四种基本对象类型(blob, tree, commit, tag)

在Git中，有四种基本对象类型构成了版本控制的核心：blob、tree、commit和tag。这些对象通过哈希值相互关联，形成了Git仓库的数据结构。理解它们的作用和关系，是深入掌握Git工作原理的关键。

blob对象

blob（二进制大对象）是Git中最基础的数据单元，用于存储文件内容。它不包含任何元数据（如文件名或权限），仅保存文件的原始数据。每次文件内容变化时，Git都会生成一个新的blob对象。

例如，一个名为example.txt的文件内容为Hello, Git!，其对应的blob对象可以通过以下命令查看：

echo 'Hello, Git!' | git hash-object --stdin

输出可能类似于：

8ab686eafeb1f44702738c8b0f24f2567c36da6d

blob对象的哈希值由文件内容和头部信息（如blob和文件大小）计算得出。如果文件内容完全相同，即使文件名不同，它们的blob哈希值也会一致。

tree对象

tree对象类似于文件系统的目录，它记录了blob和其他tree的引用关系，并包含文件名、权限等元数据。一个tree对象可以包含多个条目，每个条目指向一个blob或子tree。

例如，以下是一个tree对象的简化表示：

100644 blob 8ab686eafeb1f44702738c8b0f24f2567c36da6d    example.txt
040000 tree 1f7a7a472abf3dd9643fd615f6da379c4acb3e3a    subdir

tree对象的哈希值由其包含的所有条目内容计算生成。当目录结构或文件权限发生变化时，对应的tree对象也会更新。

commit对象

commit对象是Git版本历史的节点，它指向一个tree对象（代表项目快照），并包含作者、提交者、提交消息和父提交的引用。每次提交都会生成一个新的commit对象。

一个典型的commit对象内容如下：

tree 92b8b6ffb5f1a1a7a6b5d9c9d8e8f7b6c5b4a3a2
parent 6a1a7b8c9d0e1f2g3h4i5j6k7l8m9n0o1p2q3r4s
author John Doe <john@example.com> 1625097600 +0800
committer Jane Smith <jane@example.com> 1625097600 +0800

Initial commit

commit对象的哈希值由上述所有信息计算得出。通过父提交的引用，Git可以构建完整的版本历史图谱。

tag对象

tag对象是一种特殊的引用，通常用于标记特定的commit（如版本发布）。与轻量标签（直接指向commit的引用）不同，带注释的标签会创建一个独立的tag对象，包含标签名称、标签消息、标签创建者和目标commit的引用。

一个tag对象的内容示例：

object 6a1a7b8c9d0e1f2g3h4i5j6k7l8m9n0o1p2q3r4s
type commit
tag v1.0.0
tagger John Doe <john@example.com> 1625097600 +0800

Release version 1.0.0

tag对象的哈希值同样由其内容生成。带注释的标签提供了更丰富的元数据，适合正式版本标记。

对象之间的关系

这四种对象通过哈希值相互关联，形成一个有向无环图（DAG）。例如：

1. 一个commit指向一个tree；
2. 该tree可能包含指向blob（文件内容）和其他tree（子目录）的条目；
3. 另一个commit可能指向同一个tree（如果文件未修改）或新的tree；
4. tag对象则指向特定的commit。

通过底层命令可以查看对象的具体内容：

git cat-file -p <hash>

实际示例分析

假设一个简单项目的提交历史如下：

1. 创建README.md（内容为# Project）；
2. 创建src/index.js（内容为console.log('Hello')）；
3. 提交并打标签v1.0.0。

对应的对象关系可能是：

• blob A：# Project（README.md内容）；
• blob B：console.log('Hello')（src/index.js内容）；
• tree X：包含blob A（README.md）和tree Y（src/目录）；
• tree Y：包含blob B（index.js）；
• commit C：指向tree X；
• tag T：指向commit C。

对象存储机制

Git将所有对象存储在.git/objects目录中，哈希值的前两位作为子目录名，剩余部分作为文件名。例如，哈希8ab686...的对象存储在：

.git/objects/8a/b686eafeb1f44702738c8b0f24f2567c36da6d

对象默认以压缩格式存储，可通过zlib解压查看原始内容。这种设计既节省空间，又保证了数据的完整性——任何内容的修改都会导致哈希值变化。