git init и устройство .git/

git init — это команда, с которой начинается любой репозиторий. На первый взгляд она тривиальна: вы запустили её, и Git считает, что директория теперь под версионным контролем. На самом деле в этот момент происходит важное: Git создаёт скрытую директорию .git/ со всей служебной инфраструктурой.

В этом уроке откроем .git/ и разберём, что там есть. Это даст вам интуицию: «вот эта команда меняет вот этот файл», и Git перестанет казаться магией. Не будем глубоко в pack format — это для продвинутых. Цель урока — увидеть структуру и понять, какой кусочек за что отвечает.

git init: пять секунд драмы

Создадим репозиторий:

mkdir -p ~/git-sandbox/lesson-03-init
cd ~/git-sandbox/lesson-03-init

git init
# Initialized empty Git repository in /Users/.../lesson-03-init/.git/

После этого:

ls -la
# .   ..   .git/

Появилась одна директория — .git/. Это весь репозиторий. Удалите .git/ — и эта директория снова перестанет быть Git-репо. Скопируйте .git/ в другое место — и там тоже будет репозиторий.

Что внутри .git/

Посмотрим содержимое:

ls -la .git/

Вывод (на чистом репо после git init):

HEAD
config
description
hooks/
info/
objects/
refs/

Разберём каждый.

HEAD: что я сейчас редактирую

cat .git/HEAD
# ref: refs/heads/main

HEAD — это указатель на текущую ветку. Только что после git init ветка ещё не создана (нет коммитов), но HEAD уже «целится» в неё. Когда мы сделаем первый коммит, файл .git/refs/heads/main будет создан, и HEAD будет на него ссылаться.

config: настройки этого репо

cat .git/config
# [core]
#     repositoryformatversion = 0
#     filemode = true
#     bare = false
#     logallrefupdates = true
#     ignorecase = true
#     precomposeunicode = true

Это local config, перебивающий global. Когда мы делаем `git config —local user.email ”…”, запись добавится сюда. Опции (на пустом repo):

• repositoryformatversion = 0 — формат репозитория (для совместимости). 0 — classic, 1 — расширения (SHA-256, partial clones)
• filemode = true — отслеживать ли права файлов. На macOS/Linux — true. На Windows — false (Windows-файловая система не имеет полного набора Unix-прав)
• bare = false — это не bare-репозиторий (про bare — урок про remotes)
• logallrefupdates = true — вести reflog (журнал изменений HEAD). Критично для восстановления — модуль 10
• ignorecase = true — case-insensitive файловая система (типично для macOS HFS+/APFS)
• precomposeunicode = true — на macOS обрабатывает Unicode нормализацию (для имён файлов с диакритикой)

hooks/: скрипты на события

ls .git/hooks/
# applypatch-msg.sample
# commit-msg.sample
# fsmonitor-watchman.sample
# post-update.sample
# pre-applypatch.sample
# pre-commit.sample
# pre-merge-commit.sample
# pre-push.sample
# pre-rebase.sample
# pre-receive.sample
# prepare-commit-msg.sample
# push-to-checkout.sample
# update.sample

Это примеры hook-скриптов. Все они с расширением .sample — поэтому НЕ активны (Git ищет файлы без .sample). Если хотите активировать, например, pre-commit:

mv .git/hooks/pre-commit.sample .git/hooks/pre-commit
chmod +x .git/hooks/pre-commit

После этого скрипт будет запускаться перед каждым коммитом. Подробно — модуль 16.

info/: локальные исключения

ls .git/info/
# exclude
cat .git/info/exclude
# git ls-files --others --exclude-from=.git/info/exclude
# Lines that start with '#' are comments.
# For a project mostly in C, the following would be a good set of
# exclusions (uncomment them if you want to use them):
# *.[oa]
# *.lib

Файл exclude — это локальный .gitignore, который НЕ коммитится. Удобно, когда вы хотите игнорировать что-то только у себя (например, IDE-файлы конкретно вашей машины), не засоряя .gitignore всего проекта. Подробно — модуль 14.

objects/: главное хранилище

ls .git/objects/
# info/
# pack/

На пустом репо objects/ почти пуста: только info/ (метаданные) и pack/ (для packfiles, оптимизированного хранения). Когда мы создадим первый коммит, тут появятся директории с SHA-1 хешами в качестве имён.

Структура: для blob с SHA-1 3b18e512dba79e4c8300dd08aeb37f8e728b8dad путь будет:

.git/objects/3b/18e512dba79e4c8300dd08aeb37f8e728b8dad

Первые 2 hex-символа — поддиректория, остальные 38 — имя файла. Это сделано для производительности файловой системы: если хешировать в одну директорию, при тысячах файлов будет медленно. Разбивка по первым 2 hex-символам даёт 256 поддиректорий — равномерное распределение.

Содержимое файла — сжатое gzip содержимое объекта (blob, tree, commit или tag). Не читается напрямую. Чтобы посмотреть содержимое:

git cat-file -p <SHA>

Подробно про объекты — урок 5 этого модуля. Сейчас просто запомните: objects/ — это сердце хранилища.

refs/: указатели

ls .git/refs/
# heads/
# tags/

Структура:

• refs/heads/ — локальные ветки
• refs/tags/ — теги
• refs/remotes/ — отслеживающие ветки удалённых репозиториев (появляется после git fetch)

После git init refs/heads/ пуста. Когда мы создадим первый коммит на ветке main, появится файл refs/heads/main с одним SHA.

