі дивно, проте у вас тепер є справжня історія Git, яку ви можете переглядати командою git log, якщо виконаєте її з SHA-1 останнього коміту:

Дивовижно. Ви щойно використовували низькорівневі операції, щоб створити історію Git без використання бодай однієї клієнтської. Це, по суті, Git і робить, коли ви виконуєте команди git add та git commit — зберігає блоби для файлів, які змінилися, оновлює індекс, записує дерева, та записує об’єкти комітів, які посилаються на дерева верхнього рівня та коміти, які йшли безпосередньо перед ними. Ці три головні об’єкти Git — блоб, дерево та коміт — спочатку зберігаються як окремі файли у вашій директорії .git/objects. Ось всі об’єкти в директорії нашого прикладу, з коментарем про те, що вони зберігають:

Якщо ви прослідкуєте за всіма внутрішніми вказівниками, то отримаєте граф об’єктів, схожий на цей:

Ми вже згадували, що разом з вмістом кожного обʼєкта бази даних Git зберігається заголовок. Приділімо хвилинку тому, щоб подивитись, як Git зберігає свої обʼєкти. Ви побачите, як зберегти обʼєкт блоб — у цьому випадку, рядок “what is up, doc?” — в інтерактивному режимі скриптової мови Ruby.

Ви можете запустити інтерактивний режим Ruby командою irb:

Спочатку Git формує заголовок, що починається з типу обʼєкта —  у цьому випадку це блоб. Після цієї першої частини заголвку йде пробіл, а потім — розмір вмісту в байтах, та нарешті нульовий байт:

Git з’єднує заголовок з вмістом, а потім обчислює суму SHA-1 цього нового вмісту. Ви можете обчислити SHA-1 суму рядка в Ruby, якщо підключите бібліотеку SHA1 командою requier, а потім викличете Digest::SHA1.hexdigest() для рядка:

Git стискає новий вміст за допомогою zlib, що також може зробити Ruby, використовуючи бібліотеку zlib. Спершу, треба підключити бібліотеку, а потім виконати Zlib::Deflate.deflate() з вмістом:

Нарешті, ви запишете вміст, що був зменшений за допомогою zlib, до обʼєкту на диску. Ви визначите шлях до обʼєкту, який ви бажаєте записати (перші два символи значення SHA-1 будуть імʼям піддиректорії, решта 38 символів будуть імʼям файлу в цій піддиректорії). У Ruby, ви можете використати функцію FileUtils.mkdir_p() для створення піддиректорії, якщо вона не існує. Потім, відкрийте файл: File.open(); та запишіть вже стиснутий zlib вміст до файлу, викликавши write() з отриманим дескриптором файлу:

Ось і все — ви створили чинний обʼєкт Git типу блоб. Усі обʼєкти Git зберігаються однаково, лише з різними типами — замість рядка blob, заголовок починатиметься з commit або tree. Також, хоча вміст блобу може бути майже будь-чим, вміст коміту та дерева мають строгий формат.