git 使用与原理剖析及其私服搭建

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发布于: 2020 年 11 月 20 日

内容大纲：

git 与 svn 的区别
git 核心命令使用
git 底层实现原理剖析
基于 git 通信协议搭建 git 私服
基于 gogs 搭建企业 git 私服

1.git 基础概念

git 是一个开源的分布式版本控制系统，可以有效、高速地处理从很小到非常大的项目版本管理。git 是 Linus Torvalds 为了帮助管理 Linux 内核开发而开发的一个开放源码的版本控制软件。

git 与 svn 的区别

存储方式不同
使用方式不同
管理模式不同

存储方式不同

git 把内容按元数据方式存储,类似 k/v 数据库，而 svn 是按文件存储

git 存储过程演示

$ git init foxInitialized empty git repository in D:/git/fox/.git/$ cd fox$ echo 'hello world' >> README.MF
$ git hash-object -w README.MFwarning: LF will be replaced by CRLF in README.MF.The file will have its original line endings in your working directory.3b18e512dba79e4c8300dd08aeb37f8e728b8dad
$ git cat-file -p 3b18e512dba79e4c8300dd08aeb37f8e728b8dadhello world

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使用方式不同

从本地把文件推送远程服务，svn 只需要 commit，而 git 需要 add、commit、push 三个步骤

svn 使用过程

git 使用过程

管理模式不同

git 是一个分布式的版本管理系统，而要 svn 是一个远程集中式的管理系统

集中式

分布式

2.git 核心命令

git 客户端安装

官方客户端： https://git-scm.com/downloads

其它客户端：https://tortoisegit.org/download/

文档： https://www.git-scm.com/docs

centos7 安装 git

# yum安装yum install -y git

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源码编译安装

# 1.安装依赖环境yum -y install curl-devel expat-devel gettext-devel openssl-devel zlib-devel gcc perl-ExtUtils-MakeMaker
# 2.下载并解压源码$ wget https://github.com/git/git/archive/v2.3.0.zip$ unzip v2.3.0.zip$ cd git-2.3.0
#3 编译 安装（如果没有权限就加上sudo）make prefix=/usr/local/git allmake prefix=/usr/local/git install
#4、添加环境变量vim /etc/profileexport PATH=/usr/local/git/bin:$PATHsource /etc/profile
#如果成功显示版本号表示添加成功git --versiongit version 2.3.0

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Git 配置

#Git安装完之后，需做最后一步配置。打开git bash，分别执行以下两句命令git config --global user.name "username"git config --global user.email "xxxx@163.com"#git 自动记住用户和密码操作git config --global credential.helper store#查看配置信息git config -l
cat ~/.gitconfig

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git 的基本使用

完整模拟从项目添加到 push 过程

创建项目
初始化 git 仓库
提交文件
远程关联
push 至远程仓库

初始化 git 仓库

#基于远程仓库克隆至本地$ git clone <remote_url>
# 将指定目录初始化为git本地仓库$ git init <directory>

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查看仓库状态

# 查看本地仓库的状态$ git status# 以简短模式查看本地仓库的状态# 会显示两列，第一列是文件的状态，第二列是对应的文件# 文件状态：A 新增，M 修改，D 删除，?? 未添加到git中$ git status -s

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文件的状态变化周期

工作目录下的每一个文件都有两种状态：已跟踪或未跟踪。已跟踪的文件是指那些被纳入了版本控制的文件，在上一次快照中有它们的记录，在工作一段时间后，它们的状态可能处于未修改，已修改或已放入暂存区。工作目录中除已跟踪文件以外的所有其它文件都属于未跟踪文件，它们既不存在于上次快照的记录中，也没有放入暂存区。初次克隆某个仓库的时候，工作目录中的所有文件都属于已跟踪文件，并处于未修改状态。

本地添加

#添加指定文件至暂存区$ git add <fileName># 添加所有修改、已删除的文件到暂存区中$ git add -u <directory>#添加所有修改、已删除、新增的文件到暂存区中，省略 <文件路径> 即为当前目录$ git add -A <directory>
# 当需要删除暂存区或分支上的文件，同时工作区不需要这个文件$ git rm <directory># 当需要删除暂存区或分支上的文件，同时工作区需要这个文件，但是不需要被版本控制$ git rm --cached <file>

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本地提交

# 把暂存区中的文件提交到本地仓库中并添加描述信息$ git commit <file> -m '提交的描述信息'# 把所有修改、已删除的文件提交到本地仓库中# 不包括未被版本库跟踪的文件，等同于先调用了 "git add -u"$ git commit -am '提交的描述信息'

