【Git 内部】fetch/push 与 pack 传输落地

本地 git fetch 后，.git/objects/pack/ 常突然变大——远端把对象打成 pack 传来，git index-pack 解包入库。理解传输在磁盘上的落点，能解释「只 fetch 一个分支为何 pack 很大」「浅克隆为何有 shallow 文件」。

本文讲 pack 落盘与 ref 更新；不展开 HTTP smart 协议路由或服务器实现（见 gitprotocol-pack 规范边界）。

一、fetch 概要

git fetch <remote>：

1. 与远端协商（have/want SHAs）。
2. 接收 pack 字节流（可能 thin pack）。
3. git index-pack 写入 objects/pack/pack-*.pack + .idx。
4. 更新 refs/remotes/<remote>/<branch>（或配置指定的 ref）。
5. 写 FETCH_HEAD：本次抓取的 ref 与 SHA 列表。

对象格式与本地 commit 相同；pack 布局见 第 07 篇。

二、FETCH_HEAD

文本文件，每行：

<sha>       <ref-description>

git pull 合并时读此文件决定合并目标。多次 fetch 会覆盖/追加（行为依版本与参数）。

三、refs/remotes

git clone 后：

.git/refs/remotes/origin/HEAD
.git/refs/remotes/origin/master   # 示例

指向上次 fetch 见到的远端 tip。与本地 refs/heads/* 独立；git push 更新远端服务器上的 ref，本地 refs/remotes 在下次 fetch 才同步。

git clone --bare 无 remotes 目录，仅有 refs/heads（实测 bare 克隆清单含 packed-refs）。

四、浅克隆与 shallow 文件

git clone --depth 1 <url> 只拉最近历史；.git/shallow 列出边界 commit（仍视为 tip，但 parent 可能不在库中）：

2b24b26a117ef5cfdbf88040e282ec86085e6b1f

git fetch --unshallow 补全历史后，实测 shallow 文件消失（Git 2.54.0 实验）。

浅仓库的 git rev-list 遇边界停止；对象仍存于 pack/松散对象。

五、push 的本地副作用

git push 主要改远端 ref；本机通常：

• 更新 remote-tracking ref（若配置 remote.<name>.mirror 等例外）。
• 不复制新对象到本机（对象已在本地）。

若 push 被拒，本地无额外损坏；若用 git push --force，远端 ref 移动，与本机 objects 无直接关系。

六、本地协议实验

无需网络：

git init --bare /tmp/bare.git
cd /tmp/wt && git clone /tmp/bare.git . -q
echo hi > f && git add f && git commit -qm h && git push -q
cd /tmp/clone && git clone /tmp/bare.git clone -q
find clone/.git/objects/pack -type f
cat clone/.git/shallow 2>/dev/null || true
git clone --depth 1 file:///tmp/bare.git shallow -q && cat shallow/.git/shallow

七、本文边界

• 不讨论 credential、ref advertisement 的 HTTP 细节。
• 不对比 SSH vs HTTPS 性能。

参考资料

• Git documentation, gitprotocol-pack
• Git documentation, gitrepository-layout
• 实验环境：Git 2.54.0

系列索引：Git 内部结构 · 上篇：merge/rebase · 下篇：worktree/submodule