Gitのデータ管理とは？圧縮ファイル・ツリーファイル・コミットファイルを理解する

はじめに

Gitは単なるファイル管理ツールではありません。
裏では、圧縮ファイル（Blob）、ツリーファイル（Tree）、**コミットファイル（Commit）**という特別なデータ構造を駆使して、ファイルのバージョンを効率よく管理しています。

この記事では、Gitの内部データ管理の仕組みを、初心者にもわかりやすく丁寧に解説します。

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Gitのデータ保存場所

Gitでバージョン管理を開始すると、プロジェクト内に .git という隠しディレクトリが作られます。
その中でもデータ管理の中枢となるのが、.git/objects/ というディレクトリです。

your-project/
└── .git/
    ├── objects/    # ← Gitオブジェクト（保存データ）
    ├── refs/
    ├── HEAD
    └── その他設定ファイル

ここに、Gitが作成する3種類のオブジェクト、

• 圧縮ファイル（Blob）
• ツリーファイル（Tree）
• コミットファイル（Commit）

が保存されています。

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Gitオブジェクトの3種類と役割

1. 圧縮ファイル（Blobオブジェクト）

ファイルの中身をそのまま記録するオブジェクトです。

• 作成タイミング： git add を実行したとき
• 保存内容： ファイルの中身だけ（ファイル名やパスは持たない）
• ファイル名： ファイルの中身を元に計算されたSHA-1ハッシュ値

特徴

• 内容が同じであれば、ファイル名が違っても同じハッシュ値になり、一度だけ保存されます。
• git add をしても、同じ中身なら新たなBlobオブジェクトは作成されません。

イメージ

[hello.txt] → "hello world" → ハッシュ計算 → Blobオブジェクト作成

確認コマンド例

# ステージング時にBlobが作られる
git add hello.txt

# インデックス内Blob確認
git ls-files --stage

# Blobオブジェクトの中身を確認
git cat-file -p <ハッシュ値>

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2. ツリーファイル（Treeオブジェクト）

ディレクトリ構造やファイル名を記録するオブジェクトです。

• 作成タイミング： git commit を実行したとき
• 保存内容：
  • ファイル名
  • パーミッション
  • 対応するBlobやTreeへのリンク情報

特徴

• プロジェクト全体のファイル構成を表現します。
• サブディレクトリを持つ場合は、Treeオブジェクト内にさらにTreeオブジェクトを参照します。

イメージ

ルートTree
├── hello.txt → Blobリンク
└── docs/ → サブTree
    └── intro.md → Blobリンク

確認コマンド例

git commit -m "First commit"

# コミット後のTreeオブジェクト確認
git cat-file -p <Treeのハッシュ値>

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3. コミットファイル（Commitオブジェクト）

履歴情報を管理するオブジェクトです。

• 作成タイミング： git commit を実行したとき
• 保存内容：
  • ルートTreeのハッシュ
  • 親コミット（直前のコミット）のハッシュ
  • 作者、コミッター、タイムスタンプ
  • コミットメッセージ

特徴

• 親コミットを辿ることで、過去から現在までの履歴をたどることができます。
• これにより、Gitは「時間を巻き戻す」ことができます。

イメージ

[Commitオブジェクト]
├── Tree: <Treeハッシュ>
├── Parent: <親Commitハッシュ>（初回コミットの場合なし）
├── Author: あなた
├── Committer: あなた
└── Message: "最初のコミット"

確認コマンド例

# 最新のコミット情報を表示
git cat-file -p HEAD

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Git内部でのデータ管理の流れ

ファイル編集からコミットまで、Git内部では次のような流れでオブジェクトが作成されています。

1. ファイルを編集する
2. git add を実行する
   → ファイルの内容（中身）をもとにBlobオブジェクトが作成される
3. git commit を実行する
   → ステージングエリアの状態からTreeオブジェクトを作成し、
   → さらにそのTreeを参照するCommitオブジェクトを作成する
4. ブランチのHEADが新しいCommitオブジェクトを指すように更新される

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まとめ

オブジェクト	作成タイミング	役割
Blob（圧縮ファイル）	git add	ファイルの中身を保存
Tree（ツリーファイル）	git commit	ファイル名・ディレクトリ構成を保存
Commit（コミットファイル）	git commit	スナップショットと変更履歴を保存

これらのオブジェクトはすべて .git/objects/ に保存され、SHA-1ハッシュによって一意に管理されています。
これにより、Gitは高速かつ堅牢なバージョン管理を実現しています。

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