Git — 変更履歴を記録して、いつでも戻れる

Gitの中身は、実は4種類のオブジェクトを中身のハッシュ値で結んだ小さなデータベースです。ここが分かると、あらゆる操作の理由が一気に見えてきます。

• blob（※1）— ファイルの中身そのもの。ファイル名は持たない
• tree（※2）— ディレクトリに相当。どのファイル名がどのblobかを並べた一覧
• commit（※3）— ある瞬間のtree（＝全体像）と、親コミット・作者・メッセージを指す
• tag — 特定のコミットに付ける不変の名札（リリース地点など）

肝はコンテンツアドレッシング——それぞれのオブジェクトを、中身から計算したハッシュ値（SHA）そのものを名前にして保存することです。中身が1バイトでも違えば名前が変わり、同じ中身なら世界中で1つに共有されます。

だから「コミットはスナップショット」でも容量は膨れません。変わっていないファイルは同じblobを使い回すからです。そして各コミットは親コミットのハッシュを含むので、履歴の1点を書き換えると以降のハッシュがすべて連鎖的に変わり、改ざんは即座にばれます。

登場人物メモ:

• ※1 blob — ファイルの中身を保存したオブジェクト。名前は中身のハッシュ
• ※2 tree — ファイル名とblobの対応表。ディレクトリ構造を表す
• ※3 commit — treeと親コミットを指す、履歴の1節目

コミットはハッシュという長い名前を持ちますが、人間はそれを覚えません。そこで参照（ref）という「別名」を使います。

• ブランチ — 「あるコミットを指すだけの可動ポインタ」。main は40桁のハッシュを書いた1行のファイルにすぎない。コミットするたび、この名札が新しいコミットへすっと動く
• HEAD — 「いま自分がいるブランチ」を指す参照。ふだんはブランチを間接的に指す
• detached HEAD — ブランチ名でなくコミットを直接チェックアウトした状態。ここで作ったコミットはどのブランチにも属さず、移動すると迷子になりやすい
• リモート追跡ブランチ（origin/main など）— 「最後に見たリモートの位置」を覚えておく参照。手元の main とは別物で、pull はこの差を埋める作業

ブランチ作成が一瞬なのは、ファイルを1つ書くだけだから。「枝を切る＝名札を1枚増やす」という軽さが、気軽な実験を支えています。

「編集→ステージ→コミット」のステージ（index）は、単なる待合室ではありません。

• indexは次のコミットになるtreeの下書きを保持する台帳です
• git add は、作業ツリーの現在の中身をblob化してindexに登録する操作
• git commit は、そのindexを固めてtreeとcommitに確定する操作

だから「addした後にさらに編集」すると、コミットされるのはaddした時点の中身になります。作業ツリー・index・最新コミットという3つの状態を区別すると、git status の表示（stagedとnot staged）が腑に落ちます。

枝を統合する方法は2つあり、履歴の形が根本的に違います。

• fast-forward — 分岐後に本流が1歩も進んでいなければ、マージは名札を前へ動かすだけ。新しいコミットは作られない
• 3-wayマージ — 両方が進んでいるときは、共通の祖先と両先端の3点を比べて自動統合し、親を2つ持つマージコミットを作る。同じ箇所を別々に変えていればコンフリクトとして人に委ねる
• リベース — 自分のコミット群を、別の土台の上へ1つずつ作り直す。履歴は一直線になり読みやすいが、作り直された各コミットは別ハッシュの別物になる

ここに鉄則があります。共有済みの履歴はリベースしない。他人が既に持つコミットを別物に置き換えると、相手の履歴と食い違い、pushで衝突や履歴の重複を招くからです。

• reflog — HEADやブランチが過去に指していた位置の記録。リベースやリセットで「コミットを見失った」ときも、reflogをたどれば元のハッシュが見つかり復旧できる。オブジェクト自体は消さずに残っているのが効く
• packfile — 大量の緩いオブジェクトを、差分（デルタ）でまとめて圧縮した1ファイル。似たオブジェクトの共通部分を省き、転送も保管も小さくする。だから巨大な履歴でもクローンが現実的な速さで済む
• 分散モデル — 各クローンが全履歴を丸ごと持つ。中央サーバは「みんなが待ち合わせる場所」にすぎず、落ちても手元で作業・コミットは続けられる。pushとfetchは、この独立した履歴どうしを参照の差分だけ同期する操作

土台のしくみはプログラムが動くまで、履歴を自動化に載せる話はCI/CDへ続きます。

• 共有済み履歴のリベース — 他人が持つコミットを書き換え、履歴が二重化・衝突する
• detached HEADでの作業放置 — ブランチに紐づけず移動すると、コミットが参照から外れて見失う（reflogで拾える）
• 巨大バイナリのコミット — blobは差分圧縮が効きにくく、履歴が肥大化して二度と軽くならない
• 秘密情報のコミット — 一度コミットするとオブジェクトとして履歴に残り続け、後から消しても過去のハッシュには残る