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# 传输协议 Git 可以通过两种主要的方式在版本库之间传输数据:“哑(dumb)”协议和“智能(smart)”协议。 本节将会带你快速浏览这两种协议的运作方式。 ## 哑协议 如果你正在架设一个基于 HTTP 协议的只读版本库,一般而言这种情况下使用的就是哑协议。 这个协议之所以被称为“哑”协议,是因为在传输过程中,服务端不需要有针对 Git 特有的代码;抓取过程是一系列 HTTP 的 `GET` 请求,这种情况下,客户端可以推断出服务端 Git 仓库的布局。 > #### NOTE > 现在已经很少使用哑协议了。 使用哑协议的版本库很难保证安全性和私有化,所以大多数 Git 服务器宿主(包括云端和本地)都会拒绝使用它。 一般情况下都建议使用智能协议,我们会在后面进行介绍。 让我们通过 simplegit 版本库来看看 `http-fetch` 的过程: ~~~ $ git clone http://server/simplegit-progit.git ~~~ 它做的第一件事就是拉取 `info/refs` 文件。 这个文件是通过 `update-server-info` 命令生成的,这也解释了在使用HTTP传输时,必须把它设置为 `post-receive` 钩子的原因: ~~~ => GET info/refs ca82a6dff817ec66f44342007202690a93763949 refs/heads/master ~~~ 现在,你得到了一个远程引用和 SHA-1 值的列表。 接下来,你要确定 HEAD 引用是什么,这样你就知道在完成后应该被检出到工作目录的内容: ~~~ => GET HEAD ref: refs/heads/master ~~~ 这说明在完成抓取后,你需要检出 `master` 分支。 这时,你就可以开始遍历处理了。 因为你是从`info/refs` 文件中所提到的 `ca82a6` 提交对象开始的,所以你的首要操作是获取它: ~~~ => GET objects/ca/82a6dff817ec66f44342007202690a93763949 (179 bytes of binary data) ~~~ 你取回了一个对象——这是一个在服务端以松散格式保存的对象,是你通过使用静态 HTTP GET 请求获取的。 你可以使用 zlib 解压缩它,去除其头部,查看提交记录的内容: ~~~ $ git cat-file -p ca82a6dff817ec66f44342007202690a93763949 tree cfda3bf379e4f8dba8717dee55aab78aef7f4daf parent 085bb3bcb608e1e8451d4b2432f8ecbe6306e7e7 author Scott Chacon <schacon@gmail.com> 1205815931 -0700 committer Scott Chacon <schacon@gmail.com> 1240030591 -0700 changed the version number ~~~ 接下来,你还要再获取两个对象,一个是树对象 `cfda3b`,它包含有我们刚刚获取的提交对象所指向的内容,另一个是它的父提交 `085bb3`: ~~~ => GET objects/08/5bb3bcb608e1e8451d4b2432f8ecbe6306e7e7 (179 bytes of data) ~~~ 这样就取得了你的下一个提交对象。 再抓取树对象: ~~~ => GET objects/cf/da3bf379e4f8dba8717dee55aab78aef7f4daf (404 - Not Found) ~~~ 噢——看起来这个树对象在服务端并不以松散格式对象存在,所以你得到了一个 404 响应,代表在 HTTP 服务端没有找到该对象。 这有好几个可能的原因——这个对象可能在替代版本库里面,或者在包文件里面。 Git 会首先检查所有列出的替代版本库: ~~~ => GET objects/info/http-alternates (empty file) ~~~ 如果这返回了一个包含替代版本库 URL 的列表,那么 Git 就会去那些地址检查松散格式对象和文件——这是一种能让派生项目共享对象以节省磁盘的好方法。 然而,在这个例子中,没有列出可用的替代版本库。所以你所需要的对象肯定在某个包文件中。 要检查服务端有哪些可用的包文件,你需要获取 `objects/info/packs` 文件,这里面有一个包文件列表(它也是通过执行 `update-server-info` 所生成的): ~~~ => GET objects/info/packs P pack-816a9b2334da9953e530f27bcac22082a9f5b835.pack ~~~ 服务端只有一个包文件,所以你要的对象显然就在里面。但是你要先检查它的索引文件以确认。 