Git 工作区、暂存区与修改全解析

工作区和暂存区是 Git 中一个非常重要的概念，弄明白了他们，就弄明白了 Git 的很多操作到底干了什么。

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工作区（Working Directory）

工作区，就是一个目录，比如我的 LearnGit ​文件夹就是一个工作区：

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我们平时更新版本什么的，都是在这里完成的，可以理解成是在这里工作的。

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版本库（Repository）

工作区有一个隐藏目录 .git​，这个不算工作区，而是 Git 的版本库。

Git 的版本库里存了很多东西，其中最重要的就是称为 stage​​（或者叫 index）的暂存区，还有 Git 为我们自动创建的第一个分支 master​​，以及指向 master​​的一个指针叫 HEAD​​。（分支的概念我们后续介绍）

前面讲了我们把文件往 Git 版本库里添加的时候，是分两步执行的：

• 第一步是用 git add​ 把文件添加进去，实际上就是把文件修改添加到暂存区。
• 第二步是用 git commit​​提交更改，实际上就是把暂存区的所有内容提交到当前分支，这里是 master 分支。在我们创建 Git 版本库时，Git 会自动为我们创建 master​​分支。

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你可以简单理解为，需要提交的文件修改通通放到暂存区，然后，一次性提交暂存区的所有修改。

在.git 文件夹里面有一个 index 文件，就是暂存区。

通过 「git status」 查看 「git」 状态时， 「红色」 的文件表示在 「工作区」 ； 「绿色」 的文件表示在 「暂存区」。

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实践是检验标准的唯一真理

我们来逐步说明下，一个文件是怎么提交的。首先我们吸怪下 readme.txt，加上一行：

$ echo "Git has a mutable index called stage." >> readme.txt

$ cat .\readme.txt
Git is a distributed version control system
Git is free software distributed under the GPL.
Git has a mutable index called stage.

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并且，新添加一个文件，叫做 LICENSE：

$ echo "something" > LICENSE
$ cat LICENSE
something

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然后我们查看下仓库状态：

$ git status
On branch master
Changes not staged for commit:
  (use "git add <file>..." to update what will be committed)
  (use "git restore <file>..." to discard changes in working directory)
        modified:   readme.txt

Untracked files:
  (use "git add <file>..." to include in what will be committed)
        LICENSE

Git 非常清楚地告诉我们，readme.txt ​被修改了，而 LICENSE ​还从来没有被添加过，所以它的状态是 Untracked​。

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现在，使用两次命令 git add​，把 readme.txt ​和 LICENSE ​都添加后，用 git status ​再查看一下：

$ git status
On branch master
Changes to be committed:
  (use "git restore --staged <file>..." to unstage)
        new file:   LICENSE
        modified:   readme.txt

现在，暂存区的状态就变成这样了：

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所以，git add ​命令实际上就是把要提交的所有修改放到暂存区（Stage）。

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接下来，我们提交：

$ git commit -m "understand how stage works"
[master 8f5bb58] understand how stage works
 2 files changed, 0 insertions(+), 0 deletions(-)
 create mode 100644 2-versionControl/LICENSE

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此时，工作区就是干净的了：

$ git status
On branch master
nothing to commit, working tree clean

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现在版本库变成了这样，暂存区就没有任何内容了：

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管理修改

为什么 Git 比其他版本控制系统设计得优秀，因为 Git 跟踪并管理的是修改，而非文件。

举个例子，假设目前 readme.txt 有 114514 行，然后你在最后一行添加了一句话；

在使用版本控制工具之前，我们的备份方式可能就是直接复制一份 readme.txt，然后再后面再追加一行。此时我们就有了两个文件：

readme.txt        //新版本的
readme.txt.backup //旧版本的

并且，这两个文件是相差无几的！很多内容都是一样的（除了最后一行），这会造成存储空间的浪费。

而 Git，管理的是修改。比如，你增加了一行内容后，Git 会记录这个修改：增加了一行，内容为“xxxx”，这样，如果想要回退到上一个版本，只需将上次修改的内容撤销就可以了！相比重复存储一个文件的方式，大大节省了存储空间的浪费，还可以直接查看修改，而不是将前后两个版本的文件用 diff 比较后才能得到差异。

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在 Git 中，添加一个文件，修改文件里的内容，删除一个文件，都算一个修改。

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暂存区里的修改

在 Git 中，我们每次修改得先放到暂存区，只有暂存区里的修改才会被 commit，我们修改下 readme.txt：

$ echo "Git tracks changes." >> readme.txt

$ cat readme.txt
Git is a distributed version control system
Git is free software distributed under the GPL.
Git has a mutable index called stage.
Git tracks changes.

