版本控制系统如Git是如何管理和追踪代码变更历史的？

Git通过快照机制和链式结构追踪代码变更，每次提交保存项目完整状态并用指针连接历史版本，形成有向无环图；利用SHA-1哈希唯一标识每个提交，确保内容一致性与不可篡改性；分支为指向提交的轻量指针，支持多线并行开发与合并，HEAD指针记录当前操作位置，实现高效版本控制。

版本控制系统如Git通过快照机制和链式结构来管理和追踪代码的每一次变更。它并不简单记录文件差异，而是每次提交时保存项目的一个完整快照，并通过指针连接各个历史状态，从而形成清晰的变更路径。

基于快照而非差异对比

Git在每次提交（commit）时，会将当前所有被跟踪文件的状态打包成一个快照（snapshot）。这个快照会被存储在Git的数据库中。如果文件未发生变化，Git会复用之前的对象，只记录对它的引用，这样既保证完整性又节省空间。

与一些仅记录“从A到B改了哪些行”的系统不同，Git更关注“项目在某个时刻长什么样”，这使得恢复特定版本更加可靠。

使用SHA-1哈希唯一标识变更

每个提交对象都有一个由SHA-1算法生成的40位唯一哈希值，例如：a1b2c3d...。这个哈希基于提交内容、作者信息、时间戳以及前一个提交的哈希计算得出。一旦生成，任何微小改动都会导致哈希变化，确保历史不可篡改。

这种设计让Git具备强一致性：只要两个提交的哈希相同，它们的内容就完全一致。

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通过有向无环图组织提交历史

Git将提交对象组织成一个有向无环图（DAG）。每个提交包含一个或多个指向父提交的指针：

• 普通提交有一个父节点，表示它是从前一次提交演化而来
• 合并提交有两个或更多父节点，记录分支合并关系

这种结构支持非线性开发，比如多分支并行开发后再合并，同时保留完整的上下文信息。

利用分支和引用简化操作

Git的分支本质上是指向某个提交的可变指针。创建分支只是新建一个名字，指向现有提交，非常轻量。随着新提交加入，分支指针自动向前移动。

HEAD指针则用来标记当前所在位置，可以指向某个分支或具体提交，帮助Git确定下一步提交应连接到哪里。

基本上就这些。Git通过快照+哈希+指针的组合，高效且安全地记录每一次代码变动，让你随时能回溯、比较或重建任意历史版本。不复杂但容易忽略细节。

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