上一篇博客我们创建了一个Git仓库，这篇博客我们就来一起讨论Git的添加与修改命令及其具体原理。

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Git仓库基本结构

我们在这之前来讲一个糖猫米雪儿的故事吧：

米雪儿把欧泊的战斗数据文件拖进了战斗数据管理的Git仓库文件夹，就一溜烟找小熊玩耍去了。

隔天信黑着脸来找她要昨天的战斗记录，翻遍仓库却一无所获。米雪儿叉着腰，气鼓鼓地甩甩尾巴：“才不是我的问题喵！我明明把数据拖进仓库文件夹里了，肯定是你电脑出毛病啦～”

话音刚落，信的脸色更沉，一个闪身就消失在了原地留下一句 “自己守B吧”。于是米雪儿一人在B点凌乱~事后去找心夏问为什么回这样？

心夏揉了揉米雪儿的脑袋，温柔又耐心地解释：“Git仓库就像一个带‘登记台账’的专属档案柜——你把文件拖进柜子（仓库文件夹），只是把文件放在了档案柜的工作区，却没在台账上登记‘这份文件归档案柜管理’（执行git add + git commit）。这些没登记的文件，就像游离在档案柜规则外的‘无主文件’：Git既不会追踪它的修改，也不会把它同步到远端仓库，信那边自然查不到啦。真正的Git仓库（版本库），认的是台账上登记过的文件，可不是单纯放在柜子里的文件哦。”

米雪儿的错误就是误以为把文件放到工作区，文件就会被Git管理了，但是实际上文件被Git管理要把文件放到版本库中，我们可以用 Git 仓库的物理结构来理解。

Git 仓库文件夹里，除了隐藏的.git文件夹之外，其余可见的部分都是工作区—— 这是我们日常操作文件的区域，但在工作区里对文件的增删改，并不会自动被 Git 记录和管理。只有通过git add + git commit这两步操作，文件的修改才会被存入版本库（也就是.git隐藏文件夹），真正纳入 Git 的版本管控。

注意：.git 文件夹是 Git 的核心文件目录，git文件一定不能我们手动修改，会导致我们当前的本地仓库直接爆炸！

Git之所以能实现精准的版本控制，核心是通过版本库内部不同区域的分工协作，把文件的每一次修改都“追踪”并“固化”下来。版本库（.git目录）内部主要包含三个关键功能区域，它们各司其职，共同完成版本的维护：

1. 对象库（objects 图中绿色）：存储所有修改的“原始数据”
对象库是Git版本控制的“数据仓库”，工作区中每一次文件修改，都会被封装成一个独立的Git对象存储在这里。

• 这些对象记录的是文件修改的具体内容（而非完整文件），是版本控制的最小数据单元；
• 维护好这些对象，就等同于保留了文件从创建到当前的所有修改轨迹，这是Git实现版本追溯的基础。

2. 暂存区（stage/index 图中蓝色）：待提交修改的“临时索引”
暂存区是工作区和分支之间的“中转站”，我们常用的git add .命令，本质就是把工作区中所有修改的文件，“登记”到暂存区中。

• 暂存区并不会存储Git对象本身，而是以树状结构存储对象库中修改对象的索引（引用）；
• 这种“存索引不存数据”的设计，让暂存区非常轻量，既可以临时存放多个待提交的修改，也能灵活调整要提交的内容。

3. 分支（图中master）：已确认版本的“正式索引”
分支是Git版本的“最终载体”，git commit命令的核心作用，就是把暂存区中已确认的修改，正式“提交”到当前分支（如master）下。

• 和暂存区类似，分支同样是树状结构的索引目录，存储的是对象库中修改对象的索引；
• 版本库中有一个特殊的指针HEAD(图中橙色)，它始终指向当前活跃的分支，通过这个指针，Git就能顺着分支的索引树，找到对象库中所有相关的Git对象，最终还原出对应版本的完整文件。
  
