Documentation/tutorial-2.txt

   1 A tutorial introduction to git: part two
   2 ========================================
   3
   4 You should work through link:tutorial.html[A tutorial introduction to
   5 git] before reading this tutorial.
   6
   7 The goal of this tutorial is to introduce two fundamental pieces of
   8 git's architecture--the object database and the index file--and to
   9 provide the reader with everything necessary to understand the rest
  10 of the git documentation.
  11
  12 The git object database
  13 -----------------------
  14
  15 Let's start a new project and create a small amount of history:
  16
  17 ------------------------------------------------
  18 $ mkdir test-project
  19 $ cd test-project
  20 $ git init-db
  21 defaulting to local storage area
  22 $ echo 'hello world' > file.txt
  23 $ git add .
  24 $ git commit -a -m "initial commit"
  25 Committing initial tree 92b8b694ffb1675e5975148e1121810081dbdffe
  26 $ echo 'hello world!' >file.txt
  27 $ git commit -a -m "add emphasis"
  28 ------------------------------------------------
  29
  30 What are the 40 digits of hex that git responded to the first commit
  31 with?
  32
  33 We saw in part one of the tutorial that commits have names like this.
  34 It turns out that every object in the git history is stored under
  35 such a 40-digit hex name.  That name is the SHA1 hash of the object's
  36 contents; among other things, this ensures that git will never store
  37 the same data twice (since identical data is given an identical SHA1
  38 name), and that the contents of a git object will never change (since
  39 that would change the object's name as well).
  40
  41 We can ask git about this particular object with the cat-file
  42 command--just cut-and-paste from the reply to the initial commit, to
  43 save yourself typing all 40 hex digits:
  44
  45 ------------------------------------------------
  46 $ git cat-file -t 92b8b694ffb1675e5975148e1121810081dbdffe
  47 tree
  48 ------------------------------------------------
  49
  50 A tree can refer to one or more "blob" objects, each corresponding to
  51 a file.  In addition, a tree can also refer to other tree objects,
  52 thus creating a directory hierarchy.  You can examine the contents of
  53 any tree using ls-tree (remember that a long enough initial portion
  54 of the SHA1 will also work):
  55
  56 ------------------------------------------------
  57 $ git ls-tree 92b8b694
  58 100644 blob 3b18e512dba79e4c8300dd08aeb37f8e728b8dad    file.txt
  59 ------------------------------------------------
  60
  61 Thus we see that this tree has one file in it.  The SHA1 hash is a
  62 reference to that file's data:
  63
  64 ------------------------------------------------
  65 $ git cat-file -t 3b18e512
  66 blob
  67 ------------------------------------------------
  68
  69 A "blob" is just file data, which we can also examine with cat-file:
  70
  71 ------------------------------------------------
  72 $ git cat-file blob 3b18e512
  73 hello world
  74 ------------------------------------------------
  75
  76 Note that this is the old file data; so the object that git named in
  77 its response to the initial tree was a tree with a snapshot of the
  78 directory state that was recorded by the first commit.
  79
  80 All of these objects are stored under their SHA1 names inside the git
  81 directory:
  82
  83 ------------------------------------------------
  84 $ find .git/objects/
  85 .git/objects/
  86 .git/objects/pack
  87 .git/objects/info
  88 .git/objects/3b
  89 .git/objects/3b/18e512dba79e4c8300dd08aeb37f8e728b8dad
  90 .git/objects/92
  91 .git/objects/92/b8b694ffb1675e5975148e1121810081dbdffe
  92 .git/objects/54
  93 .git/objects/54/196cc2703dc165cbd373a65a4dcf22d50ae7f7
  94 .git/objects/a0
  95 .git/objects/a0/423896973644771497bdc03eb99d5281615b51
  96 .git/objects/d0
  97 .git/objects/d0/492b368b66bdabf2ac1fd8c92b39d3db916e59
  98 .git/objects/c4
  99 .git/objects/c4/d59f390b9cfd4318117afde11d601c1085f241
 100 ------------------------------------------------
 101
 102 and the contents of these files is just the compressed data plus a
 103 header identifying their length and their type.  The type is either a
 104 blob, a tree, a commit, or a tag.  We've seen a blob and a tree now,
 105 so next we should look at a commit.
