深入理解git版本管理原理

全手打原创，转载请标明出处：https://www.cnblogs.com/dreamsqin/p/12966398.html， 多谢，=。=~
（如果对你有帮助的话请帮我点个赞啦）

日常项目管理中我们最常使用的git命令有add、commit、push、pull，但其他不常使用的命令往往容易误操作，所以想深入的学习一下git操作命令底层原理到底是怎么样的，在阮一峰大大的日志里面看到了《Git from the inside out》，全文通过树状图的方式表示各分支节点之间的关系，以示例的方式阐述每种操作命令后底层文件及索引的变化。然而是全英文的，于是乎我只能每天抽点时间来翻译加学习，前前后后经历了一周，终于完成了，大家一起学起来吧。

git init

初始化git仓库（该操作会在当前目录下创建一个.git目录，里面可以放git配置或者项目历史记录：.git/objects）。

例如：

~ $ mkdir alpha
~ $ cd alpha
~/alpha $ mkdir data
~/alpha $ printf 'a' > data/letter.txt
~/alpha $ printf '1234' > data/number.txt
~/alpha $ git init

目录结构如下：

alpha
├── data
|   └── letter.txt
|   └── number.txt
└── .git
    ├── objects
    etc...

.git目录及其内容是git相关的文件，除此之外所有其他文件统称为工作副本，为用户文件。

git add

在git仓库中添加一些文件。

例如：

~/alpha $ git add data/letter.txt

第一步：在.git/objects目录中创建一个新的blob文件（创建的blob文件包含data/letter.txt的压缩内容，文件名是由它的内容哈希得到）

• git将data/letter.txt中的内容ahash计算得到2e65efe2a145dda7ee51d1741299f848e5bf752e，前两个字符被用作对象数据库中的目录名：.git/objects/2e/；

• hash散列值的剩余部分用作blob文件（被添加的文件中需要保存的内容）的名称：.git/objects/2e/65efe2a145dda7ee51d1741299f848e5bf752e；

第二步：将文件添加到索引中

• 索引是一个列表，其中包含Git要跟踪的每个文件，它以.git/index文件的形式存储，其中每行指向跟踪的blob文件，包含文件内容的hash散列值。例如：data/letter.txt 2e65efe2a145dda7ee51d1741299f848e5bf752e；

• 注意：git add data命令执行，索引中只列出data目录中的文件，并不会列出data目录；

• 以同样的方法我们将data/number.txt文件添加到git仓库后，当用户修改data/number.txt文件中内容，并重新执行git add命令时，git会根据更新后的内容创建一个新的blob，同时更新data/number.txt的索引条目以指向新的blob。
  
  
  例如：

~/alpha $ printf '1' > data/number.txt
~/alpha $ git add data

git commit

通过git commit命令创建a1提交。

~/alpha $ git commit -m 'a1'
                [master (root-commit) 774b54a] a1

第一步：创建一个树状图来表示提交的项目版本的内容（git通过索引创建树状图来记录项目的当前状态，这个树状图记录了项目中每个文件的位置和内容）

树状图由两类对象组成：blobs和trees

• blobs：通过git add存储，表示文件内容；

• trees：通过git commit存储，表示工作副本中的目录；
  
  
  例如：分别对应文件权限、条目类型、blob文件的hash散列值、文件名称；
  100664 blob 2e65efe2a145dda7ee51d1741299f848e5bf752e letter.txt
100664 blob 56a6051ca2b02b04ef92d5150c9ef600403cb1de number.txt
040000 tree 0eed1217a2947f4930583229987d90fe5e8e0b74 data；

a1提交的树状图：
root→data→a（data/letter.txt） and 1（data/number.txt）

第二步：创建一个提交对象（git commit在创建树状图之后就会创建一个提交对象，提交对象是.git/objects中的另一个文本文件）

例如：

tree ffe298c3ce8bb07326f888907996eaa48d266db4
author Mary Rose Cook <mary@maryrosecook.com> 1424798436 -0500
committer Mary Rose Cook <mary@maryrosecook.com> 1424798436 -0500