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远程仓库管理

# 列出已经存在的远程仓库$ git remote# 列出远程仓库的详细信息，在别名后面列出URL地址$ git remote -v#添加远程仓库地址$ git remote add origin http:xxx.xxx#删除指定名称的远程仓库origin$ git remote remove origin 
#把本地仓库的提交推送到远程仓库#上传新分支至远程$ git push --set-upstream origin master $ git push -u origin master
#将本地分支与远程建立关联$ git branch --track --set-upstream-to=origin/test test

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分支管理

#查看本地分支，当前所在分支以 "*" 标出$ git branch#查看所有分支$ git branch -avv#基于当前分支创建一个新分支$ git branch <branch name>#基于存在的分支创建一个新分支$ git branch <branch name> <exist branch>#基于远程分支创建一个新分支git branch <branch name> origin/master#基于提交创建一个新分支$ git branch <branch name> <commit id>#基于标签创建一个新分支$ git branch <branch name> <tag name>
#删除分支$ git branch -d {dev}#切换分支$ git checkout <branch name>#合并分支$ git merge <merge target>#解决冲突，如果因冲突导致自动合并失败，此时 status 为mergeing 状态.#需要手动修改后重新提交（commit）

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tag 管理

#查看当前$ git tag#基于分区创建tag$ git tag <tag name> <branch name>
# 基于提交创建tag$ git tag <tag name> [<commit ID>]# 可以指定标签信息$ git tag -a <tagname> -m "..."
# 查看标签信息$ git show <tagname># 推送一个标签到远程$ git push origin <tagname># 删除标签$ git tag -d <tagname>

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日志管理

#查看当前分支下所有提交日志$ git log#查看当前分支下所有提交日志$ git log {branch}# 单行显示日志$ git log <dev> --oneline# 比较两个版本的区别   master比dev多提交了什么内容$ git log dev..master
#以图表的方式显示提交合并网络$ git log --pretty=format:'%h %s' --graph$ git log --graph --pretty=oneline --abbrev-commit
# 可以查看所有分支的所有操作记录（包括已经被删除的 commit 记录和 reset 的操作）$ git reflog
#还原提交记录# 回退到某个版本   慎用，之后版本会丢失，借助reflog找回# 会将工作区、暂存区、本地仓库的所有提交的文件全都撤销（包括工作区文件，会删除）$ git reset --hard <commit ID># 用于将本地仓库文件撤回至工作区 $ git reset --mixed <commit ID> 
#反做，如果想撤销之前的某一版本，但是又想保留该目标版本后面的版本，可以使用revert  #注意：反做后还需要commit提交$ git revert -n  <commit ID>$ git commit -am 'revert xxx'
# 撤回revert操作$ git revert --abort

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3.git 底层原理

git 存储对象
git 树对象
git 提交对象
git 引用

git 存储对象

git 是一个内容寻址文件系统，其核心部分是一个简单的键值对数据库（key-value data store），你可以向数据库中插入任意内容，它会返回一个用于取回该值的 hash 键。

# git 键值库中插入数据$ echo 'hello world version 1.0' | git hash-object -w --stdine4dc2ded6eb80dbbe38375acd0b409c81e98277d
#基于键获取指定内容$ git cat-file -p e4dc2ded6eb80dbbe38375acd0b409c81e98277dhello world version 1.0
#相当于 git hash-object -w hello.md$ git add hello.md

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git 基于该功能把每个文件的版本中内容都保存在数据库中，当要进行版本回滚的时候就通过其中一个键将其取回并替换。

模拟演示 git 版本写入与回滚过程

# 查找所有的git对象$ find .git/objects/ -type f# 写入版本1$ echo 'hello world version 1.0' > README.MF;git hash-object -w README.MFwarning: LF will be replaced by CRLF in README.MF.The file will have its original line endings in your working directory.e4dc2ded6eb80dbbe38375acd0b409c81e98277d
# 写入版本2$ echo 'hello world version 2.0' > README.MF;git hash-object -w README.MFwarning: LF will be replaced by CRLF in README.MF.The file will have its original line endings in your working directory.a984c1ed3f9a3eceaf4043c5a3b227954621b5ea
# 写入版本3$ echo 'hello world version 3.0' > README.MF;git hash-object -w README.MFwarning: LF will be replaced by CRLF in README.MF.The file will have its original line endings in your working directory.14f5521ac31e82f0b51ba2d278c6ce185e4a7a9a
# 回滚指定版本$ git cat-file -p e4dc2ded6eb80dbbe38375acd0b409c81e98277d > README.MF

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git add 其实就是把修改之后的内容插入到键值库中。当执行 git add README.MF 等同于执行了 git hash-object -w README.MF 把文件写到数据库中。

git 树对象

树对象解决了文件名存储的问题，它的目的是将多个文件名组织在一起，其内包含多个文件名称与其对应的 Key 和其它树对象的引用，可以理解成操作系统当中的文件夹，一个文件夹包含多个文件和多个其它文件夹。

每一个分支当中都关联了一个树对像，他存储了当前分支下所有的文件名及对应的 key.