 106
 107 The simplest commit to find is the HEAD commit, which we can find
 108 from .git/HEAD:
 109
 110 ------------------------------------------------
 111 $ cat .git/HEAD
 112 ref: refs/heads/master
 113 ------------------------------------------------
 114
 115 As you can see, this tells us which branch we're currently on, and it
 116 tells us this by naming a file under the .git directory, which itself
 117 contains a SHA1 name referring to a commit object, which we can
 118 examine with cat-file:
 119
 120 ------------------------------------------------
 121 $ cat .git/refs/heads/master
 122 c4d59f390b9cfd4318117afde11d601c1085f241
 123 $ git cat-file -t c4d59f39
 124 commit
 125 $ git cat-file commit c4d59f39
 126 tree d0492b368b66bdabf2ac1fd8c92b39d3db916e59
 127 parent 54196cc2703dc165cbd373a65a4dcf22d50ae7f7
 128 author J. Bruce Fields <bfields@puzzle.fieldses.org> 1143418702 -0500
 129 committer J. Bruce Fields <bfields@puzzle.fieldses.org> 1143418702 -0500
 130
 131 add emphasis
 132 ------------------------------------------------
 133
 134 The "tree" object here refers to the new state of the tree:
 135
 136 ------------------------------------------------
 137 $ git ls-tree d0492b36
 138 100644 blob a0423896973644771497bdc03eb99d5281615b51    file.txt
 139 $ git cat-file blob a0423896
 140 hello world!
 141 ------------------------------------------------
 142
 143 and the "parent" object refers to the previous commit:
 144
 145 ------------------------------------------------
 146 $ git-cat-file commit 54196cc2
 147 tree 92b8b694ffb1675e5975148e1121810081dbdffe
 148 author J. Bruce Fields <bfields@puzzle.fieldses.org> 1143414668 -0500
 149 committer J. Bruce Fields <bfields@puzzle.fieldses.org> 1143414668 -0500
 150
 151 initial commit
 152 ------------------------------------------------
 153
 154 The tree object is the tree we examined first, and this commit is
 155 unusual in that it lacks any parent.
 156
 157 Most commits have only one parent, but it is also common for a commit
 158 to have multiple parents.   In that case the commit represents a
 159 merge, with the parent references pointing to the heads of the merged
 160 branches.
 161
 162 Besides blobs, trees, and commits, the only remaining type of object
 163 is a "tag", which we won't discuss here; refer to gitlink:git-tag[1]
 164 for details.
 165
 166 So now we know how git uses the object database to represent a
 167 project's history:
 168
 169   * "commit" objects refer to "tree" objects representing the
 170     snapshot of a directory tree at a particular point in the
 171     history, and refer to "parent" commits to show how they're
 172     connected into the project history.
 173   * "tree" objects represent the state of a single directory,
 174     associating directory names to "blob" objects containing file
 175     data and "tree" objects containing subdirectory information.
 176   * "blob" objects contain file data without any other structure.
 177   * References to commit objects at the head of each branch are
 178     stored in files under .git/refs/heads/.
 179   * The name of the current branch is stored in .git/HEAD.
 180
 181 Note, by the way, that lots of commands take a tree as an argument.
 182 But as we can see above, a tree can be referred to in many different
 183 ways--by the SHA1 name for that tree, by the name of a commit that
 184 refers to the tree, by the name of a branch whose head refers to that
 185 tree, etc.--and most such commands can accept any of these names.
 186
 187 In command synopses, the word "tree-ish" is sometimes used to
 188 designate such an argument.
 189
 190 The index file
 191 --------------
 192
 193 The primary tool we've been using to create commits is "git commit
 194 -a", which creates a commit including every change you've made to
 195 your working tree.  But what if you want to commit changes only to
 196 certain files?  Or only certain changes to certain files?
 197
 198 If we look at the way commits are created under the cover, we'll see
 199 that there are more flexible ways creating commits.
 200
 201 Continuing with our test-project, let's modify file.txt again:
 202
 203 ------------------------------------------------
 204 $ echo "hello world, again" >>file.txt
 205 ------------------------------------------------
 206
 207 but this time instead of immediately making the commit, let's take an
 208 intermediate step, and ask for diffs along the way to keep track of
 209 what's happening:
 210
 211 ------------------------------------------------
 212 $ git diff
 213 --- a/file.txt
 214 +++ b/file.txt
 215 @@ -1 +1,2 @@
 216  hello world!
 217 +hello world, again
 218 $ git update-index file.txt
 219 $ git diff
 220 ------------------------------------------------
 221
 222 The last diff is empty, but no new commits have been made, and the
 223 head still doesn't contain the new line:
 224
 225 ------------------------------------------------
 226 $ git-diff HEAD
 227 diff --git a/file.txt b/file.txt
 228 index a042389..513feba 100644
 229 --- a/file.txt
 230 +++ b/file.txt
 231 @@ -1 +1,2 @@
 232  hello world!
 233 +hello world, again
 234 ------------------------------------------------
 235
 236 So "git diff" is comparing against something other than the head.
 237 The thing that it's comparing against is actually the index file,
 238 which is stored in .git/index in a binary format, but whose contents
 239 we can examine with ls-files:
 240
 241 ------------------------------------------------
 242 $ git ls-files --stage
 243 100644 513feba2e53ebbd2532419ded848ba19de88ba00 0       file.txt
 244 $ git cat-file -t 513feba2
 245 blob
 246 $ git cat-file blob 513feba2
 247 hello world, again
 248 ------------------------------------------------
 249
 250 So what our "git update-index" did was store a new blob and then put
 251 a reference to it in the index file.  If we modify the file again,
 252 we'll see that the new modifications are reflected in the "git-diff"
 253 output:
 254
 255 ------------------------------------------------
 256 $ echo 'again?' >>file.txt
 257 $ git diff
 258 index 513feba..ba3da7b 100644
 259 --- a/file.txt
 260 +++ b/file.txt
 261 @@ -1,2 +1,3 @@
 262  hello world!