a1

• first line：指向树状图，其中hash散列值由工作副本的根目录生成（也就是alpha）；
• last line：提交信息；

a1的提交对象，指向它的树状图：
a1→root→data→a（data/letter.txt） and 1（data/number.txt）

第三步：将当前分支指向新的提交对象（git在.git/HEAD的头文件中查找当前分支）

• 例如：ref: refs/heads/master，表明HEAD指向master，所以master为当前分支；

• 注意：首次提交时master的ref是不存在的，git会创建.git/refs/heads/master，并将其内容设置为提交对象的hash散列：74ac3ad9cde0b265d2b4f1c778b283a6e2ffbafd；

当前分支指向提交对象a1：
HEAD→master→a1→root→data→a（data/letter.txt） and 1（data/number.txt）

git commit（非初次提交）

下面为a1提交后的结构图，工作副本及索引已存在，此时三方的data/letter.txt 和data/number.txt内容一致：

修改data/number.txt的内容，工作副本更新：

~/alpha $ printf '2' > data/number.txt

执行git add命令，在.git/objects目录中创建一个新的blob文件，并将文件添加到索引中：

~/alpha $ git add data/number.txt

执行git commit命令：

~/alpha $ git commit -m 'a2'

创建一个新的树状图来表示索引的内容：

100664 blob 2e65efe2a145dda7ee51d1741299f848e5bf752e letter.txt
100664 blob d8263ee9860594d2806b0dfd1bfd17528b0ba2a4 number.txt
040000 tree 40b0318811470aaacc577485777d7a6780e51f0b data

然后创建一个新的提交对象：

tree ce72afb5ff229a39f6cce47b00d1b0ed60fe3556
parent 774b54a193d6cfdd081e581a007d2e11f784b9fe
author Mary Rose Cook <mary@maryrosecook.com> 1424813101 -0500
committer Mary Rose Cook <mary@maryrosecook.com> 1424813101 -0500

a2

• first line：指向新的roottree对象；
• second line：指向a1（为了找到父提交，git转到HEAD，跟着它转到master，最终找到a1提交的hash散列）；
• last line：提交信息；

将当前分支指向新的提交对象：

从结构图可以看出以下特性：

• 文件内容是以对象树存储的。这意味着只有差异会存储在对象数据库中，上图中a2提交时复用了a1提交之前生成的blob（根据内容a生成）。同理，如果整个目录从一个commit到另一个commit时并没有发生改变，那么它的对象树以及下面的所有blobs对象和trees 对象都是可以复用的。通常，从一个commit到另一个commit的内容变更较少，这就是git可以在很小的空间中存储大量提交历史的原因。
• 每个commit都会有一个parent。这意味着一个仓库可以存储一个项目的所有历史记录。
• refs是入口，指向了commit历史的一部分。每项commit都有自己独特的标识，用户通过类似树状结构的“族谱”将他们的工作组织起来，例如：refs具体为fix-for-bug-376。git则使用特殊的符号例如HEAD、MERGE_HEAD、FETCH_HEAD来支持通过用命令行操作提交历史。
• .git/objects目录下的节点是不变的。也就是说，内容只能被编辑，不能被删除。添加的每个文件内容和创建的每个提交都能在.git/objects目录中找到。
• refs是可变的。因此，ref的含义可以改变，master所指向的commit可能是目前项目的最佳版本，但是很快，它就会被更新更好的commit所取代。
• 通过ref指向的工作副本和commit很容易回索，但其他的commit就不是。意思是最近的历史记录更容易找到，但也经常改变。换句话说就是git比较健忘，如果想要查找比较久远的提交记录就需要深度索引。

git checkout（检出commit）

通过git checkout命令+a2提交的hash散列值检出a2commit。

例如：

~/alpha $ git checkout 37888c2
          You are in 'detached HEAD' state...

