【Git 内部】commit-graph 与 reachability bitmap

大仓库执行 git log、git merge-base 或 git push --dry-run 时，需要沿 parent 链遍历 commit。纯对象读取成本高，Git 在对象库旁路维护两类只读加速文件：commit-graph 缓存提交拓扑与 generation number；pack bitmap 在 pack 旁记录可达性位图，服务 git rev-list 等。

本文说明文件路径与机制边界；不写未实测的性能倍率（WRITING_GUIDE：性能数据须真实跑过）。

一、commit-graph

路径：.git/objects/info/commit-graph（可多文件链 commit-graph-chain，见 gitformat-commit-graph）。

生成：

git commit-graph write

实测单提交仓库生成后：

.git/objects/info/commit-graph   # 约 1 KB 级

作用（概念）：

• 按 commit SHA 快速查 parent、root tree、generation number。
• Generation number：拓扑层级标量，用于判断祖先/后代关系时剪枝，减少全图 walk。

commit-graph 不改变对象库语义；删除后 Git 回退到读 commit 对象，功能仍正确，仅可能更慢。

二、pack bitmap

路径：与 pack 同名前缀，如 pack-8f8a….bitmap（由 git repack 等在条件满足时生成，依赖 pack.writeBitmaps 等配置）。

作用（概念）：

• 为 pack 内对象预计算可达性位图，使 git rev-list --objects 等遍历避免重复解 pack。
• 对大型托管仓库的 git clone/fetch 协商也有使用场景（与协议层相关，第 14 篇 仅谈落盘）。

无 bitmap 时命令仍可用；属于优化层。

三、与 maintenance 的关系

git gc 可能重写 pack 并更新 bitmap；commit-graph write 常作为维护任务的一部分（git maintenance / 钩子）。详见 gc/repack。

四、实验建议

在本地仓库对比：

git commit-graph write
ls -la .git/objects/info/
git rev-list --count --all

若要做耗时对比，须固定仓库规模、禁用/启用 commit-graph、预热次数 ≥3 并写明 CPU/Git 版本——本系列不收录未完成的 benchmark 数字。

五、本文边界

• 不解析 commit-graph 二进制 chunk 逐字段（需要时查 gitformat-commit-graph）。
• bitmap 格式见 pack 文档扩展章节，不逐位图解。

参考资料

• Git documentation, gitformat-commit-graph
• Git documentation, gitformat-pack（bitmap 相关）
• 实验环境：Git 2.54.0

系列索引：Git 内部结构 · 上篇：delta 压缩 · 下篇：gc/repack