 263  hello world, again
 264 +again?
 265 ------------------------------------------------
 266
 267 With the right arguments, git diff can also show us the difference
 268 between the working directory and the last commit, or between the
 269 index and the last commit:
 270
 271 ------------------------------------------------
 272 $ git diff HEAD
 273 diff --git a/file.txt b/file.txt
 274 index a042389..ba3da7b 100644
 275 --- a/file.txt
 276 +++ b/file.txt
 277 @@ -1 +1,3 @@
 278  hello world!
 279 +hello world, again
 280 +again?
 281 $ git diff --cached
 282 diff --git a/file.txt b/file.txt
 283 index a042389..513feba 100644
 284 --- a/file.txt
 285 +++ b/file.txt
 286 @@ -1 +1,2 @@
 287  hello world!
 288 +hello world, again
 289 ------------------------------------------------
 290
 291 At any time, we can create a new commit using "git commit" (without
 292 the -a option), and verify that the state committed only includes the
 293 changes stored in the index file, not the additional change that is
 294 still only in our working tree:
 295
 296 ------------------------------------------------
 297 $ git commit -m "repeat"
 298 $ git diff HEAD
 299 diff --git a/file.txt b/file.txt
 300 index 513feba..ba3da7b 100644
 301 --- a/file.txt
 302 +++ b/file.txt
 303 @@ -1,2 +1,3 @@
 304  hello world!
 305  hello world, again
 306 +again?
 307 ------------------------------------------------
 308
 309 So by default "git commit" uses the index to create the commit, not
 310 the working tree; the -a option to commit tells it to first update
 311 the index with all changes in the working tree.
 312
 313 Finally, it's worth looking at the effect of "git add" on the index
 314 file:
 315
 316 ------------------------------------------------
 317 $ echo "goodbye, world" >closing.txt
 318 $ git add closing.txt
 319 ------------------------------------------------
 320
 321 The effect of the "git add" was to add one entry to the index file:
 322
 323 ------------------------------------------------
 324 $ git ls-files --stage
 325 100644 8b9743b20d4b15be3955fc8d5cd2b09cd2336138 0       closing.txt
 326 100644 513feba2e53ebbd2532419ded848ba19de88ba00 0       file.txt
 327 ------------------------------------------------
 328
 329 And, as you can see with cat-file, this new entry refers to the
 330 current contents of the file:
 331
 332 ------------------------------------------------
 333 $ git cat-file blob a6b11f7a
 334 goodbye, word
 335 ------------------------------------------------
 336
 337 The "status" command is a useful way to get a quick summary of the
 338 situation:
 339
 340 ------------------------------------------------
 341 $ git status
 342 #
 343 # Updated but not checked in:
 344 #   (will commit)
 345 #
 346 #       new file: closing.txt
 347 #
 348 #
 349 # Changed but not updated:
 350 #   (use git-update-index to mark for commit)
 351 #
 352 #       modified: file.txt
 353 #
 354 ------------------------------------------------
 355
 356 Since the current state of closing.txt is cached in the index file,
 357 it is listed as "updated but not checked in".  Since file.txt has
 358 changes in the working directory that aren't reflected in the index,
 359 it is marked "changed but not updated".  At this point, running "git
 360 commit" would create a commit that added closing.txt (with its new
 361 contents), but that didn't modify file.txt.
 362
 363 Also, note that a bare "git diff" shows the changes to file.txt, but
 364 not the addition of closing.txt, because the version of closing.txt
 365 in the index file is identical to the one in the working directory.
 366
 367 In addition to being the staging area for new commits, the index file
 368 is also populated from the object database when checking out a
 369 branch, and is used to hold the trees involved in a merge operation.
 370 See the link:core-tutorial.txt[core tutorial] and the relevant man
 371 pages for details.
 372
 373 What next?
 374 ----------
 375
 376 At this point you should know everything necessary to read the man
 377 pages for any of the git commands; one good place to start would be
 378 with the commands mentioned in link:everyday.html[Everyday git].  You
 379 should be able to find any unknown jargon in the
 380 link:glossary.html[Glossary].
 381
 382 The link:cvs-migration.html[CVS migration] document explains how to
 383 import a CVS repository into git, and shows how to use git in a
 384 CVS-like way.
 385
 386 For some interesting examples of git use, see the
 387 link:howto-index.html[howtos].
 388
 389 For git developers, the link:core-tutorial.html[Core tutorial] goes
 390 into detail on the lower-level git mechanisms involved in, for
 391 example, creating a new commit.