第一步：git获取到a2提交及它所指向的树状图。

第二步：git将树状图中的文件条目写入工作副本。

这时内容并不会发生改变。因为此时HEAD就是通过master指向a2提交，所以a2对应的树状图内容也已经被写入工作副本中。

第三步：git将树图中的文件条目写入索引。

这也不会导致任何变化。因为索引已经包含了a2提交的内容。

第四步：HEAD的内容被设置为a2提交的hash散列值。

例如：f0af7e62679e144bb28c627ee3e8f7bdb235eee9

通过设置HEAD的内容为hash散列值，会使Head直接指向a2而不是原本的master（仓库将被至于分离的HEAD）：

此时提交的commit很容易丢失。比如修改number.txt文件内容为3并提交修改，git会通过HEAD去获取a3提交的parent，而不是像之前一样利用ref实现跟踪和查找。最终由HEAD直接指向a3的提交对象（仓库仍处于分离的HEAD中，无论是a3还是之后的commit都没有在任何分支上）。

例如：

~/alpha $ printf '3' > data/number.txt
~/alpha $ git add data/number.txt
~/alpha $ git commit -m 'a3'
          [detached HEAD 3645a0e] a3

树状图结构如下：

git branch（创建分支）

通过git branch命令创建一个名为deputy的分支，实际就是在.git/refs/heads/deputy目录下创建了一个新文件，其中包含了HEAD所指向的hash散列值（a3提交的hash散列）。

~/alpha $ git branch deputy

树状图结构如下（分支deputy的创建使得a3提交被添加到该分支，安全性就有了，不至于会丢失。但HEAD还是在分离状态，因为它仍然指向了commit）：

git checkout（检出分支）

通过git checkout命令检出master分支。

~/alpha $ git checkout master
          Switched to branch 'master'

第一步：git获取到master指向的a2提交及a2所指向的树状图。

第二步：git将树状图中的文件条目写入工作副本。

这时会将data/number.txt文件内容写为2。

第三步：git将树图中的文件条目写入索引。

这时会将data/number.txt文件的条目更新为2blob文件的hash散列。

第四步：git将HEAD的内容由hash散列值修改为ref: refs/heads/master，使得HEAD重新指向master。

树状图结构如下：

git checkout（检出与工作副本不兼容的分支）

本地修改文件data/number.txt内容后，通过git checkout命令检出deputy分支。

~/alpha $ printf '789' > data/number.txt
~/alpha $ git checkout deputy
          Your changes to these files would be overwritten
          by checkout:
            data/number.txt
          Commit your changes or stash them before you
          switch branches.

很显然，checkout被git无情拒绝，原因是此时三方的文件内容不一致，必须先解决差异（git如果做覆盖操作会使信息丢失，如果做合并又太复杂）：

• HEAD指向master，master指向a2，而a2中data/number.txt文件的内容为2；
• deputy指向a3，而a3中data/number.txt文件的内容为3；
• 本地工作空间中data/number.txt文件的内容为789；

所以将误修改复原就可以解决了（假设不是误修改，那你需要将修改先提交到原分支）：

~/alpha $ printf '2' > data/number.txt
~/alpha $ git checkout deputy
          Switched to branch 'deputy'

树状图结构如下：

git merge（合并父分支到子分支）

通过git merge命令将master分支合并到deputy，合并两个分支其实就是合并两个commit，对于这样的合并git什么也不做。

~/alpha $ git merge master
          Already up-to-date.