即使服务端有多个包文件,这也是很有用的,因为这样你就可以知道你所需要的对象是在哪一个包文件里面: ~~~ => GET objects/pack/pack-816a9b2334da9953e530f27bcac22082a9f5b835.idx (4k of binary data) ~~~ 现在你有这个包文件的索引,你可以查看你要的对象是否在里面——因为索引文件列出了这个包文件所包含的所有对象的 SHA-1 值,和该对象存在于包文件中的偏移量。 你的对象就在这里,接下来就是获取整个包文件: ~~~ => GET objects/pack/pack-816a9b2334da9953e530f27bcac22082a9f5b835.pack (13k of binary data) ~~~ 现在你也有了你的树对象,你可以继续在提交记录上漫游。 它们全部都在这个你刚下载的包文件里面,所以你不用继续向服务端请求更多下载了。 Git 会将开始时下载的 HEAD 引用所指向的`master` 分支检出到工作目录。 ## 智能协议 哑协议虽然很简单但效率略低,且它不能从客户端向服务端发送数据。 智能协议是更常用的传送数据的方法,但它需要在服务端运行一个进程,而这也是 Git 的智能之处——它可以读取本地数据,理解客户端有什么和需要什么,并为它生成合适的包文件。 总共有两组进程用于传输数据,它们分别负责上传和下载数据。 #### 上传数据 为了上传数据至远端,Git 使用 `send-pack` 和 `receive-pack` 进程。 运行在客户端上的`send-pack` 进程连接到远端运行的 `receive-pack` 进程。 #### SSH 举例来说,在项目中使用命令 `git push origin master` 时, `origin` 是由基于 SSH 协议的 URL 所定义的。 Git 会运行 `send-pack` 进程,它会通过 SSH 连接你的服务器。 它会尝试通过 SSH 在服务端执行命令,就像这样: ~~~ $ ssh -x git@server "git-receive-pack 'simplegit-progit.git'" 00a5ca82a6dff817ec66f4437202690a93763949 refs/heads/master report-status \ delete-refs side-band-64k quiet ofs-delta \ agent=git/2:2.1.1+github-607-gfba4028 delete-refs 0000 ~~~ `git-receive-pack` 命令会立即为它所拥有的每一个引用发送一行响应——在这个例子中,就只有`master` 分支和它的 SHA-1 值。 第一行响应中也包含了一个服务端能力的列表(这里是 `report-status`、`delete-refs` 和一些其它的,包括客户端的识别码)。 每一行以一个四位的十六进制值开始,用于指明本行的长度。 你看到第一行以 005b 开始,这在十六进制中表示 91,意味着第一行有 91 字节。 下一行以 003e 起始,也就是 62,所以下面需要读取 62 字节。 再下一行是 0000,表示服务端已完成了发送引用列表过程。 现在它知道了服务端的状态,你的 `send-pack` 进程会判断哪些提交记录是它所拥有但服务端没有的。 `send-pack` 会告知 `receive-pack` 这次推送将会更新的各个引用。 举个例子,如果你正在更新 `master` 分支,并且增加 `experiment` 分支,这个 `send-pack` 的响应将会是像这样: ~~~ 0076ca82a6dff817ec66f44342007202690a93763949 15027957951b64cf874c3557a0f3547bd83b3ff6 \ refs/heads/master report-status 006c0000000000000000000000000000000000000000 cdfdb42577e2506715f8cfeacdbabc092bf63e8d \ refs/heads/experiment 0000 ~~~ Git 会为每一个将要更新的引用发送一行数据,包括该行长度,旧 SHA-1 值,新 SHA-1 值和将要更新的引用。 第一行也包括了客户端的能力。 这里的全为 *0* 的 SHA-1 值表示之前没有过这个引用——因为你正要添加新的 experiment 引用。 删除引用时,将会看到相反的情况:右边的 SHA-1 值全为 *0*。 接下来,客户端会发送一个包文件,它包含了所有服务端还没有的对象。 最后,服务端会以成功(或失败)响应: ~~~ 000eunpack ok ~~~ #### HTTP(S) HTTPS 与 HTTP 相比较,除了在“握手”过程略有不同外,其他基本相似。 