通过以下命令即可查看

# 查看commit对象$ git cat-file -p 263d8a9463a5be9c8cb6973464fd7408945e20actree 7ca5aba06a1d353f082de003afb6aec2a334bc2aauthor fox <2763800211@qq.com> 1575524733 +0800committer fox <2763800211@qq.com> 1575524733 +0800
commit 1
#查看对象类型$ git cat-file -t 263d8a9463a5be9c8cb6973464fd7408945e20accommit

#查看tree对象$ git cat-file -p master^{tree}100644 blob e4dc2ded6eb80dbbe38375acd0b409c81e98277d    README.MF100644 blob f2f901d721b1819be1b9874952245ed6d2523d1d    fox.md

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git 提交对象

一次提交即为当前版本的一个快照，该快照就是通过提交对象保存，其存储的内容为：一个顶级树对象、上一次提交的对象哈希、提交者用户名及邮箱、提交时间戳、提交评论。

# 查看提交日志$ git log mastercommit c631696a799a04dc04187b01a89854cef285b85e (HEAD -> master)Author: fox <2763800211@qq.com>Date:   Thu Dec 5 14:01:21 2019 +0800
    2 commit
commit 263d8a9463a5be9c8cb6973464fd7408945e20acAuthor: fox <2763800211@qq.com>Date:   Thu Dec 5 13:45:33 2019 +0800
    commit 1
#查看提交对象信息$ git cat-file -p  c631696a799a04dc04187b01a89854cef285b85etree cc0850e551b41927c7aa88e1273bf4cedde9f63eparent 263d8a9463a5be9c8cb6973464fd7408945e20acauthor fox <2763800211@qq.com> 1575525681 +0800committer fox <2763800211@qq.com> 1575525681 +0800
2 commit

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从修改一个文件到提交的过程中会生成三类对象：

一个内容对象 ==> 存储了文件内容

树对象（至少一个） ==> 存储了文件名及内容对象的 key

一个提交对象 ==> 存储了树对象的 key 及提交评论。

git 引用

当执行 git branch {branchName} 时创建了一个分支，其本质就是在 git 基于指定提交创建了一个引用文件，保存在 .git\refs\heads\ 下。

# 创建分支$ git branch dev # 查看分支引用文件$ cat .git\refs\heads\dev# 查看分支差异git diff dev..master

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4.git 通信协议

分布式通信需要有应用协议，应用协议的实现包含编码，解码和远程传输的实现，git 支持四种应用协议，分别是 Local，http，git，ssh。通过四种协议都可以手动搭建简单的 git 仓库私服。

Local(本地协议)

本地协议可以基于本地文件系统，或者共享（NFS）文件系统进行访问，来实现源码的一个共享，使用 Local 协议搭建 git 私服是最轻松的，也是最简单的。

优点：简单，直接使用了现有的文件权限和网络访问权限，小团队小项目建立一个这样的版本管理系统是非常轻松的一件事。

缺点：这种协议缺陷就是本身共享文件系统的局限，只能在局域网，而且速度也慢。

适应场景：小团队，小项目临时搭建版本服务。

演示本地协议使用方式：

# 使用目录 /d/git/local 作为git公共仓库，在仓库中创建一个裸项目# 祼项目一般用做git服务、非裸项目也可做远程服务，二者区别在于祼项目录中文件无法查看和修改。$ git init --bare hello.git
# 克隆项目$ git clone /d/git/local/hello.git
# 基于file 协议克隆本地项目$ git clone file:///d/git/local/hello.git

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如果在 URL 开头明确的指定 file://，那么 git 的行为会略有不同。如果仅是指定路径，git 会尝试使用硬链接（hard link）或直接复制所需要的文件。如果指定 file://，git 会触发平时用于网路传输资料的进程，传输过来的是打包好的文件,更节约硬盘空间。

#打包命令git gcgit verify-pack -v .git/objects/pack/pack-e6c756b5023db292cbc963931890d91e2a406eb3.idx

