Git分支的状态存储——stash命令的详细用法

文章目录

    • 6.6 Git的分支状态存储
      • 6.6.1 git stash命令
      • 6.6.2 Git存储的基本使用
      • 6.6.3 Git存储的其他用法
      • 6.6.4 Git存储与暂存区
      • 6.6.5 Git存储的原理

6.6 Git的分支状态存储

有时，当我们在项目的一部分上已经工作一段时间后，所有东西都进入了混乱的状态，而这时想要切换到另一个分支做一点别的事情，则必须将当前工作空间所做的操作提交到版本库，否则Git不允许切换分支。

当前的操作还不足以生成一次版本快照，此时我们就可以使用git stash命令，将当前工作状态存储起来，然后再切换到其他分支工作，最终工作完毕后切回当前分支，从Git存储中取出之前的工作内容。

6.6.1 git stash命令

git stash命令能够将当前工作目录中尚未提交的所有更改（包括暂存区和未暂存的修改）临时存储到stash堆栈中，从而让用户在不影响当前工作进度的前提下，轻松切换到其他分支处理问题、合并代码或恢复到干净的工作状态。

  • git stash命令的语法如下表所示。
命令说明
git stath将当前工作空间的状态保存
git stash list查看当前Git中存储的所有状态
git stash apply {stashName}根据存储名称读取Git存储
git stash drop {stashName}根据存储名称删除Git存储
git stash save “日志信息”将当前工作空间的状态保存并指定一个日志信息
git stash pop读取stash堆栈中的第一个存储，并将该存储从stash堆栈中移除
git stash show [-p] {stashName}查看指定存储与未建立存储时的差异
-p：显示详细差异
git stash branch {branchName} [stashName]创建并切换到一个新分支来读取指定的存储
stashName：存储的名称，默认情况下读取stash堆栈中栈顶的存储

6.6.2 Git存储的基本使用

接下来我们通过案例来演示一下git stash命令的应用场景和使用方法。

  1. 搭建测试环境

（1）初始化项目环境。

rm -rf ./* .git
git init
echo '111-master' >> aaa.txt
git add ./
git commit -m '111-master' ./

git checkout -b b1
echo '111-b1' >> aaa.txt
git commit -m '111-b1' ./

echo '222-b1' >> aaa.txt
git commit -m '222-b1' ./

git log --oneline --graph --all
* 8d562c8 (HEAD -> b1) 222-b1		# b1的位置
* 8f29a61 111-b1
* 07f58ec (master) 111-master		# master的位置

（2）编辑文件，编辑完了后还不想提交，此时接收到了新的"临时任务"，想要切换到其他分支继续操作，发现切换失败。

echo '333-b1' >> aaa.txt		# 编辑文件

git status				# 查看工作空间的状态
On branch b1
Changes not staged for commit:		# 有修改操作还未追踪
  (use "git add <file>..." to update what will be committed)
  (use "git restore <file>..." to discard changes in working directory)
        modified:   aaa.txt

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

git checkout master		# 切换到master失败
error: Your local changes to the following files would be overwritten by checkout:
        aaa.txt
Please commit your changes or stash them before you switch branches.
Aborting
  1. 使用存储状态

（1）使用Git存储将当前状态存储起来。

git stash list	# 查看当前Git存储列表，发现列表为空

git stash		# 使用Git存储，将当前状态存储起来
warning: LF will be replaced by CRLF in aaa.txt.
The file will have its original line endings in your working directory
Saved working directory and index state WIP on b1: 8d562c8 222-b1

git stash list	# 查看当前Git存储列表
stash@{0}: WIP on b1: 8d562c8 222-b1

cat aaa.txt		# 使用Git将当前状态存储起来后，文件内容变为了未更改前的内容
111-master
111-b1
222-b1

git status		# 再次查看git的状态，发现工作空间正常
On branch b1
nothing to commit, working tree clean

# 查看日志，发现使用Git存储也会产生日志,而且还产生了两个日志
git log --oneline --graph --all
*   082f406 (refs/stash) WIP on b1: 01ca592 222-b1
|\
| * c613227 index on b1: 01ca592 222-b1
|/
* 01ca592 (HEAD -> b1) 222-b1
* 1337456 111-b1
* f828bbd (master) 111-master

