在Git內(nèi)部原理之Git對象哈希中，講解了Git對象hash的原理，接下來的這篇文章講一講Git對象如何存儲。

原理

數(shù)據(jù)對象、樹對象和提交對象都是存儲在.git/objects目錄下，目錄的結(jié)構(gòu)如下：

.git
|-- objects
    |-- 01
    |   |-- 55eb4229851634a0f03eb265b69f5a2d56f341
    |-- 1f
    |   |-- 7a7a472abf3dd9643fd615f6da379c4acb3e3a
    |-- 83
        |-- baae61804e65cc73a7201a7252750c76066a30

從上面的目錄結(jié)構(gòu)可以看出，Git對象的40位hash分為兩部分：頭兩位作為文件夾，后38位作為對象文件名。所以一個Git對象的存儲路徑規(guī)則為：

.git/objects/hash[0, 2]/hash[2, 40]

這里就產(chǎn)生了一個疑問：為什么Git要這么設(shè)計目錄結(jié)構(gòu)，而不直接用Git對象的40位hash作為文件名？原因是有兩點：

1.有些文件系統(tǒng)對目錄下的文件數(shù)量有限制。例如，F(xiàn)AT32限制單目錄下的最大文件數(shù)量是65535個，如果使用U盤拷貝Git文件就可能出現(xiàn)問題。
2.有些文件系統(tǒng)訪問文件是一個線性查找的過程，目錄下的文件越多，訪問越慢。

在Git內(nèi)部原理之Git對象哈希中，我們知道Git對象會在原內(nèi)容前加個一個頭部：

store = header + content

Git對象在存儲前，會使用zlib的deflate算法進行壓縮，即簡要描述為：

zlib_store = zlib.deflate(store)

壓縮后的zlib_store按照Git對象的路徑規(guī)則存儲到.git/objects目錄下。

總結(jié)下Git對象存儲的算法步驟：

1. 計算content長度，構(gòu)造header;
2. 將header添加到content前面，構(gòu)造Git對象；
3. 使用sha1算法計算Git對象的40位hash碼；
4. 使用zlib的deflate算法壓縮Git對象；
5. 將壓縮后的Git對象存儲到.git/objects/hash[0, 2]/hash[2, 40]路徑下;

Nodejs實現(xiàn)

接下來，我們使用Nodejs來實現(xiàn)git hash-object -w的功能，即計算Git對象的hash值并存儲到Git文件系統(tǒng)中：

const fs = require('fs')
const crypto = require('crypto')
const zlib = require('zlib')
function gitHashObject(content, type) {
  // 構(gòu)造header
  const header = `${type} ${Buffer.from(content).length}\0`
  // 構(gòu)造Git對象
  const store = Buffer.concat([Buffer.from(header), Buffer.from(content)])
  // 計算hash
  const sha1 = crypto.createHash('sha1')
  sha1.update(store)
  const hash = sha1.digest('hex')
  // 壓縮Git對象
  const zlib_store = zlib.deflateSync(store)
  // 存儲Git對象
  fs.mkdirSync(`.git/objects/${hash.substring(0, 2)}`)
  fs.writeFileSync(`.git/objects/${hash.substring(0, 2)}/${hash.substring(2, 40)}`, zlib_store)
  console.log(hash)
}
// 調(diào)用入口
gitHashObject(process.argv[2], process.argv[3])

最后，測試下能否正確存儲Git對象：

$ node index.js 'hello, world' blob
8c01d89ae06311834ee4b1fab2f0414d35f01102
$ git cat-file -p 8c01d89ae06311834ee4b1fab2f0414d35f01102
hello, world

由此可見，我們生成了一個合法的Git數(shù)據(jù)對象，證明算法是正確的。

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