Git 对象模型

Git 的核心是一个内容寻址文件系统，所有数据都以对象的形式存储。Git Doctor 直接解析这些对象，不依赖 git 命令。

对象类型

Git 有四种基本对象类型：

类型	说明	存储内容
Blob	文件内容	文件的实际数据
Tree	目录结构	文件名、权限、子对象引用
Commit	提交信息	Tree 引用、父提交、作者、消息
Tag	标签	指向 Commit 的引用

Blob 对象

存储文件的实际内容，不包含文件名或任何元数据。

结构

blob <size>\0<content>

示例

blob 12\0Hello World!

Git Doctor 解析

// 读取压缩数据
const compressed = fs.readFileSync(objectPath)

// Zlib 解压
const decompressed = zlib.inflateSync(compressed)

// 解析头部
const nullIndex = decompressed.indexOf(0)
const header = decompressed.slice(0, nullIndex).toString()
const [type, size] = header.split(' ')
const content = decompressed.slice(nullIndex + 1)

Tree 对象

存储目录结构，包含文件名、权限模式和子对象引用。

结构

tree <size>\0
<mode> <name>\0<sha-20bytes>
<mode> <name>\0<sha-20bytes>
...

Mode 值说明

Mode	说明
100644	普通文件
100755	可执行文件
040000	目录（子 Tree）
120000	符号链接
160000	Git 子模块

Git Doctor 解析

function parseTreeObject(content: Buffer): TreeEntry[] {
  const entries = []
  let offset = 0

  while (offset < content.length) {
    // 解析 mode（到空格）
    const spaceIndex = content.indexOf(0x20, offset)
    const mode = content.slice(offset, spaceIndex).toString()

    // 解析 name（到 NUL）
    const nullIndex = content.indexOf(0x00, spaceIndex)
    const name = content.slice(spaceIndex + 1, nullIndex).toString()

    // 读取 20 字节 SHA（二进制）
    const sha = content.slice(nullIndex + 1, nullIndex + 21).toString('hex')

    entries.push({ mode, name, sha })
    offset = nullIndex + 21
  }

  return entries
}

Commit 对象

存储提交的元数据。

结构

commit <size>\0
tree <tree-sha>
parent <parent-sha>
author <name> <email> <timestamp> <timezone>
committer <name> <email> <timestamp> <timezone>

<commit message>

字段说明

字段	说明
tree	根目录 Tree 对象的 SHA
parent	父提交的 SHA（可多个或无）
author	原始作者信息
committer	实际提交者信息
message	提交消息

Git Doctor 解析

function parseCommitObject(sha: string, content: Buffer): CommitInfo {
  const text = content.toString('utf-8')
  const lines = text.split('\n')

  const info = { sha, tree: '', parents: [], author: '', message: '' }
  let i = 0

  // 解析头部字段
  while (i < lines.length && lines[i] !== '') {
    if (lines[i].startsWith('tree ')) {
      info.tree = lines[i].slice(5)
    } else if (lines[i].startsWith('parent ')) {
      info.parents.push(lines[i].slice(7))
    } else if (lines[i].startsWith('author ')) {
      const match = lines[i].match(/^author (.+) <(.+)> (\d+)/)
      if (match) {
        info.author = match[1]
        info.authorEmail = match[2]
        info.authorDate = new Date(parseInt(match[3]) * 1000)
      }
    }
    i++
  }

  // 空行后是提交消息
  info.message = lines.slice(i + 1).join('\n').trim()
  return info
}

对象存储

松散对象（Loose Objects）

每个对象单独存储为一个文件：

.git/objects/<sha前2字符>/<sha后38字符>

示例：

SHA: e69de29bb2d1d6434b8b29ae775ad8c2e48c5391
路径: .git/objects/e6/9de29bb2d1d6434b8b29ae775ad8c2e48c5391

存储格式

原始数据 = <type> <size>\0<content>
存储数据 = zlib.deflate(原始数据)

Pack 文件

当对象数量增多时，Git 会打包对象：

.git/objects/pack/
├── pack-<hash>.pack    # 打包的对象数据
└── pack-<hash>.idx     # 索引文件

引用系统

HEAD

.git/HEAD

内容可能是：

• 直接 SHA：e69de29bb2d1d6434b8b29ae775ad8c2e48c5391
• 符号引用：ref: refs/heads/master

分支引用

.git/refs/
├── heads/          # 本地分支
│   ├── master
│   └── develop
├── remotes/        # 远程分支
│   └── origin/
│       └── master
└── tags/           # 标签
    └── v1.0.0

对象关系图

                   HEAD
                    │
                    ▼
              refs/heads/main
                    │
                    ▼
              ┌─────────┐
              │ Commit  │
              │ abc123  │
              └────┬────┘
                   │ tree
                   ▼
              ┌─────────┐
              │  Tree   │
              │ def456  │
              └────┬────┘
         ┌─────────┼─────────┐
         │         │         │
         ▼         ▼         ▼
    ┌────────┐ ┌────────┐ ┌────────┐
    │  Blob  │ │  Tree  │ │  Blob  │
    │ file.js│ │  src/  │ │ README │
    └────────┘ └────────┘ └────────┘

SHA-1 计算

Git 使用 SHA-1 算法计算对象哈希：

import * as crypto from 'crypto'

function computeSha(type: string, content: Buffer): string {
  const header = Buffer.from(`${type} ${content.length}\0`)
  const store = Buffer.concat([header, content])
  return crypto.createHash('sha1').update(store).digest('hex')
}

下一步

• 对象解析实现 - 详细的解析代码
• TDI 算法 - 技术债务计算