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ssh 协议

在 Linux 中，ssh 协议是我们经常用到的。ssh 属于 Linux 里面的一个通信协议，基于 ssh 在 Linux 中搭建私服，访问 git 仓库是不需要做额外的配置的。只需要基于 ssh 的用户名密码即可。git 支持利用 ssh 协议进行通信，这是绝大部分 linux、uninx 系统都支持的，所以利用该协议架设 git 版本服务是非常方便的。

优点：首先 ssh 架设相对简单、其次通过 ssh 访问是安全的，另外 ssh 协议很高效，在传输前也会尽量压缩数据。

缺点：权限体系不灵活，必须提供操作系统的帐户密码，哪怕是只需要读取版本。

适用场景：团队、小项目、临时项目

演示 ssh 协议使用方式:

git 服务必须先安装到 linux 系统上，然后才能使用 ssh 协议跟 git 服务进行通信

# /data/git下创建一个祼项目git --bare init hello.git
# 本地基于远程克隆仓库git clone root@192.168.3.14:/data/git/hello.gitcd hello/# 添加文件echo 'hello world version 1.0' >> README.MF# 本地添加、提交、并推送至远程git add -A; git commit -am 'commit 1'; git push;

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免密码登录配置

# 开发机器上生成公钥   ssh-keygen -t rsa #查看公钥内容cat ~/.ssh/id_rsa.pub
#拷贝公钥内容到git服务器的用户目录的.ssh下的authorized_keys文件中cd ~/.ssh/vim authorized_keys

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可能的错误：

git-upload-pack: command not found

原因是 ssh 协议下只能访问/usr/bin 下的目录，解决办法如下

ln -s /usr/local/git/bin/git-upload-pack /usr/bin/git-upload-packln -s /usr/local/git/bin/git-receive-pack /usr/bin/git-receive-pack

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http 协议

git http 协议实现是依懒 WEB 容器(apache、nginx)及 cgi 组件进行通信交互，并利用 WEB 容器本身权限体系进行授权验证。在 git 1.6.6 前只支持 http Dumb（哑）协议，该协议只能下载不能提交，通常会配合 ssh 协议一起使用，ssh 分配提交帐号，http dumb 提供只读帐号。1.6.6 之后 git 提供了 git-http-backend 的 CGI 用于实现接收远程推送等功能。

优点：解决了 local 与 ssh 权限验证单一的问题、可基于 http url 提供匿名服务，从而可以放到公网上去。而 local 与 ssh 是很难做到这一点,比如实现一个类似 github 这样的网站。

缺点：架设复杂一些需要部署 WEB 服务器，和 https 证书之类的配置

适用场景：大型团队、需要对权限精准控制、需要把服务部署到公网上去

演示 http Dumb 配置与使用

# /data/git下创建一个祼项目git --bare init hello.git# 在仓库中加一个钩子，首先进入目录：cd  /data/git/hello.git/hooks# 修改文件，post-update 当有项目修改的时候，就会触发这个钩子# 钩子参考： https://www.git-scm.com/book/zh/v2/%E8%87%AA%E5%AE%9A%E4%B9%89-Git-Git-%E9%92%A9%E5%AD%90mv post-update.sample post-udpate
#打包，然后生成web端能够访问的静态文件#进入hello.git目录git update-server-info
#配置nginx server {        listen       80;        server_name  localhost git.bat.com;
        location / {            root   /data/git;        } } #C:\Windows\System32\drivers\etc配置192.168.3.14     git.bat.com 
# 本地克隆远程服务git clone http://git.bat.com/hello.git 
# 哑协议只能拉取，无法提交$ git pusherror: Cannot access URL http://git.bat.com/hello.git/, return code 22fatal: git-http-push failederror: failed to push some refs to 'http://git.bat.com/hello.git'

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哑协议只能拉取代码，但是 http 智能协议可以同时实现拉取和推送。 设置 Smart HTTP 一般只需要在服务器上启用一个 git 自带的名为 git-http-backend 的 CGI 脚本。该 CGI 脚本将会读取由 git fetch 或 git push 命令向 HTTP URL 发送的请求路径和头部信息，来判断该客户端是否支持 HTTP 通信（不低于 1.6.6 版本的客户端支持此特性）。如果 CGI 发现该客户端支持智能（Smart）模式，它将会以智能模式与它进行通信，否则它将会回落到哑（Dumb）模式下（因此它可以对某些老的客户端实现向下兼容）。Smart 协议是基于 CGI 配合 git git-http-backend 脚本进行使用，配置较复杂，现在一般不会这么去做，而是采用 gitlab 、gogs 之类的 web 管理进行代替

git 协议

git 协议是包含在 git 里的一个特殊的守护进程，它会监听一个特定的端口（9418），类似于 SSH 服务，但是访问无需任何授权。

优点：目前，git 协议是 git 使用的网络传输协议里最快的。如果你的项目有很大的访问量，或者你的项目很庞大并且不需要为写进行用户授权，架设 git 守护进程来提供服务是不错的选择。它使用与 SSH 相同的数据传输机制，但是省去了加密和授权的开销。要么所有人都能克隆 Git 仓库，要么谁也不能(通常做为只读)。

