Git 是一个文件变更跟踪系统，它的核心功能是管理文件的修改，并通过索引（Index）和版本库（Repository）记录变更。本章将详细介绍 Git 的索引、文件分类、文件添加、提交、删除、重命名、追踪重命名、.gitignore 文件的使用，以及 Git 对象模型和文件的存储视图。

5.1 关于索引的一切

索引（Index），也称为暂存区（Staging Area），是 Git 在提交文件之前的一个缓存区域。它是 Git 处理文件变更的一个重要概念，起到了工作区（Working Directory）和版本库（Repository）之间的桥梁作用。

Git 的三种文件状态：

1. 已修改（Modified）：文件发生了更改，但尚未被 Git 追踪。
2. 已暂存（Staged）：文件被 git add 添加到索引，但尚未提交。
3. 已提交（Committed）：文件已存入版本库，成为一个正式的版本快照。

可以使用 git status 命令查看索引和工作区的状态：

git status

示例输出：

On branch main
Changes not staged for commit:
  (use "git add <file>..." to update what will be committed)
    modified:   example.txt

这表示 example.txt 已修改但未暂存，需要使用 git add 添加到索引。

5.2 Git 中的文件分类

Git 根据文件的状态，将文件分为以下几类：

1. 受 Git 追踪的文件（Tracked）

   • 已经被 Git 管理，包括未修改（Unmodified）、已修改（Modified） 和 已暂存（Staged）。
   • 例如，已经 git add 或 git commit 的文件。

2. 未受 Git 追踪的文件（Untracked）

   • 新创建的文件，但尚未 git add。
   • 运行 git status 时，会显示类似 Untracked files 的提示。

3. 忽略的文件（Ignored）

   • 通过 .gitignore 配置不需要 Git 追踪的文件（如日志、编译生成的二进制文件）。

5.3 使用 git add

git add 命令用于将修改的文件添加到索引区，准备提交到版本库。

git add <filename>

添加所有更改的文件：

git add .

添加某个特定文件夹：

git add folder_name/

5.4 使用 git commit 的一些注意事项

git commit 用于将暂存区的修改提交到 Git 版本库，形成一个新的快照。

git commit -m "提交说明"

如果想一次性添加所有文件并提交，可以使用 -a 选项：

git commit -a -m "快速提交"

提交的最佳实践

• 编写清晰的提交信息：提交信息应该简明扼要，描述本次修改的内容。
• 分步骤提交：避免一次性提交大量无关的修改，确保每次提交都是一个独立的逻辑单元。

• 使用 git commit --amend 纠正错误提交：如果提交信息有误或漏提交了文件，可以使用：

  git commit --amend

5.5 使用 git rm

git rm 用于从版本库中删除文件，同时也会从工作区中删除该文件。

删除文件并提交更改：

git rm file.txt
git commit -m "删除文件 file.txt"

如果只想从 Git 仓库中删除文件，但保留本地文件（即仅停止追踪该文件），可以使用 --cached 选项：

git rm --cached file.txt
git commit -m "停止追踪 file.txt"

5.6 使用 git mv

git mv 命令用于重命名文件，并让 Git 追踪这个重命名操作。

git mv oldname.txt newname.txt
git commit -m "重命名 oldname.txt 为 newname.txt"

手动重命名文件也可以，但需要手动 git add 和 git rm：

mv oldname.txt newname.txt
git rm oldname.txt
git add newname.txt
git commit -m "手动重命名文件"

5.7 追踪重命名含义

在 Git 中，重命名文件并不会真正存储一个 “重命名” 操作，而是删除旧文件并创建一个新文件。Git 通过文件内容的哈希值来判断是否发生了重命名，因此，即使是 git mv，Git 也不会记录 “重命名” 操作，而是自动识别它。

查看 Git 是否检测到重命名：

git log --follow filename

5.8 gitignore 文件

.gitignore 文件用于指定 Git 不需要追踪的文件类型，例如日志文件、编译生成的文件等。

创建 .gitignore 文件

在项目根目录创建 .gitignore 文件，添加如下内容：

# 忽略所有 .log 文件
*.log
# 忽略特定目录
/temp/
# 忽略某个特定文件
config.json

添加 .gitignore 后，需要将其提交到 Git：

git add .gitignore
git commit -m "添加 .gitignore 文件"

查看哪些文件被 .gitignore 忽略：

git status --ignored

5.9 Git 中对象模型和文件的详细视图

Git 存储文件的方式不同于传统的文件系统，它使用 对象存储（Object Store）。Git 的对象存储包含三种基本对象：

1. Blob（文件内容）

   • Git 存储文件的内容，而不是文件名或目录结构。
   • 每个文件被存储为一个 Blob 对象，并由 SHA-1 哈希标识。

2. Tree（目录结构）

   • Tree 对象存储了文件名、目录结构，并指向 Blob 对象。

3. Commit（提交对象）

   • Commit 对象记录了一次提交，包括提交者、时间戳、提交信息以及指向 Tree 对象的指针。

可以使用 git cat-file 查看 Git 对象：

git cat-file -p <对象哈希>

例如，查看某个提交对象：

git log --oneline
git cat-file -p <提交哈希>

结论

本章介绍了 Git 文件管理和索引的核心概念，包括索引的作用、Git 文件的分类、文件的添加与提交、删除和重命名的方式，以及 .gitignore 文件的使用。最后，还讲解了 Git 的对象存储机制，以帮助读者深入理解 Git 的底层工作原理。

下一章将介绍 Git 的分支管理，包括创建、合并、删除分支等高级操作。