（2）当前状态被Git存储了，所以当前的工作空间也是正常的，因此可以切换到其他分支继续操作。

git checkout master			# 切换分支到master
Switched to branch 'master'

cat aaa.txt					# 查看master分支的内容
111-master

echo "222-master" >> aaa.txt
git commit -m '222-master' ./

git log --oneline --graph --all
* 02e3139 (HEAD -> master) 222-master
| *   36e214a (refs/stash) WIP on b1: 8d562c8 222-b1
| |\
| | * 8ba949c index on b1: 8d562c8 222-b1
| |/
| * 8d562c8 (b1) 222-b1
| * 8f29a61 111-b1
|/
* 07f58ec 111-master
  1. 读取存储状态

等到"临时任务"处理完后，我们可以切换回b1分支，并将上一次使用Git存储的状态读取出来，示例代码如下：

git checkout b1		# 切换回b1分支
cat aaa.txt			# 查看文件内容，依旧是没有编辑前的状态
111-master
111-b1
222-b1

git stash list		# 查看Git存储的状态
stash@{0}: WIP on b1: 8d562c8 222-b1

git stash apply stash@{0}		# 读取状态
On branch b1
Changes not staged for commit:		# 读取成功后回到我们当初的状态（有修改操作还未追踪）
  (use "git add <file>..." to update what will be committed)
  (use "git restore <file>..." to discard changes in working directory)
        modified:   aaa.txt

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

cat aaa.txt		# 查看文件内容，将文件内容还原回来了
111-master
111-b1
222-b1
333-b1

git commit -m "333-b1" ./
git log --oneline --graph --all
* 1c951a1 (HEAD -> b1) 333-b1
| * 02e3139 (master) 222-master
| | * 36e214a (refs/stash) WIP on b1: 8d562c8 222-b1
| |/|
|/| |
| | * 8ba949c index on b1: 8d562c8 222-b1
| |/
|/|
* | 8d562c8 222-b1
* | 8f29a61 111-b1
|/
* 07f58ec 111-master
  1. 存储状态的删除

Git存储被读取之后状态并不会被删除，我们可以手动删除存储状态，示例代码如下：

git stash list				# 查看Git存储状态，发现依旧存在
stash@{0}: WIP on b1: 8d562c8 222-b1

git stash drop stash@{0}	# 手动删除状态
Dropped stash@{0} (36e214a29ab7ac590b1c6089c9d25d4576affae6)

# 查看Git存储的状态，发现没有了
git stash list			

# 查看日志,日志也被整理了
git log --oneline --graph --all
* 1c951a1 (HEAD -> b1) 333-b1
* 8d562c8 222-b1
* 8f29a61 111-b1
| * 02e3139 (master) 222-master
|/
* 07f58ec 111-master

6.6.3 Git存储的其他用法

stash堆栈是一个典型的“栈”数据结构，栈的特点是先进先出，因此当stash堆栈中存储了多个状态时那么最先存进去的状态在最底部，最后存储的状态在最顶部，如图所示。

接下来我们来学习一下Git存储关于查看存储状态、弹栈存储状态、基于存储创建分支等用法。为了方便测试，我们建立一个新的测试仓库来测试。

  1. 搭建测试环境

（1）建立测试仓库。

rm -rf ./* .git
git init
echo '111-master' >> aaa.txt
git add ./
git commit -m '111-master' ./

git checkout -b b1
echo '111-b1' >> aaa.txt
git commit -m '111-b1' ./

（2）使用状态存储，存储两个状态。

echo "222-b1" >> aaa.txt	# 编辑文件
git stash save "222-b1"		# 使用存储状态
git stash list				# 查看所有的存储状态
stash@{0}: On b1: 222-b1

git stash apply stash@{0}	# 应用存储状态
git stash list				# 应用了存储状态之后存储状态依然存在于stash堆栈中
stash@{0}: On b1: 222-b1

cat aaa.txt					# 工作空间的内容也变回来了
111-master
111-b1
222-b1

git commit -m '222-b1' ./	# 提交
git log --oneline --graph --all
* 8fd2fee (HEAD -> b1) 222-b1
| * 5af855e (refs/stash) On b1: 222-b1
|/|
| * a30270e index on b1: 627154a 111-b1
|/
* 627154a 111-b1
* 0398907 (master) 111-master

echo "333-b1" >> aaa.txt	# 编辑文件
git stash save "333-b1"		# 使用存储状态
git stash list				# 查看stash堆栈中所有的存储状态
stash@{0}: On b1: 333-b1	
stash@{1}: On b1: 222-b1
  1. 查看存储状态

stash是一个栈的数据结构，因此我们先存储进来的状态是在最底部，最顶部为最近一次存储进来的状态。

git stash show stash@{0}		# 查看stash@{0}存储状态
 aaa.txt | 1 +
 1 file changed, 1 insertion(+)	# 做了插入一行的操作