  简单说就是：
  Git 版本控制的核心是 “数据（对象库）+ 索引（暂存区 / 分支）” 的分层设计，数据存内容，索引管关联，git add 是 “把修改从工作区登记到暂存区（更新索引）”，git commit 是 “把暂存区的索引固化到分支”，通过HEAD 指针进行版本追溯的关键，通过它能顺着分支→暂存区→对象库的链路，还原任意版本的文件。

Git 提交的基础操作

1. 查看文件状态
在执行git add之前，建议先通过git status查看文件处于哪个区域，这是避免操作失误的关键。

# 完整格式展示文件状态gitstatus# 精简格式展示（更易读，推荐新手使用）gitstatus -s

• 状态解读：
  • 红色文件：处于工作区，未执行git add；
  • 绿色文件：处于暂存区，已执行git add未执行git commit；
  • 无相关文件：所有修改已提交到版本库。

2. 暂存文件：git add
git add的作用是将工作区的文件变更添加到暂存区（Index），这是提交前的必要步骤。

gitadd[文件名]# 添加当前目录及子目录的所有变更文件（新增、修改、删除）gitadd.# 添加整个仓库的所有变更文件（推荐跨目录操作时使用）gitadd-A

注意：暂存区是工作区和版本库之间的“中转站”，只有进入暂存区的变更，才能被提交到版本库。git add .和git add -A的区别——前者只处理当前目录及子目录，后者处理整个仓库的所有变更。比如在子目录执行git add .，不会追踪上级目录的文件修改。

3. 提交变更：git commit
git commit会将暂存区的所有变更打包，生成一个提交对象（Commit Object）并写入版本库，同时更新当前分支的指针。

# -m 后跟随提交说明，必须清晰描述本次提交的内容gitcommit -m"修复登录页表单验证bug"# 若忘记加 -m，会进入 vim 编辑器，输入说明后按 ESC + :wq 保存退出# 修改最后一次提交的说明（未推送到远端时使用）gitcommit --amend -m"修正后的提交说明"

技巧：提交说明要“言简意赅”，比如“新增用户管理模块”“修复数据加载卡顿问题”，避免写“更新文件”“修改代码”这种无意义的描述，毕竟是给未来的自己看的嘛。

3. 查看提交记录：git log
提交后，你可以通过git log查看所有提交记录，默认按“从近到远”的顺序展示：

# 完整格式展示提交记录（包含作者、时间、提交说明）gitlog# 精简格式：一行展示一条提交记录（便于快速浏览）gitlog --pretty=oneline# 只查看最近 n 条提交记录（n 为数字）gitlog -n3

• 提交ID：commit 1a038c3f4c1dcfca47cf243ae4a097a813bbe1ad是每次提交时通过 SHA-1 算法计算出的唯一ID，这个ID能直接定位到某次提交的所有内容。只要文件内容或提交信息有一点变化，提交ID就会完全不同。
  
  5. 撤销操作
  不小心add错文件？提交说明写错了？这些问题都有对应的解决办法：

# 撤销暂存区的指定文件（回到工作区）gitreset HEAD[文件名]# 撤销暂存区的所有文件gitreset HEAD.# 修改最后一次提交的说明（未推送到远端）gitcommit --amend -m"新的提交说明"

Git 版本库的底层存储结构

执行git add和git commit后，Git 会在本地版本库（.git目录）中生成一系列文件和目录，核心包括index、HEAD、refs和objects。

1. 暂存区的载体：index 文件

• index文件在初始化仓库（git init）时不存在，第一次执行git add后自动生成；
• 它存储了暂存区的元数据（如文件路径、哈希值、修改时间等），本质是“待提交文件的清单”；
• 路径：.git/index（可通过git ls-files --stage查看暂存区内容）。
  
