Git Stash Internals and Object Structure

Tran Van Ngoc|
#type/concept#status/permanent

TL;DR

  • Bản chất: git stash không hề có vùng nhớ tạm “ma thuật” nào riêng biệt. Nó thực chất là tạo 2 (hoặc 3) commit tạm thời bình thường trên đồ thị DAG và gắn vào con trỏ tham chiếu .git/refs/stash.
  • Mục đích: Lưu lại trạng thái chưa hoàn thiện của cả Working Directory và Index (Staging Area) để đưa thư mục làm việc về trạng thái sạch sẽ (HEAD) mà không làm ô nhiễm nhánh làm việc.
  • Điểm mấu chốt: Mỗi lần stash, Git tạo ra: Commit 1 (lưu Staging Area), Commit 2 (lưu Working Directory, có 2 commit cha: HEAD và Commit 1). Nếu dùng git stash -u (include untracked), Git tạo thêm Commit 3 lưu riêng các file Untracked. Danh sách stash@{0}, stash@{1} được quản lý bởi logs/refs/stash.

Core Concept

1. Cấu trúc 2 Commit mặc định của git stash

Khi bạn chạy git stash push (hoặc git stash):

       [Index / Staged Changes] (Commit W1)
             ^
             │ (Parent 2)
[HEAD] <─── [Working Dir Changes] (Commit W: refs/stash)
  ^
  │ (Parent 1)
  1. Commit W1 (Staged Commit):
    • Đại diện cho các file bạn đã git add vào Staging Area.
    • Commit cha của W1 là HEAD.
  2. Commit W (WIP Commit - Đỉnh Stash):
    • Đại diện cho các file đã sửa đổi trong Working Directory.
    • Có 2 commit cha (Merge Commit ảo): Parent 1 là HEAD, Parent 2 là Commit W1.
    • Con trỏ .git/refs/stash được cập nhật trỏ thẳng vào commit W này.

2. Cấu trúc 3 Commit khi stash kèm Untracked Files (git stash -u)

Khi thêm cờ -u (--include-untracked):

       [Untracked Files] (Commit W2) ───┐ (Parent 3)
                                        │
       [Staged Changes]  (Commit W1) ───┼──> [Commit W (refs/stash)]
                                        │       │
[HEAD] <────────────────────────────────┘       └──> (Parent 1)
  • Git tạo thêm Commit W2 để lưu ảnh chụp các file chưa được track.
  • Commit W lúc này trở thành commit có tới 3 Parent.

3. Ngăn xếp Stash Stack (stash@{0}, stash@{1}) hoạt động như thế nào?

  • Git không lưu một danh sách mảng (Array).
  • Git ghi nhận lịch sử thay đổi của ref refs/stash vào file nhật ký logs/refs/stash.
  • Mỗi lần bạn git stash pop, Git giải nén các tree object của commit stash áp ngược lại vào thư mục làm việc và cập nhật refs/stash lùi lại 1 bước trong reflog.

Practical Implementation

So sánh các lệnh Stash phổ biến

# 1. Stash toàn bộ thay đổi (bao gồm cả untracked files)
git stash -u -m "wip: shopping cart checkout"

# 2. Xem các commit thực sự được tạo bởi stash
git log --graph --oneline refs/stash -n 3

# 3. Áp dụng lại stash mà vẫn giữ nguyên trạng thái Staging ban đầu
git stash apply --index

# 4. Xóa stash đỉnh sau khi apply thành công
git stash drop stash@{0}