结构图中一系列的提交其实就是对仓库文件内容做的一系列修改，所以，如果是将父提交合并至子提交，git什么也不做，因为这些改变其实已经被合并了。

git merge（合并子分支到父分支）

先将分支切换回master：

~/alpha $ git checkout master
          Switched to branch 'master'

通过git merge命令将deputy分支合并到master：

~/alpha $ git merge deputy
          Fast-forward

git获取到子提交及它所指向的树状图，git将树状图中的文件条目写入工作副本和索引，git的fast-forwards操作将master指向了a3（如前面所说的，结构图中一系列的提交其实就是对仓库文件内容做的一系列修改，合并时，如果是将子提交合并至父提交，提交历史是不会改变的，只是合并双方之间差了一些修改，所以最终改变的是被合并分支的指向）。

git merge（合并非直接关联分支）

本地修改文件data/number.txt内容为4，并提交为a4至master分支：

~/alpha $ printf '4' > data/number.txt
~/alpha $ git add data/number.txt
~/alpha $ git commit -m 'a4'
          [master 7b7bd9a] a4

切换至deputy分支，本地修改文件data/letter.txt内容为b，并提交为b3至deputy分支：

~/alpha $ git checkout deputy
          Switched to branch 'deputy'
~/alpha $ printf 'b' > data/letter.txt
~/alpha $ git add data/letter.txt
~/alpha $ git commit -m 'b3'
          [deputy 982dffb] b3

从结构图可以看出以下特性：

• commit可以共享parent。所以在提交历史中可以创建新的“族谱”。
• commit可以包含多个parent。所以不同的“族谱”可以通过一个包含两个parent的commit来连接（commit有两个parent的情况是通过merge实现）。

例如：将master分支合并至deputy分支（由于git发现这两个分支对应的commit属于不同的“族谱”，所以需要合并commit，总共分为8步）

~/alpha $ git merge master -m 'b4'
          Merge made by the 'recursive' strategy.

第一步：git将giver commit（也就是a4）的hash散列值写入alpha/.git/MERGE_HEAD文件

这个文件的存在就是告诉git正在做合并操作。

第二步：git查找base commit

是receiver commit（也就是b3）和giver commit（也就是a4）在历史记录中最近的共同祖先（通俗的说：两个“族谱”分道扬镳的节点，也就是a3）。

第三步：git基于树状图为base commit、receiver commit、giver commit生成索引

第四步：git生成一个diff

diff可以理解为差异文件，其中组合了receiver commit和giver commit对base commit的更改，diff是一个指向被修改文件的路径列表（文件修改包括：add、remove、modify、conflict）。

git通过获取出现在base commit、receiver commit、giver commit索引中的所有文件列表，对于每一个都进行比较，确定文件被修改后就向diff写入一个对应的条目，在本例中，diff有两个条目。

• 一个是data/letter.txt，base commit中是a，receiver commit中是b，giver commit中是a。git可以看到内容是由
  receiver修改的，而不是giver，所以diff中data/letter.txt对应的条目是一个modify，而不是conflict。
• 另一个是data/number.txt，base commit中是3，receiver commit中是3，giver commit中是4，所以diff中data/number.txt对应的条目也是一个modify。

第五步：git将diff中的修改应用于工作副本

data/letter.txt中的内容被设置成b，data/number.txt中的内容被设置成4。

第六步：git将diff中的修改写入索引

data/letter.txt对应的条目指向b的blob文件，data/number.txt对应的条目指向4的blob文件。

第七步：git提交更新后的索引

可以看到此时的提交就有两个parent。

tree 20294508aea3fb6f05fcc49adaecc2e6d60f7e7d
parent 982dffb20f8d6a25a8554cc8d765fb9f3ff1333b
parent 7b7bd9a5253f47360d5787095afc5ba56591bfe7
author Mary Rose Cook <mary@maryrosecook.com> 1425596551 -0500
committer Mary Rose Cook <mary@maryrosecook.com> 1425596551 -0500

b4

第八步：git将当前分支deputy指向最新的提交b4（将a4合并到b3的递归合并结果）

git merge（合并非直接关联分支，且修改了相同文件）

先切换至master分支，将deputy分支合并至master分支（也就是前面的将子分支合并到父分支，其实只是修改了master分支的commit指向）：

~/alpha $ git checkout master
          Switched to branch 'master'
~/alpha $ git merge deputy
          Fast-forward