Что появляется после первого коммита

Сделаем первый коммит и посмотрим, что изменилось:

echo "hello" > hello.txt
git add hello.txt
git commit -m "First commit"
# [main (root-commit) a1b2c3d] First commit
#  1 file changed, 1 insertion(+)
#  create mode 100644 hello.txt

Теперь посмотрите .git/:

find .git -type f | head -30

Появилось много нового:

.git/HEAD
.git/config
.git/COMMIT_EDITMSG          ← последнее сообщение коммита
.git/ORIG_HEAD               ← (может появиться после некоторых операций)
.git/index                   ← бинарный файл индекса
.git/logs/HEAD               ← reflog HEAD
.git/logs/refs/heads/main    ← reflog ветки main
.git/objects/2e/65efe2a145dda7ee51d1741299f848e5bf752e   ← blob "hello\n"
.git/objects/3a/79be...                                  ← tree-объект
.git/objects/a1/b2c3d...                                 ← commit-объект
.git/refs/heads/main         ← указатель ветки main на commit

Разберём по порядку.

objects/: появились 3 файла

ls .git/objects/
# 2e/  3a/  a1/  info/  pack/

Три новых директории с двумя hex-символами. Внутри каждой — один файл. Каждый файл — один объект.

# Blob (содержимое hello.txt)
git cat-file -p 2e65efe2a145dda7ee51d1741299f848e5bf752e
# hello

git cat-file -t 2e65efe2a145dda7ee51d1741299f848e5bf752e
# blob

# Tree (snapshot директории, в которой только hello.txt)
git cat-file -p 3a79be...
# 100644 blob 2e65efe2...    hello.txt

# Commit (метаданные + ссылка на tree)
git cat-file -p a1b2c3d...
# tree 3a79be...
# author Ivan Petrov <[email protected]> 1715600000 +0300
# committer Ivan Petrov <[email protected]> 1715600000 +0300
#
# First commit

Видите цепочку: commit -> tree -> blob. Об этом подробно — урок 5.

refs/heads/main: появился

cat .git/refs/heads/main
# a1b2c3d4e5f6...

Один SHA — это коммит, на который теперь указывает main. HEAD по-прежнему ref: refs/heads/main, теперь эта ссылка не пустая.

index: бинарный файл

file .git/index
# .git/index: Git index, version 2, 1 entries

Бинарный файл с записями о файлах в index. Можно посмотреть через git ls-files --stage:

git ls-files --stage
# 100644 2e65efe2a145dda7ee51d1741299f848e5bf752e 0	hello.txt

Формат: <mode> <blob SHA> <stage> <path>. После коммита index == HEAD (синхронизированы).

logs/: reflog появился

cat .git/logs/HEAD
# 0000000000000000000000000000000000000000 a1b2c3d4e5f6... Ivan Petrov <[email protected]> 1715600000 +0300	commit (initial): First commit

Reflog — журнал всех изменений HEAD. Очень важный для восстановления удалённых коммитов. Подробно — модуль 10.

Что НЕ появляется без необходимости

Некоторые директории создаются только когда есть нужда:

• refs/remotes/origin/ — после git remote add origin ... и git fetch
• refs/tags/ — после git tag
• objects/pack/ — после git gc (gargabe collection) или git push
• MERGE_HEAD, MERGE_MSG — во время merge с конфликтом
• REBASE_HEAD, rebase-merge/, rebase-apply/ — во время rebase

Все они появляются и исчезают по мере необходимости. Не пугайтесь, если в .git/ вдруг появилась новая директория — это нормально.

Bare vs не-bare репозиторий

Маленькая, но важная деталь: репозиторий, который вы создали через git init в обычной директории, — не bare. У него есть working tree. Файлы лежат рядом с .git/.

Bare-репозиторий — это репозиторий без working tree. Только .git/ структура, причём расположенная не в директории .git, а прямо в корне. Используется на серверах (например, GitHub под капотом — bare-репо).

Создаётся через:

git init --bare repo.git
ls repo.git
# HEAD  config  description  hooks/  info/  objects/  refs/
# (нет .git/ — это сам .git/, развернутый в корне)

В bare-репо вы НЕ можете редактировать файлы. Они существуют только в виде commit/tree/blob объектов. Bare-репо нужны для:

• Удалённых репозиториев (origin на сервере)
• Git-серверов (GitLab self-hosted, Gitea, Forgejo)

Junior работает с bare-репо опосредованно — через git push к ним. Подробно — модуль 6.

Попробуй сам

1. Создайте пустой репозиторий и посмотрите, что появилось:

mkdir -p ~/git-sandbox/lesson-03-init
cd ~/git-sandbox/lesson-03-init
git init
find .git -maxdepth 1

2. Сделайте первый коммит и посмотрите изменения:

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

find .git -type f

3. Посмотрите содержимое HEAD, refs/heads/main и логов:

cat .git/HEAD
cat .git/refs/heads/main
cat .git/logs/HEAD

4. Найдите blob, tree, commit-объекты в objects/:

find .git/objects -type f

5. Для каждого — посмотрите тип и содержимое:

git cat-file -t <SHA>
git cat-file -p <SHA>

Это упражнение даст вам пожизненную интуицию: «вот команда меняет вот этот файл». Дальше Git не сможет вас удивить.