连接是从下面这个请求开始的: ~~~ => GET http://server/simplegit-progit.git/info/refs?service=git-receive-pack 001f# service=git-receive-pack 00ab6c5f0e45abd7832bf23074a333f739977c9e8188 refs/heads/master report-status \ delete-refs side-band-64k quiet ofs-delta \ agent=git/2:2.1.1~vmg-bitmaps-bugaloo-608-g116744e 0000 ~~~ 这完成了客户端和服务端的第一次数据交换。 接下来客户端发起另一个请求,这次是一个 `POST` 请求,这个请求中包含了 `git-upload-pack` 提供的数据。 ~~~ => POST http://server/simplegit-progit.git/git-receive-pack ~~~ 这个 `POST` 请求的内容是 `send-pack` 的输出和相应的包文件。 服务端在收到请求后相应地作出成功或失败的 HTTP 响应。 #### 下载数据 当你在下载数据时, `fetch-pack` 和 `upload-pack` 进程就起作用了。 客户端启动 `fetch-pack` 进程,连接至远端的 `upload-pack` 进程,以协商后续传输的数据。 #### SSH 如果你通过 SSH 使用抓取功能,`fetch-pack` 会像这样运行: ~~~ $ ssh -x git@server "git-upload-pack 'simplegit-progit.git'" ~~~ 在 `fetch-pack` 连接后,`upload-pack` 会返回类似下面的内容: ~~~ 00dfca82a6dff817ec66f44342007202690a93763949 HEAD multi_ack thin-pack \ side-band side-band-64k ofs-delta shallow no-progress include-tag \ multi_ack_detailed symref=HEAD:refs/heads/master \ agent=git/2:2.1.1+github-607-gfba4028 003fe2409a098dc3e53539a9028a94b6224db9d6a6b6 refs/heads/master 0000 ~~~ 这与 `receive-pack` 的响应很相似,但是这里所包含的能力是不同的。 而且它还包含 HEAD 引用所指向内容(`symref=HEAD:refs/heads/master`),这样如果客户端执行的是克隆,它就会知道要检出什么。 这时候,`fetch-pack` 进程查看它自己所拥有的对象,并响应 “want” 和它需要的对象的 SHA-1 值。 它还会发送“have”和所有它已拥有的对象的 SHA-1 值。 在列表的最后,它还会发送“done”以通知 `upload-pack` 进程可以开始发送它所需对象的包文件: ~~~ 003cwant ca82a6dff817ec66f44342007202690a93763949 ofs-delta 0032have 085bb3bcb608e1e8451d4b2432f8ecbe6306e7e7 0009done 0000 ~~~ #### HTTP(S) 抓取操作的握手需要两个 HTTP 请求。 第一个是向和哑协议中相同的端点发送 `GET` 请求: ~~~ => GET $GIT_URL/info/refs?service=git-upload-pack 001e# service=git-upload-pack 00e7ca82a6dff817ec66f44342007202690a93763949 HEAD multi_ack thin-pack \ side-band side-band-64k ofs-delta shallow no-progress include-tag \ multi_ack_detailed no-done symref=HEAD:refs/heads/master \ agent=git/2:2.1.1+github-607-gfba4028 003fca82a6dff817ec66f44342007202690a93763949 refs/heads/master 0000 ~~~ 这和通过 SSH 使用 `git-upload-pack` 是非常相似的,但是第二个数据交换则是一个单独的请求: ~~~ => POST $GIT_URL/git-upload-pack HTTP/1.0 0032want 0a53e9ddeaddad63ad106860237bbf53411d11a7 0032have 441b40d833fdfa93eb2908e52742248faf0ee993 0000 ~~~ 这个输出格式还是和前面一样的。 这个请求的响应包含了所需要的包文件,并指明成功或失败。 ## 协议总结 这一章节是传输协议的一个概貌。 传输协议还有很多其它的特性,像是 `multi_ack` 或 `side-band`,但是这些内容已经超出了本书的范围。 我们希望能给你展示客户端和服务端之间的基本交互过程;如果你需要更多的相关知识,你可以参阅 Git 的源代码。