此时切换至deputy分支，本地修改文件data/number.txt内容为5，并提交为b5至deputy分支：

~/alpha $ git checkout deputy
          Switched to branch 'deputy'
~/alpha $ printf '5' > data/number.txt
~/alpha $ git add data/number.txt
~/alpha $ git commit -m 'b5'
          [deputy bd797c2] b5

然后切换至master分支，本地修改文件data/number.txt内容为6，并提交为b6至master分支：

~/alpha $ git checkout master
          Switched to branch 'master'
~/alpha $ printf '6' > data/number.txt
~/alpha $ git add data/number.txt
~/alpha $ git commit -m 'b6'
          [master 4c3ce18] b6

最终，将deputy分支合并到master分支，很显然被git拒绝，原因是data/number.txt文件中的内容冲突了，自动合并失败：

~/alpha $ git merge deputy
          CONFLICT in data/number.txt
          Automatic merge failed; fix conflicts and
          commit the result.

整个过程与上面合并时的前6步是一致的：alpha/.git/MERGE_HEAD文件设置；查找base commit；为base commit、receiver commit、giver commit生成索引；生成diff文件；将diff中的修改应用于工作副本；git将diff中的修改写入索引；但是由于冲突第7步的提交和第8步的ref更新不能正常执行。

下面详细说明一下前面6步到底发生了什么导致最终的结果：

第一步：git将giver commit（也就是b5）的hash散列值写入alpha/.git/MERGE_HEAD文件

同样的，这个文件的存在就是告诉git正在做合并操作。

第二步：git查找base commit

是receiver commit（也就是b6）和giver commit（也就是b5）在历史记录中最近的共同祖先（通俗的说：两个“族谱”分道扬镳的节点，也就是b4）。

第三步：git基于树状图为base commit、receiver commit、giver commit生成索引

第四步：git生成一个diff

diff可以理解为差异文件，其中组合了receiver commit和giver commit对base commit的更改，diff是一个指向被修改文件的路径列表（文件修改包括：add、remove、modify、conflict）。

git通过获取出现在base commit、receiver commit、giver commit索引中的所有文件列表，对于每一个都进行比较，确定文件被修改后就向diff写入一个对应的条目，在本例中，diff只有一个条目。

• 也就是data/number.txt，base commit中是4，receiver commit中是6，giver commit中是5。条目被标记为conflict，因为data/number.txt的内容在receiver、giver和base中是不同的。

第五步：git将diff中的修改应用于工作副本

对于冲突的部分，git会将两个版本都写入到工作副本的文件中。data/number.txt中的内容被设置成：

<<<<<<< HEAD
6
=======
5
>>>>>>> deputy

第六步：git将diff中的修改写入索引

索引中的条目由其文件路径和stage共同组成唯一标识，对于没有冲突的文件，stage为0。合并前的索引如下（前面的0就是stage）：

0 data/letter.txt 63d8dbd40c23542e740659a7168a0ce3138ea748
0 data/number.txt 62f9457511f879886bb7728c986fe10b0ece6bcb

合并的diff被写入索引后：

0 data/letter.txt 63d8dbd40c23542e740659a7168a0ce3138ea748
1 data/number.txt bf0d87ab1b2b0ec1a11a3973d2845b42413d9767
2 data/number.txt 62f9457511f879886bb7728c986fe10b0ece6bcb
3 data/number.txt 7813681f5b41c028345ca62a2be376bae70b7f61

stage为0的data/letter.txt条目与合并之前的条目相同，但是stage为0的data/number.txt条目已经没有了，在该位置上新增了3个新的条目。stage1条目包含了base（data/number.txt）内容的hash散列，stage2条目包含了receiver（data/number.txt）内容的hash散列，stage3条目包含了giver（data/number.txt）内容的hash散列。这三个条目的存在就是在告诉gitdata/number.txt是冲突的，所以合并就被中断了。