git stash show stash@{1}		# 查看stash@{1}存储状态
 aaa.txt | 1 +
 1 file changed, 1 insertion(+)	# 做了插入一行的操作

git stash show -p stash@{0}		# 查看stash@{0}存储状态的详细信息
diff --git a/aaa.txt b/aaa.txt
index 0dd56f7..b1f5002 100644
--- a/aaa.txt
+++ b/aaa.txt
@@ -1,3 +1,4 @@
 111-master
 111-b1
 222-b1
+333-b1					# 相比较没有使用存储状态之前新增了这一行

git stash show -p stash@{1}		# 查看stash@{1}存储状态的详细信息
diff --git a/aaa.txt b/aaa.txt
index cd728b7..0dd56f7 100644
--- a/aaa.txt
+++ b/aaa.txt
@@ -1,2 +1,3 @@
 111-master
 111-b1
+222-b1					# 相比较没有使用存储状态之前新增了这一行
  1. 弹栈stash

使用git stash apply命令只是读取指定的状态，该状态并没有从stash堆栈中删除。如果想要使用状态后将其删除可以使用git stash pop命令。git stash pop命令总是读取stash堆栈顶部的状态，然后将其移除，示例代码如下：

git status		# 查看当前存储状态
On branch b1
nothing to commit, working tree clean

cat aaa.txt		# 当前工作空间的内容
111-master
111-b1
222-b1

git stash pop	# 使用弹栈stash,读取栈顶的存储状态并移除
On branch b1
Changes not staged for commit:	# 工作空间的状态变为了使用存储状态前的
  (use "git add <file>..." to update what will be committed)
  (use "git restore <file>..." to discard changes in working directory)
        modified:   aaa.txt

no changes added to commit (use "git add" and/or "git commit -a")
Dropped refs/stash@{0} (33a16b3dce96cff4456ca0bd593d425572ecb19c)

cat aaa.txt		# 工作空间恢复了
111-master
111-b1
222-b1
333-b1

git stash list	# 查看存储状态,只剩一个了
stash@{0}: On b1: 222-b1

git commit -m '333-b1' ./
[b1 d202b34] 333-b1
 1 file changed, 1 insertion(+)
  1. 基于存储状态创建分支

示例代码：

git log --oneline --all --graph
* d202b34 (HEAD -> b1) 333-b1
* 8fd2fee 222-b1
| * 5af855e (refs/stash) On b1: 222-b1
|/|
| * a30270e index on b1: 627154a 111-b1
|/
* 627154a 111-b1
* 0398907 (master) 111-master

git stash list			# 只有一个分支状态
stash@{0}: On b1: 222-b1

# 将stash顶部的状态弹出,基于该状态创建一个分支,并切换到该分支
git stash branch test stash@{0}		
Switched to a new branch 'test'
On branch test
Changes not staged for commit:		# test分支
  (use "git add <file>..." to update what will be committed)
  (use "git restore <file>..." to discard changes in working directory)
        modified:   aaa.txt

cat aaa.txt
111-master
111-b1
222-b1

git stash list			# 已经没有了任何的状态

git log --oneline --all --graph
* d202b34 (b1) 333-b1
* 8fd2fee 222-b1
* 627154a (HEAD -> test) 111-b1		# 已经切换test分支了
* 0398907 (master) 111-master

6.6.4 Git存储与暂存区

我们之前测试的操作都是未添加到暂存区的操作然后使用git stash将其存储起来，实际上，就算是某个操作已经添加到暂存区了也可以使用Git存储将其存储起来，然后工作空间变为“noting to commit”状态。

需要注意的是，使用git stash命令将当前状态存储起来后虽然可以将当前工作空间的暂存区变为“noting to commit”状态，但是后期将该存储读取出来后，暂存区并不会回到之前的状态。

我们通过一个实际案例来演示一遍。

（1）创建一个新的测试仓库。

git log --oneline --all
38124a1 (HEAD -> master, b1) 111

（2）编辑操作，然后将操作添加到暂存区，最后使用git stash命令将当前状态存储起来。

echo "222" >> aaa.txt		# 编辑文件
git add ./					# 添加到暂存区
git status					# 查看当前工作空间的状态
On branch master
Changes to be committed:
  (use "git restore --staged <file>..." to unstage)
        modified:   aaa.txt

git ls-files -s				# 查看暂存区的内容
100644 a30a52a3be2c12cbc448a5c9be960577d13f4755 0       aaa.txt

