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A2.2 附录 B: 在你的应用中嵌入 Git - Libgit2

Libgit2

© 另外一种可以供你使用的是 Libgit2。 Libgit2 是一个 Git 的非依赖性的工具，它致力于为其他程序使用 Git 提供更好的 API。 你可以在 https://libgit2.org 找到它。

首先，让我们来看一下 C API 长啥样。 这是一个旋风式旅行。

// 打开一个版本库
git_repository *repo;
int error = git_repository_open(&repo, "/path/to/repository");

// 逆向引用 HEAD 到一个提交
git_object *head_commit;
error = git_revparse_single(&head_commit, repo, "HEAD^{commit}");
git_commit *commit = (git_commit*)head_commit;

// 显示这个提交的一些详情
printf("%s", git_commit_message(commit));
const git_signature *author = git_commit_author(commit);
printf("%s <%s>\n", author->name, author->email);
const git_oid *tree_id = git_commit_tree_id(commit);

// 清理现场
git_commit_free(commit);
git_repository_free(repo);

前两行打开一个 Git 版本库。 这个 git_repository 类型代表了一个在内存中带有缓存的指向一个版本库的句柄。 这是最简单的方法，只是你必须知道一个版本库的工作目录或者一个 .git 文件夹的精确路径。 另外还有 git_repository_open_ext ，它包括了带选项的搜索， git_clone 及其同类可以用来做远程版本库的本地克隆， git_repository_init 则可以创建一个全新的版本库。

第二段代码使用了一种 rev-parse 语法（要了解更多，请看 分支引用 ）来得到 HEAD 真正指向的提交。 返回类型是一个 git_object 指针，它指代位于版本库里的 Git 对象数据库中的某个东西。 git_object 实际上是几种不同的对象的“父”类型，每个“子”类型的内存布局和 git_object 是一样的，所以你能安全地把它们转换为正确的类型。 在上面的例子中， git_object_type(commit) 会返回 GIT_OBJ_COMMIT ，所以转换成 git_commit 指针是安全的。

下一段展示了如何访问一个提交的详情。 最后一行使用了 git_oid 类型，这是 Libgit2 用来表示一个 SHA-1 哈希的方法。

从这个例子中，我们可以看到一些模式：

  • 如果你声明了一个指针，并在一个 Libgit2 调用中传递一个引用，那么这个调用可能返回一个 int 类型的错误码。 值 0 表示成功，比它小的则是一个错误。

  • 如果 Libgit2 为你填入一个指针，那么你有责任释放它。

  • 如果 Libgit2 在一个调用中返回一个 const 指针，你不需要释放它，但是当它所指向的对象被释放时它将不可用。

  • 用 C 来写有点痛苦。

最后一点意味着你应该不会在使用 Libgit2 时编写 C 语言程序。 但幸运的是，有许多可用的各种语言的绑定，能让你在特定的语言和环境中更加容易的操作 Git 版本库。 我们来看一下下面这个用 Libgit2 的 Ruby 绑定写成的例子，它叫 Rugged，你可以在 https://github.com/libgit2/rugged 找到它。

repo = Rugged::Repository.new('path/to/repository')
commit = repo.head.target
puts commit.message
puts "#{commit.author[:name]} <#{commit.author[:email]}>"
tree = commit.tree

你可以发现，代码看起来更加清晰了。 首先， Rugged 使用异常机制，它可以抛出类似于 ConfigError 或者 ObjectError 之类的东西来告知错误的情况。 其次，不需要明确资源释放，因为 Ruby 是支持垃圾回收的。 我们来看一个稍微复杂一点的例子：从头开始制作一个提交。

blob_id = repo.write("Blob contents", :blob) # (1)

index = repo.index
index.read_tree(repo.head.target.tree)
index.add(:path => 'newfile.txt', :oid => blob_id) # (2)

sig = {
    :email => "bob@example.com",
    :name => "Bob User",
    :time => Time.now,
}

commit_id = Rugged::Commit.create(repo,
    :tree => index.write_tree(repo), # (3)
    :author => sig,
    :committer => sig, # (4)
    :message => "Add newfile.txt", # (5)
    :parents => repo.empty? ? [] : [ repo.head.target ].compact, # (6)
    :update_ref => 'HEAD', # (7)
)
commit = repo.lookup(commit_id) # (8)