  2. 分支指针：HEAD
  HEAD是一个特殊的指针，始终指向当前工作分支的最新提交，我们可以把它理解为“当前位置的书签”。
  
  在.git目录下就能找到HEAD文件，打开后会看到类似ref: refs/heads/master的内容，代表当前分支是master。
  3. 分支的本质：refs 目录
  分支名对应的文件存储了该分支最新提交的 ID，路径为.git/refs/heads/[分支名]（如.git/refs/heads/master）。
• 示例：master文件内容为1a038c3f4c1dcfca47cf243ae4a097a813bbe1ad（即该分支最新提交的 ID）。
• 核心逻辑：分支 = 提交 ID 的“别名”，Git 通过分支文件快速定位到最新提交。
  
  4. 数据存储核心：objects 目录
  Git 所有的版本数据（提交对象、树对象、文件内容）都以“对象”形式存储在.git/objects目录下，每个对象对应一个唯一的哈希值（即提交 ID/树 ID/文件 ID）。

以提交 ID1a038c3f4c1dcfca47cf243ae4a097a813bbe1ad为例：

• 前两位字符1a是文件夹名称；
• 剩余字符038c3f4c1dcfca47cf243ae4a097a813bbe1ad是文件夹内的文件名。
  
  要查看这个对象的内容，需要使用git cat-file命令：

# -p 参数表示以可读格式输出对象内容gitcat-file -p 1a038c3f4c1dcfca47cf243ae4a097a813bbe1ad

• tree：指向一个“树对象”，记录本次提交的文件目录结构；
• parent：指向父提交，形成提交历史的“链式结构”（即分支的提交记录链）。
• author/committer：记录提交者信息和提交时间。

继续查看树对象的内容，就能看到本次提交包含的文件及对应的哈希值，最终通过哈希值找到文件的实际内容。

我们可以看到打印了一行内容着一行内容就是我们修改的内容。

Git 提交的完整逻辑链路

1. git add：将工作区文件的哈希值写入.git/index（暂存区）；
2. git commit：
   • 生成“文件对象（blob）”存储文件内容；
   • 生成“树对象（tree）”记录文件目录结构；
   • 生成“提交对象（commit）”关联树对象、父提交、作者和提交说明；
   • 更新当前分支文件（如master），写入最新提交 ID；
   • 更新HEAD指针，指向当前分支的最新提交；
3. 最终链路：HEAD→ 分支文件 → 提交对象 → 树对象 → 文件对象 → 实际文件内容。

Git 提交的完整逻辑链路

通过前面的内容，我们可以梳理出git add和git commit的完整执行链路：

1. git add执行过程：

   • 计算工作区文件的哈希值；
   • 将文件内容封装为blob 对象存入.git/objects；
   • 将 blob 对象的哈希值写入.git/index（更新暂存区索引）。

2. git commit执行过程：

   • 读取.git/index，生成tree 对象（记录目录结构和 blob 哈希），存入.git/objects；
   • 生成commit 对象（关联 tree 对象、父提交 ID、作者信息、提交说明），存入.git/objects；
   • 更新当前分支文件（如.git/refs/heads/master），写入最新 commit ID；
   • 更新HEAD指针，指向当前分支的最新提交。

3. 版本追溯链路：
   HEAD→ 分支文件 → commit 对象 → tree 对象 → blob 对象 → 实际文件内容

常见误区总结

1. 误区1：把文件拖到仓库文件夹，就认为被 Git 管理了。
   → 正解：必须执行git add + git commit，文件才会进入版本库。
2. 误区2：手动修改.git目录下的文件。
   → 正解：.git是 Git 核心目录，手动修改会导致仓库损坏。
3. 误区3：提交说明写“更新文件”“修改代码”。
   → 正解：提交说明要清晰描述修改内容，便于后续版本追溯。
4. 误区4：混淆git add .和git add -A的作用范围。
   → 正解：前者管当前目录，后者管整个仓库，根据需求选择。

结语

Git 的添加与提交操作看似简单，背后却藏着“工作区-暂存区-版本库”的分层设计逻辑。理解底层原理，不仅能帮我们避免操作失误，还能在遇到问题时快速定位原因。

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