# 查看该Blob对象的内容
git cat-file -p a30a52a3be2c12cbc448a5c9be960577d13f4755
111
222

git stash save 'master-222'	# 使用Git状态存储，将当前状态存储起来
git status					# 查看当前工作空间的状态		
On branch master
nothing to commit, working tree clean

git ls-files -s
100644 58c9bdf9d017fcd178dc8c073cbfcbb7ff240d6c 0       aaa.txt

# 查看暂存区的内容,发现暂存区的内容回到了没有编辑前的状态
git cat-file -p 58c9bdf9d017fcd178dc8c073cbfcbb7ff240d6c
111

（3）读取状态，然后查看暂存区的内容，发现并没有回到使用git stash命令前的状态。

git stash pop				# 获取顶部的存储状态
# 工作空间变为了"Changes not staged for commit"而不是"Changes to be committed"
# 意味着没有该操作没有添加到暂存区
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:   aaa.txt

cat aaa.txt					# 查看工作空间的状态(已经回到了使用git stash命令之前的状态)
111
222

git ls-files -s				# 查看暂存区的内容
100644 58c9bdf9d017fcd178dc8c073cbfcbb7ff240d6c 0       aaa.txt

# 查看该文件的内容，发现并没有回到使用git stash命令前的状态
git cat-file -p 58c9bdf9d017fcd178dc8c073cbfcbb7ff240d6c
111

6.6.5 Git存储的原理

  1. 使用Git存储

在使用git stash命令后，Git直接将当前工作空间的更改添加到暂存区，然后提交。中途生成了Blob对象、Tree对象、Commit对象等三类对象，用于存储在执行stash命令之前对工作空间的修改。

其中Commit对象会生成2次，第1次指向原来的Tree对象，即没有执行stash之前的Tree对象。第2次指向新的Tree对象，即执行了stash命令之后的Tree对象。之后再将暂存区改回原来的样子（执行git stash命令之前的样子）。在这个过程中，Blob对象生成了1个，Tree对象生成了1个，Commit对象生成了2个。

由于当前工作空间的操作均已提交，因此当前工作空间的状态自然为nothing to commit状态，然后就可以切换到其他分支了。

当使用git stash命令以后，会产生两个Commit对象，其还会在.git/refs/目录创建一个名为stash的文件，该文件保存着最新Commit对象的hash值（执行git stash命令后生成的那个新Commit对象），如下图所示。

  1. 读取Git存储状态的原理

当使用git stash apply {stashName}或git stash pop命令读取Git存储状态时，其底层其实就是读取到stash文件中的Commit对象，通过该Commit对象找到执行git stash命令后生成的Blob对象，读取该Blob对象的内容写入当前工作空间，达到还原工作空间的目的。

  1. 删除Git存储状态的原理

整理Git提交日志（在Git日志中查询不到了），然后将git/refs/stash文件删除掉。

下面我们通过代码来实际演示一下git stash命令的工作原理。

（1）创建一个初始仓库

rm -rf ./* .git
git init
echo '111' >> aaa.txt
git add ./
git commit -m "111" ./
git checkout -b b1

find .git/objects/ -type f			# 查看所有的Git对象
.git/objects/58/c9bdf9d017fcd178dc8c073cbfcbb7ff240d6c			# Blob对象
.git/objects/7d/811c6d8fa7794fc7a0a2371a4cf197e8cfb47d			# Commit对象
.git/objects/8f/96f2f60c766a6a6b78591e06e6c1529c0ad9af			# Tree对象

git ls-files -s						# 查看当前暂存区
100644 58c9bdf9d017fcd178dc8c073cbfcbb7ff240d6c 0       aaa.txt

git log --oneline --all --graph		# 查看提交日志
* 7d811c6 (HEAD -> b1, master) 111

（2）使用存储状态的原理

编辑文件，使用stash命令观察效果，示例代码如下：

echo "222" >> aaa.txt
git status
On branch b1
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:   aaa.txt

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

git stash					# 使用Git存储
git ls-files -s
100644 58c9bdf9d017fcd178dc8c073cbfcbb7ff240d6c 0       aaa.txt

git cat-file -p 58c9bdf9	# 暂存区没有变化
111

find .git/objects/ -type f
.git/objects/58/c9bdf9d017fcd178dc8c073cbfcbb7ff240d6c			# Blob对象.v1
.git/objects/70/3a3923a3f4d516543ba3e6e9182467f31b328c			# Tree对象.v2
.git/objects/7d/811c6d8fa7794fc7a0a2371a4cf197e8cfb47d			# Commit对象.v1
.git/objects/8f/96f2f60c766a6a6b78591e06e6c1529c0ad9af			# Tree对象.v1
.git/objects/99/11efb0f75f3280b2e8581bd83724e9a7a10528			# Commit对象.v2
.git/objects/a3/0a52a3be2c12cbc448a5c9be960577d13f4755			# Blob对象.v2
.git/objects/b3/e1f5cd5d92a906cff3dfc4816d6e22c72afffe			# Commit对象.v3