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此时我们查看下仓库状态，可以看到已经添加到暂存区了，可以被提交了：

$  git status
On branch master
Changes to be committed:
  (use "git restore --staged <file>..." to unstage)
        modified:   readme.txt

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我们再次修改 readme.txt：

$ cat readme.txt 
Git is a distributed version control system.
Git is free software distributed under the GPL.
Git has a mutable index called stage.
Git tracks changes of files.

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然后提交：

$ git commit -m "git tracks changes"
[master aeb06f4] git tracks changes
 1 file changed, 0 insertions(+), 0 deletions(-)

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然后再次查看仓库状态：

$ git status
On branch master
Changes not staged for commit:
  (use "git add <file>..." to update what will be committed)
  (use "git restore <file>..." to discard changes in working directory)
        modified:   readme.txt

可以看到第二次的修改，并没有被提交！只有 git add ​后，才会把修改提交到暂存区，git commit ​只负责把暂存区的修改提交了。

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撤销修改

当你在工作区里写代码的时候，突然发现写错文件了，这些代码应该是写到另一个文件的，怎么办呢？

你可以打开文件，然后手工删除自己加上去的代码，但这样不仅费时费力，还可能删错或者删漏代码。

其实，在修改文件后，如果查看仓库状态，Git 会很贴心的告诉你怎么丢弃工作区的修改。我们来测试下：

$ echo "AAA" >> readme.txt   //假设这是错误的代码
$ cat readme.txt
Git is a distributed version control system.
Git is free software distributed under the GPL.
Git has a mutable index called stage.
Git tracks changes of files.
AAA

$ git status
On branch master
Changes not staged for commit:
  (use "git add <file>..." to update what will be committed)
  (use "git restore <file>..." to discard changes in working directory)
        modified:   readme.txt

no changes added to commit (use "git add" and/or "git commit -a")

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Git 告诉我们，使用 “git restore <file>​…” 可以丢弃（discard ）工作区里的修改，我们来测试下：

$ git restore readme.txt
$ cat readme.txt
Git is a distributed version control system
Git is free software distributed under the GPL.
Git has a mutable index called stage.
Git tracks changes.

可以看到我们的修改确实被丢弃了，如果想要撤销工作区的所有修改：git resotre .​

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撤销工作区的所有修改

如果你不仅在工作区里修改了，还添加到了暂存区怎么办？同样的，我们查看仓库状态的时候，Git 也会贴心的告诉我们怎么丢弃暂存区里的修改：

$ echo "AAA" >> readme.txt
$ cat readme.txt
Git is a distributed version control system
Git is free software distributed under the GPL.
Git has a mutable index called stage.
Git tracks changes.
AAA


$ git status
On branch master
Changes to be committed:
  (use "git restore --staged <file>..." to unstage)
        modified:   readme.txt

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Git 告诉我们，使用 “git restore --staged <file>...​” 可以丢弃暂存区里的修改（unstage）。我们来试试：

$ git restore --staged readme.txt

$ git status
On branch master
Changes not staged for commit:
  (use "git add <file>..." to update what will be committed)
  (use "git restore <file>..." to discard changes in working directory)
        modified:   readme.txt

no changes added to commit (use "git add" and/or "git commit -a")

可以看到目前暂存区里是空的，没有需要提交的，如果要提交着用 git add​。

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还有其他类似的命令可以撤销修改，例如在廖雪峰老师的博客里撤销修改 ，这样写到：

场景 1：当你改乱了工作区某个文件的内容，想直接丢弃工作区的修改时，用命令 git checkout -- file​

场景 2：当你不但改乱了工作区某个文件的内容，还添加到了暂存区时，想丢弃修改，分两步，第一步用命令 git reset HEAD <file>​，就回到了场景 1，第二步按场景 1 操作。

Git 是一直在更新的，有些新版本提供了新的命令，个人认为 restore 更加好记一点。

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删除文件

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在 Git 中，删除也是一个修改操作，我们实战一下，先添加一个新文件 test.txt ​到 Git 并且提交：

$ git add test.txt

$ git commit -m "add test.txt"
[master 8889d50] add test.txt
 1 file changed, 1 insertion(+)
 create mode 100644 test.txt

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一般情况下，我们可以在文件管理器中把没用的文件删了，或者用 rm ​命令删了：

$ rm test.txt

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目前工作区和版本库的版本就不一致了，使用 git status ​可以看到哪些文件被删除了：