此时，如果用户通过将data/number.txt的内容设置为11来整合两个冲突版本的内容，并通过git add将文件添加至索引中：

~/alpha $ printf '11' > data/number.txt
~/alpha $ git add data/number.txt

整体过程就是：git add命令创建了一个包含11的blob文件，该操作就是就是告诉git冲突解决了，此时git就会从索引中移除stage为1、2、3的条目，并使用新blob文件的散列为data/number.txt添加一个stage为0的条目：

0 data/letter.txt 63d8dbd40c23542e740659a7168a0ce3138ea748
0 data/number.txt 9d607966b721abde8931ddd052181fae905db503

第七步：用户通过git commit命令提交最新修改

~/alpha $ git commit -m 'b11'
          [master 251a513] b11

git在仓库中看到.git/MERGE_HEAD，就知道合并正在进行中，它会检查索引并查看是否存在冲突，如果没有就会创建一个新的提交b11来记录已解决的合并内容，然后删除.git/MERGE_HEAD中的文件，此时合并就完成了。

第八步：git将当前分支master指向新的提交。

git rm（删除文件）

下面是当前状态下最新的结构图：

通过git rm命令删除data/letter.txt文件，文件首先会从本地的工作副本移除，接着文件条目会从索引中移除：

~/alpha $ git rm data/letter.txt
          rm 'data/letter.txt'

此时结构图就变成了：

通过git commit命令提交变更：

~/alpha $ git commit -m '11'
          [master d14c7d2] 11

和之前一样，作为提交的一部分，git会构建一个表示索引内容的树状图，data/letter.txt不包括在树图中，因为它不在索引中。

复制仓库

~/alpha $ cd ..
      ~ $ cp -R alpha bravo

用户将alpha/仓库的内容复制到bravo/目录，目录结构就变成了：

~
├── alpha
|   └── data
|       └── number.txt
└── bravo
    └── data
        └── number.txt

而此时bravo/目录中也会有一个与之对应的git结构图:

建立两个仓库的链接

用户首先返回到alpha仓库：

~ $ cd alpha
~/alpha $ git remote add bravo ../bravo

如果要将bravo设置为alpha的远程仓库，需要在alpha/.git/config文件中添加一些代码：

[remote "bravo"]
    url = ../bravo/

指定在../bravo目录中有一个名为bravo的远程仓库。

从远程仓库上fetch分支

用户首先进入bravo仓库，将data/number.txt的内容设置为12，并将修改提交给bravo上的master：

~/alpha $ cd ../bravo
~/bravo $ printf '12' > data/number.txt
~/bravo $ git add data/number.txt
~/bravo $ git commit -m '12'
          [master 94cd04d] 12

此时结构图如下：

然后用户进入alpha仓库，想要把分支master从bravo取过来：

~/bravo $ cd ../alpha
~/alpha $ git fetch bravo master
          Unpacking objects: 100%
          From ../bravo
            * branch master -> FETCH_HEAD

这个过程git有四个步骤：

第一步：获取master在bravo上所指向的commit的散列

也就是12 commit提交的散列。

第二步：将12 commit依赖的所有对象（去除alpha仓库中已存在的）复制到alpha/.git/objects/中

包括提交对象本身、树图中指向的对象、12 commit的父提交以及它在树图中指向的对象。

第三步：alpha/.git/refs/remotes/bravo/master中的ref被设置成12 commit提交的散列值

第四步：alpha/.git/FETCH_HEAD的内容被设置成：

94cd04d93ae88a1f53a4646532b1e8cdfbc0977f branch 'master' of ../bravo

这表明刚刚的fetch命令从bravo获取了master的12 commit，此时结构图就变成了：

从结构图可以看出以下特性：

• 对象是可以被拷贝的。也就是说历史记录可以在仓库之间共享。
• 一个仓库可以存储远程仓库分支的ref，例如alpha/.git/refs/remotes/bravo/master。这意味着一个仓库可以在本地记录远程仓库上分支的状态。它在获取时是正确的，但是如果远程分支发生更改，它就会过期。

