探索Git內部原理
Git是一個開源的分散式版本控制系統，是目前主流的版本控制系統，很多軟體專案都會用它做原始碼管理。Git的常用操作想必很多人都會，但是可能瞭解Git內部原理的人並不多。瞭解一些底層的東西，可以更好的幫你理清思路，遇到問題的時候也可以更好的去解決。
準備工作
在介紹Git如何儲存資料之前，我們先做一些準備工作。
首先新建一個目錄git-test，然後在這個目錄右鍵，開啟Git Bash，
然後，在Git Bash，分別執行以下命令，
$ git init
$ echo 'a' > a.txt
$ echo 'b' > b.txt
$ git add .
至此，準備工作完成。我們可以看到，git-test目錄下現在有一個.git目錄，以及兩個txt檔案（a.txt、b.txt）。
Git如何儲存資料
.git目錄是git init後在當前目錄生成的一個管理git倉庫的目錄，這裡包含所有git操作所需要的東西。其中objects目錄下存放所有的git物件。經過上面的操作後，objects目錄是這樣的，
其中info和pack目錄是執行git init以後就已經有的，而78和61目錄分別對應著a.txt和b.txt檔案，這兩個目錄是建立了a.txt和b.txt，並執行git add .命令後才生成的。
78目錄下有一個檔案，檢視一下這個檔案的內容，執行以下命令，
$ cat .git/objects/78/981922613b2afb6025042ff6bd878ac1994e85
我們看到檔案的內容是一串亂碼，這是因為Git將資訊壓縮成二進位制檔案。Git提供了一個能夠幫助探索objects的命令：git cat-file [-t] [-p]， -t可以檢視object的型別，-p可以檢視object儲存的具體內容。分別執行以下命令，
$ git cat-file -t 7898
$ git cat-file -p 7898
blob型別的object
7898就是目錄名加上檔名的前兩位。可以看到，這個object是一個blob型別的物件，而這個物件儲存的內容，就是我們寫入到a.txt的文字。因此，上面的亂碼其實就是a.txt的內容，也就是說，這個object儲存著a.txt檔案的內容。
blob型別的object儲存的是一個檔案的內容。然後，git根據這個檔案的內容經過SHA1雜湊演算法得到對應的雜湊值（981922613b2afb6025042ff6bd878ac1994e85），作為這個object在Git倉庫中的唯一id。現在的git儲存是這樣子的，如圖：
tree型別的object
接著執行下一個命令，
$ git commit -m '第一次提交'
執行git commit命令後，objects目錄下又多出了兩個object，如圖：
首先，用git cat-file -t命令檢視f4目錄下的檔案，如圖：
可以看到，這個object的型別是tree，利用git cat-file -p命令檢視這個object的內容，如圖：
可以看到，tree型別的object儲存了一個目錄結構的快照，從左到右分別顯示了每個檔案的許可權、型別、object的id（SHA1值）、以及檔名。現在的Git倉庫是這樣子的，如圖：
commit型別的object
用同樣的方法，檢視3c目錄下的檔案，如圖：
這是一個commit型別的object，而這個object儲存了一個tree型別的object的id，以及提交的一些資訊。現在的Git倉庫是這樣子的，如圖：
分支
實際做專案都會有很多分支，git的分支資訊就儲存在/.git/refs/heads目錄下，如圖：
因為現在只有一個master分支，所以只有一個master檔案。直接開啟master這個檔案，可以看到這個檔案儲存了3c0acd6df4df30074678a2b97967a82efd9c8acf這樣一串字串，這正是上面的commit型別object的id。現在的Git倉庫是這樣子的，如圖：
HEAD
在/.git/HEAD這個檔案下，記錄內容如下：
ref: refs/heads/master
這個內容告訴Git當前修改的內容是基於哪個分支上的，我們可以理解為這是一個指標。現在的Git倉庫是這樣子的，如圖：
至此，一個完整的Git儲存結構就出來了。
Git的三個分割槽
Git有3個分割槽，分別是工作區、暫存區和版本庫。
工作區： 就是專案所在目錄（除去.git目錄），所有程式碼開發編輯都在這上面完成。
暫存區： 英文叫 stage 或 index。一般存放在 .git 目錄下的 index 檔案（.git/index）中，所以我們把暫存區有時也叫作索引（index）。
Git倉庫： 由Git object記錄著每一次提交的快照，以及鏈式結構記錄的提交變更歷史。
有了3個分割槽，整個結構如下圖：
Git的內部運作
現在，我們嘗試修改a.txt檔案，如圖：
這時候，除了工作目錄下的a.txt檔案內容有變化，暫存區和Git倉庫都是沒有變化的。接著，執行git add a.txt命令，這時/.git/objects目錄下又多了一個物件，如圖：
這個新增的object也是blob型別，對應著新修改的a.txt檔案。這時，整個結構如下圖：
最後，我們執行git commit -m '修改a.txt'命令，不出意外，/.git/objects目錄會生成兩個object，根據上面的介紹，這兩個object分別是tree和commit型別，如圖：
這時，整個結構如下圖：
從上圖可以看到，master分支已經指向新的commit object，並且新的commit object記錄著它的parent object，也就是舊的那個commit object，這使得我們可以檢視Git的提交歷史。