cat .git/refs/stash			# 查看stash文件，保存的是最新Commit对象(v3)的hash值
b3e1f5cd5d92a906cff3dfc4816d6e22c72afffe

git cat-file -p a30a52a		# 查看Blob对象.v2
111								
222

git cat-file -p 703a3923a3f4d516543ba3e6e9182467f31b328c		# 查看Tree对象.v2
100644 blob a30a52a3be2c12cbc448a5c9be960577d13f4755    aaa.txt

git cat-file -p 9911efb0f75f3280b2e8581bd83724e9a7a10528		# 查看Commit对象.v2
tree 8f96f2f60c766a6a6b78591e06e6c1529c0ad9af		# 包裹的是原来的Tree对象（v1版本）
parent 7d811c6d8fa7794fc7a0a2371a4cf197e8cfb47d		# 父提交对象是Commit对象.v1
author xiaohui <xiaohui@aliyun.com> 1697278938 +0800
committer xiaohui <xiaohui@aliyun.com> 1697278938 +0800

index on b1: 7d811c6 111

git cat-file -p b3e1f5cd5d92a906cff3dfc4816d6e22c72afffe		# 查看Commit对象.v3
tree 703a3923a3f4d516543ba3e6e9182467f31b328c		# 包裹的是新的Tree对象(v2)
parent 7d811c6d8fa7794fc7a0a2371a4cf197e8cfb47d		# 指向Commit对象.v1
parent 9911efb0f75f3280b2e8581bd83724e9a7a10528		# 指向Commit对象.v2
author xiaohui <xiaohui@aliyun.com> 1697278938 +0800
committer xiaohui <xiaohui@aliyun.com> 1697278938 +0800

WIP on b1: 7d811c6 111

git log --oneline --all --graph						# 查看日志，发现生成了两个Commit对象
*   b3e1f5c (refs/stash) WIP on b1: 7d811c6 111		# Commit对象.v3
|\
| * 9911efb index on b1: 7d811c6 111				# Commit对象.v2
|/
* 7d811c6 (HEAD -> b1, master) 111					# HEAD指针还是指向b1

（3）读取存储状态的原理

执行如下代码观察效果：

git checkout master		# 由于当前是Git的工作空间状态为"所有操作均已提交",因此可以切换到master分支
git checkout b1			# 重新切换到b1分支

git stash apply stash@{0}		# 读取Git存储
On branch b1

cat aaa.txt		# 实质上就是把Blob.v2的内容读取到工作空间中来
111						
222

git status
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:   aaa.txt

no changes added to commit (use "git add" and/or "git commit -a")		# 工作空间状态恢复成原来的状态了

（4）删除存储状态的原理

执行如下代码观察效果：

git stash list						# 查看所有Git存储
stash@{0}: WIP on b1: 7d811c6 111

git stash drop stash@{0}			# 删除Git存储状态
Dropped stash@{0} (b3e1f5cd5d92a906cff3dfc4816d6e22c72afffe)

ll .git/refs/						# 发现stash文件已经被删除
total 0
drwxr-xr-x 1 Adminstrator 197121 0 Oct 14 18:22 heads/
drwxr-xr-x 1 Adminstrator 197121 0 Oct 14 18:20 tags/

git log --oneline --all --graph		# 查看提交日志
* 7d811c6 (HEAD -> b1, master) 111

find .git/objects/ -type f			# 查看所有Git对象
.git/objects/58/c9bdf9d017fcd178dc8c073cbfcbb7ff240d6c			# Blob对象.v1
.git/objects/70/3a3923a3f4d516543ba3e6e9182467f31b328c			# Tree对象.v2
.git/objects/7d/811c6d8fa7794fc7a0a2371a4cf197e8cfb47d			# Commit对象.v1
.git/objects/8f/96f2f60c766a6a6b78591e06e6c1529c0ad9af			# Tree对象.v1
.git/objects/99/11efb0f75f3280b2e8581bd83724e9a7a10528			# Commit对象.v2
.git/objects/a3/0a52a3be2c12cbc448a5c9be960577d13f4755			# Blob对象.v2
.git/objects/b3/e1f5cd5d92a906cff3dfc4816d6e22c72afffe			# Commit对象.v3

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