Git入門に向けた基礎知識整理

本書の目的

　本記事の目的は、Gitに関する基礎知識を習得することを目的としている。また、基礎知識に合わせて基本的なGit操作もできるようになることを目指す。
　先生はChatGPTさん

作業環境

項目	値
OS	Windows11
CPU	X Core
実装RAM	X GB
Disk	X GB

必要なもの

• GithubいじれるPC
• Githubのアカウント
• gitbash

必要な知識

• 基本的なIT知識

基本知識

Gitについて

Wikipedia引用

Gitは、プログラムのソースコードなどの変更履歴を記録・追跡するための分散型バージョン管理システムである。
Linuxカーネルのソースコード管理に用いるためにリーナス・トーバルズによって開発され、それ以降ほかの多くのプロジェクトで採用されている。

Wikiにも記載の通り、作ったプログラムファイルとか、ミドルウェアのコンフィグファイルとか、構成管理ツールのファイルとか、いろんな情報が詰まったファイルのバージョンを管理することのできるツールです。

バージョン管理って？

　作成したファイルに対して「作ったとき」、「変更を加えたとき」などのタイミングで、バージョン管理システムにファイルを入れることで、入れたタイミングの情報を記録する。
バージョン管理ツールの利用者は、この入れたタイミングの情報から、過去の好きなバージョンに戻すことができるようになる。
なので、「うっかりファイルを削除しちゃいました。」とか「設計ミスで動かなくなっちゃいました」って時に、動作確認が取れているバージョンに戻すことですぐに復旧ができたりするわけ。

進み方はこんな感じかな？？といったイメージをMermaidで書いてみた。
https://mermaid.js.org/syntax/gitgraph.html

イメージ図

Gitの基礎情報

リポジトリ

• ファイルを格納するための場所

• リポジトリにファイルを格納することで、そのファイルの記録を残していく。

• ファイルを格納することをチェックインという。

• 取り出すときはチェックアウトというらしい

• リモートリポジトリ

  • 自身の端末以外のサーバやクラウドにリポジトリを用意し、リモート上でファイルを管理する方式
  • 会社で用意している仮想環境上やクラウドサービス上にあることが多い気がする。
  • 複数名で利用するリポジトリで、ルールが決まっていない場合とか運用が大変になっちゃう。
    • 知り合いのベテランによると、商用環境のリポジトリ勝手にいジった人がいて、障害発生したケースがあるとか、、、

• ローカルリポジトリ

  • 自分自身の端末にリポジトリを用意した環境
  • 自分一人で更新するリポジトリはこっち

作業環境

3つの領域があるらしい。

• ワークツリー / ディレクトリツリー
  → 実際に作業しているディレクトリ（現在のファイルの状態）
  ステージ/インデックス ※ ここがわかりずらい
  → git add した変更が一時的に保存される領域（コミット前の準備エリア）
  リポジトリ
  → git commit した内容が保存される領域（.git ディレクトリ内）

Info なぜステージ（インデックス）があるのか？

　Gitでは、ワークツリーの変更を直接コミットせず、一度「ステージ」に置くことで、コミットする内容を細かく調整できるようになっています。

　file1.txt と file2.txt を修正したけど、file1.txt だけコミットしたい場合は以下のようになる。

git add file1.txt  # file1.txt だけステージング
git commit -m "Fix file1"

⇒ file2.txt の変更はワークツリーに残ったまま。

このように、「コミットする内容を選択できる」ことが Git の強み

このあたり、ちゃんと理解しないと作業効率落ちそうな気がする。。

領域	説明	コマンド
ワークツリー	作業中のファイルがある場所	git status
ステージ（インデックス）	git add したファイルが入る領域	git add / git status
リポジトリ	git commit すると保存される	git commit / git log

細かい仕組み

1. ローカルにあるリポジトリにあるファイルを更新する。
2. git addを実行する。
   1. 指定したファイルのスナップショット（SHA-1 ハッシュで圧縮されたBlobオブジェクト）が .git/objects/ に保存される。
   2. ステージング情報（どのファイルが追加されたか）は .git/indexに記録される。
3. git commitを実行する。
   1. .git/objects/<git addで保存されたblobデータ格納先>に、新たにTreeオブジェクトとCommitオブジェクトが作成される。

領域	保存場所	役割
ワークツリー	実際のディレクトリ	作業中のファイル
ステージ（インデックス）	.git/index	git add した変更が一時保存される
リポジトリ	.git/objects/	git commit すると SHA-1 で管理されたデータが保存される

.git内のフォルダ構成はこんな感じ

.
└── .git/
    ├── HEAD            # 現在のブランチ情報
    ├── config          # リポジトリの設定
    ├── description     # 説明ファイル（通常空）
    ├── hooks/          # フックスクリプト（カスタム処理）
    ├── index           # ステージの情報
    ├── info            # 追加情報（無視するファイルのリストなど）
    ├── logs/           # 操作履歴のログ
    ├── objects/        # コミットデータやファイルのスナップショット/
    │   ├── info/       # 
    │   └── pack/       # 
    └── refs/           # ブランチやタグの情報/
        ├── heads/      # 各ブランチの最新コミット情報
        ├── remotes/    # リモートリポジトリの情報
        └── tags/       # タグ情報

こんな感じらしい。

.
└── .git/
    └── objects/        # コミットデータやファイルのスナップショット/
        ├── 1a/         # ハッシュ値上2桁で作られたディレクトリ名
        │   └── 79a7d3c4e22b2f02b4e8d82a12a4c1b9f9c60c    # blob
        └── f2/         # ハッシュ値上2桁で作られたディレクトリ名
            └── b73e4b29d03451cf344b16fa2fbb8e90d77b24    # blob

変更管理するのに必要なファイルは以下の通り

オブジェクト	役割
Blob	ファイルの中身（圧縮されたバージョン）
Tree	ファイルやディレクトリの構成情報
Commit	変更のスナップショットとメタデータ
Tag	特定のコミットに名前をつける

おしまい

とりあえず長くなってきたのでここで切る。
次は実際に操作する。