Git 中的模式

Git 的数据模型建立在写时复制的不可变对象和高效差异比较之上。

模式	位置	作用
写时复制	`object-file.c`	内容寻址不可变对象，分支共享数据
差异/补丁	`diff.c`, `xdiff/`	Myers 差异算法
位掩码	`read-cache-ll.h`	`CE_*` 缓存条目标志——暂存、有效、intent-to-add
布隆过滤器	`bloom.c`	变更路径布隆过滤器，加速 `git log -- <path>`
Trie 前缀树	`read-cache.c`	名称哈希表用于快速目录级路径查找
LRU 缓存	`pack-objects.c`	Delta 基础缓存，复用已计算的 delta
默克尔树	`tree.c`	内容寻址 Merkle DAG——每个 commit、tree、blob 均哈希，改一字节则所有哈希上推至根

模式如何组合：`git commit`

当你执行 git commit 时，多个模式协同工作，创建一个不可变、可验证的快照：

git commit -m "fix bug"▼

1

Git 计算索引（暂存区）与工作树之间的 diff 以确定变更内容。

2

变更的文件成为新的 blob 对象。未变更的文件通过引用共享（相同 SHA-1 → 相同对象）。除非实际变更，否则不复制数据。

3

tree 对象对其子节点哈希。一个 blob 的变更会改变父 tree 的哈希，进而改变 commit 哈希。任何位置的篡改都可从根节点检测。

4

布隆过滤器

commit-graph 文件存储变更路径的布隆过滤器。后续 git log 查询可跳过未触及指定路径的 commit，无需读取 tree。

▼新的 commit 对象（不可变，内容寻址）

核心洞察是写时复制 + Merkle 哈希同时赋予了 Git 空间效率（共享对象）和完整性验证（防篡改哈希），两者之间没有任何权衡。

延伸阅读

Git Source Code (GitHub)