$ git status
On branch master
Your branch is ahead of 'gitee/master' by 3 commits.
  (use "git push" to publish your local commits)

Changes not staged for commit:
  (use "git add/rm <file>..." to update what will be committed)
  (use "git restore <file>..." to discard changes in working directory)
        deleted:    test.txt
no changes added to commit (use "git add" and/or "git commit -a")

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我们可以使用提交这次修改：

$ git add test.txt

$ git commit -m "delete test.txt"
[master b391595] delete test.txt
 1 file changed, 1 deletion(-)
 delete mode 100644 test.txt

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使用 git rm​​：一步到位

注意我们刚刚是先删除，然后再 add 和 commit 的，我们可以简化为一条命令：git rm​。

首先我们准备下文件

$ echo "test" > test.txt
$ git add test.txt
$ git commit -m "add test.txt"
[master 42c477d] add test.txt
 1 file changed, 1 insertion(+)
 create mode 100644 test.txt

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然后使用 git rm​，并查看仓库状态

$ git rm test.txt
rm 'test.txt'

$ git st
On branch master
Your branch is ahead of 'gitee/master' by 5 commits.
  (use "git push" to publish your local commits)

Changes to be committed:
  (use "git restore --staged <file>..." to unstage)
        deleted:    test.txt

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可以看到文件被删除了，并且本次删除已经被提交到了暂存区，可以 commit 了，我们再次提交，结束。

$ git commit -m "delete test.txt"

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以下两种情况，不能正常使用 git rm

• 工作区是 clean 的，然后修改了工作区的文件；
• 工作区是 clean 的，然后修改了工作区的文件，并提交到暂存区

我们可以加上-f 参数，git rm -f​，表明强制删除。

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git rm -f​​​

先准备文件：

$ echo "test" > test.txt
$ git add test.txt
$ git commit -m "add test.txt"

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修改文件后使用 git rm​：会提示不能删除

$ echo "test" >> test.txt

$ git rm test.txt
error: the following file has local modifications:
    test.txt
(use --cached to keep the file, or -f to force removal)

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我们可以使用 git rm -f ​文件名来强制删除

$ git rm -f test.txt
rm 'test.txt'

$ git st
On branch master
Your branch is ahead of 'gitee/master' by 7 commits.
  (use "git push" to publish your local commits)

Changes to be committed:
  (use "git restore --staged <file>..." to unstage)
        deleted:    test.txt

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如果我们误删了怎么办呢？还是和之前一样，使用 git restore --staged <file> ​来将修改从暂存区里拿出来，然后再使用 git restore <file> ​来恢复数据：

$ git restore --staged test.txt
$ git restore test.txt
$ ll
total 7
drwxr-xr-x 1 peterjxl 197121  0  1月 11 07:37 1-diffAndPath/
drwxr-xr-x 1 peterjxl 197121  0  1月 14 07:19 2-versionControl/
-rw-r--r-- 1 peterjxl 197121  6  1月 14 11:58 test.txt

注意：

• 从来没有被添加到版本库就被删除的文件，是无法恢复的！
• 如果想删除文件夹，使用-r 参数，例如 git rm -r 文件夹​

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git rm --cached

使用 git rm --cached，可以使一个文件脱离版本控制 演示：

首选准备数据

$ echo "test" > test.txt
$ git add test.txt
$ git commit -m "add test.txt"

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然后使用 git rm --cached test.txt​

$ git rm --cached test.txt
rm 'test.txt'

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查看仓库状态，可以看到删除文件这个修改已经添加到暂存区了，并且 test.txt 目前是 Untracked

$ git st
On branch master
Your branch is ahead of 'gitee/master' by 7 commits.
  (use "git push" to publish your local commits)

Changes to be committed:
  (use "git restore --staged <file>..." to unstage)
        deleted:    test.txt

Untracked files:
  (use "git add <file>..." to include in what will be committed)
        test.txt

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但是工作区里的文件还在：

$ ll
drwxr-xr-x 1 peterjxl 197121  0  1月 11 07:37 1-diffAndPath/
drwxr-xr-x 1 peterjxl 197121  0  1月 14 07:19 2-versionControl/
-rw-r--r-- 1 peterjxl 197121  6  1月 14 11:58 test.txt

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我们提交下，结束演示

$ git commit -m "delete test.txt by git rm --chched"

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小结

小结：本文我们主要介绍了如下内容：

• 版本库，工作区和暂存区的概念，这对理解 Git 非常重要。
• Git 是管理修改的，添加文件、修改文件内容和删除文件都是一种修改
• 撤销修改 git restore <file>...​， git restore --staged <file>...​