缺点：git 协议缺点是缺乏授权机制。而且 9418 是一个非标准端口，一般防火墙不会开放

演示 git 协议的使用：

yum install -y git-daemon# 启动守护进程 ,配置git协议nohup git daemon --reuseaddr --base-path=/data/git/ /data/git/ &
# /data/git下创建一个祼项目git --bare init hello3.gitcd hello3.git/# 创建一个空文件，表示开放该项目，允许非授权访问  不配置可以启动守护进程时加上 --export-alltouch git-daemon-export-oknohup git daemon  --export-all --reuseaddr --base-path=/data/git/ /data/git/ &
#本地克隆远程项目git clone git://192.168.3.14:9418/hello3.git

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5.git 私服搭建

基于 gogs 快速搭建企业私有 git 服务

gogs 介绍安装

Gogs 是一款开源的轻量级 git web 服务，其特点是简单易用完档齐全、国际化做的相当不错。其主要功能如下:

提供 Http 与 ssh 两种协议访问源码服务
提供 WEB 界面可查看修改源码代码
提供较完善的权限管理功能、其中包括组织、团队、个人等仓库权限
提供简单的项目 wiki 功能
提供工单管理与里程碑管理。

下载安装

官网：https://gogs.io

下载：https://gogs.io/docs/installation 选择 Linux amd64 下载安装

文档：https://gogs.io/docs/installation/install_from_binary

wget https://dl.gogs.io/0.11.91/gogs_0.11.91_linux_amd64.tar.gz#后台运行nohup ./gogs web &

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默认端口：3000,初次访问 http://<host>:3000 会进到初始化页,进行引导配置。

数据库类型可以选择 SQLite3 ，选择 mysql 需要 mysql5.7 以上

gogs 基础配置

配置手册 https://gogs.io/docs/advanced/configuration_cheat_sheet

https://linuxops.org/blog/git/gogs.html

gogs 定时备份与恢复

备份与恢复

#查看备份相关参数./gogs backup -h
#默认备份,备份在当前目录./gogs backup 
#参数化备份  --target 输出目录 --database-only 只备份db ./gogs backup --target=./backups --database-only --exclude-repos#恢复。执行该命令前要先删除 custom.bak./gogs restore --from=gogs-backup-20191208192026.zip
./gogs restore --database-only  --from=./backups/gogs-backup-20191208221323.zip --config custom/conf/app.ini

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自动备份脚本

backup.sh 内容如下：

#!/bin/sh -e
gogs_home="/usr/local/soft/gogs/"backup_dir="$gogs_home/backups"cd `dirname $0`
# 执行备份命令./gogs backup --target=$backup_direcho 'backup sucess'
day=7#查找并删除 7天前的备份  find $backup_dir -name '*.zip' -mtime +$day -type f |xargs rm -f;echo 'delete expire back data!'

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添加定时任务

每天 2:00 执行备份

#列出当前用户的crontabcrontab ‐l
# 打开任务编辑器crontab -e
# 输入如下命令 00 02 * * * 每天凌晨2点执行 backup.sh 并输出日志至 backup.log#分 时 日 月 星期 commandMAILTO=""00 04 * * * /usr/local/soft/gogs/backup.sh >> /usr/local/soft/gogs/backup.log 2>&1

# 重启crontabsystemctl restart crond.service#查看状态systemctl status crond.service

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发布于: 2020 年 11 月 20 日阅读数: 56

原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/38e92927b2ca83f0d29224e6e】。文章转载请联系作者。

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思想比技术更重要，有术无道止于术 2019.03.12 加入

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git 使用与原理剖析及其私服搭建

1.git 基础概念

git 与 svn 的区别

存储方式不同

使用方式不同

管理模式不同

2.git 核心命令

git 客户端安装

git 的基本使用

初始化 git 仓库

查看仓库状态

本地添加

本地提交

远程仓库管理

分支管理

tag 管理

日志管理

3.git 底层原理

git 存储对象

git 树对象

git 提交对象

git 引用

4.git 通信协议

Local(本地协议)

ssh 协议

http 协议

git 协议

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