合并FETCH_HEAD

用户通过git merge命令合并FETCH_HEAD：

~/alpha $ git merge FETCH_HEAD
          Updating d14c7d2..94cd04d
          Fast-forward

FETCH_HEAD只是一个ref，它解析为12 commit（giver），HEAD指向11 commit（receiver）。git执行合并后将指向master→12 commit：

从远程仓库上pull分支

用户将master分支从bravo pull到alpha，pull是“fetch FETCH_HEAD和 merge FETCH_HEAD”的缩写，所以最终git执行两个命令并反馈master已经是最新的了。

~/alpha $ git pull bravo master
          Already up-to-date.

clone仓库

用户移动到上层目录并clone alpha到charlie：

~/alpha $ cd ..
      ~ $ git clone alpha charlie
          Cloning into 'charlie'

clone到charlie的结果与之前用户为了生成bravo仓库所使用的cp类似，git创建一个名为charlie的新目录，并将它初始化为git仓库，将alpha作为一个名为origin的远程仓库，fetch origin并合并FETCH_HEAD。

将分支push到从远程仓库中checkout的分支上

用户回到alpha仓库，修改data/number.txt的值为13并将修改提交到master分支。

     ~ $ cd alpha
~/alpha $ printf '13' > data/number.txt
~/alpha $ git add data/number.txt
~/alpha $ git commit -m '13'
          [master 3238468] 13

将charlie设置为alpha的远程仓库：

~/alpha $ git remote add charlie ../charlie

将master分支push到charlie：

~/alpha $ git push charlie master
          Writing objects: 100%
          remote error: refusing to update checked out
          branch: refs/heads/master because it will make
          the index and work tree inconsistent

13 commit关联的所有对象将被复制到charlie。但从上面的命令行反馈可以看到，push过程被中断，git拒绝push到远程检出（checkout）的分支。其实这是可以理解的，因为这样的push将更新远程索引和HEAD，如果有人正在编辑远程上的工作副本，就会导致混乱。

此时，用户可以创建一个新分支，将13 commit合并到其中，并将该分支push到charlie。但实际上，我们是想要一个可以随时可以push的仓库，一个中央存储库，用于push和pull，但是没有人直接进行commit提交，类似GitHub的远程仓库，想要一个裸（bare）存储库。

clone一个裸（bare）仓库

用户进入到上层目录，clone delta作为裸仓库：

~/alpha $ cd ..
      ~ $ git clone alpha delta --bare
          Cloning into bare repository 'delta'

跟普通的clone有两个不同之处，首先config文件表明存储库是裸仓库，而原本存储在.git目录下的文件则存储在仓库的根目录下:

delta
├── HEAD
├── config
├── objects
└── refs

此时的结构图如下：

将分支push到裸（bare）仓库

用户回到alpha仓库并设置delta作为它的远程仓库：

 ~ $ cd alpha
~/alpha $ git remote add delta ../delta

修改data/number.txt的值为14并将修改提交到master分支：

~/alpha $ printf '14' > data/number.txt
~/alpha $ git add data/number.txt
~/alpha $ git commit -m '14'
          [master cb51da8] 14

提交后结构图如下：

接下来将master push到delta：

~/alpha $ git push delta master
          Writing objects: 100%
          To ../delta
            3238468..cb51da8 master -> master

整个过程有3步：

第一步：从alpha/.git/objects/拷贝14 commit提交相关的所有对象至delta/objects/

第二步：delta/refs/heads/master的指向更新为14 commit

第三步：alpha/.git/refs/remotes/delta/master的指向更新为14 commit，alpha拥有了delta状态的最新记录

现在的结构图如下：

参考文献

Git from the inside out：https://codewords.recurse.com/issues/two/git-from-the-inside-out