  1. 创建一个新的 blob ，它包含了一个新文件的内容。

  2. 将 HEAD 提交树填入索引，并在路径 newfile.txt 增加新文件。

  3. 这就在 ODB 中创建了一个新的树，并在一个新的提交中使用它。

  4. 我们在 author 栏和 committer 栏使用相同的签名。

  5. 提交的信息。

  6. 当创建一个提交时，你必须指定这个新提交的父提交。 这里使用了 HEAD 的末尾作为单一的父提交。

  7. 在做一个提交的过程中， Rugged （和 Libgit2 ）能在需要时更新引用。

  8. 返回值是一个新提交对象的 SHA-1 哈希，你可以用它来获得一个 Commit 对象。

Ruby 的代码很好很简洁，另一方面因为 Libgit2 做了大量工作，所以代码运行起来其实速度也不赖。 如果你不是一个 Ruby 程序员，我们在 其它绑定 有提到其它的一些绑定。

高级功能

Libgit2 有几个超过核心 Git 的能力。 例如它的可定制性：Libgit2 允许你为一些不同类型的操作自定义的“后端”，让你得以使用与原生 Git 不同的方式存储东西。 Libgit2 允许为自定义后端指定配置、引用的存储以及对象数据库，

我们来看一下它究竟是怎么工作的。 下面的例子借用自 Libgit2 团队提供的后端样本集 （可以在 https://github.com/libgit2/libgit2-backends 上找到）。 一个对象数据库的自定义后端是这样建立的：

git_odb *odb;
int error = git_odb_new(&odb); // (1)

git_odb_backend *my_backend;
error = git_odb_backend_mine(&my_backend, /*…*/); // (2)

error = git_odb_add_backend(odb, my_backend, 1); // (3)

git_repository *repo;
error = git_repository_open(&repo, "some-path");
error = git_repository_set_odb(repo, odb); // (4)

（注意：这个错误被捕获了，但是没有被处理。我们希望你的代码比我们的更好。）

  1. 初始化一个空的对象数据库（ ODB ）“前端”，它将被作为一个用来做真正的工作的“后端”的容器。

  2. 初始化一个自定义 ODB 后端。

  3. 为这个前端增加一个后端。

  4. 打开一个版本库，并让它使用我们的 ODB 来寻找对象。

但是 git_odb_backend_mine 是个什么东西呢？ 嗯，那是一个你自己的 ODB 实现的构造器，并且你能在那里做任何你想做的事，前提是你能正确地填写 git_odb_backend 结构。 它看起来_应该_是这样的：

typedef struct {
    git_odb_backend parent;

    // 其它的一些东西
    void *custom_context;
} my_backend_struct;

int git_odb_backend_mine(git_odb_backend **backend_out, /*…*/)
{
    my_backend_struct *backend;

    backend = calloc(1, sizeof (my_backend_struct));

    backend->custom_context = …;

    backend->parent.read = &my_backend__read;
    backend->parent.read_prefix = &my_backend__read_prefix;
    backend->parent.read_header = &my_backend__read_header;
    // ……

    *backend_out = (git_odb_backend *) backend;

    return GIT_SUCCESS;
}

my_backend_struct 的第一个成员必须是一个 git_odb_backend 结构，这是一个微妙的限制：这样就能确保内存布局是 Libgit2 的代码所期望的样子。 其余都是随意的，这个结构的大小可以随心所欲。

这个初始化函数为该结构分配内存，设置自定义的上下文，然后填写它支持的 parent 结构的成员。 阅读 Libgit2 的 include/git2/sys/odb_backend.h 源码以了解全部调用签名，你特定的使用环境会帮你决定使用哪一种调用签名。

其它绑定

Libgit2 有很多种语言的绑定。 在这篇文章中，我们展现了一个使用了几个更加完整的绑定包的小例子，这些库存在于许多种语言中，包括 C++、Go、Node.js、Erlang 以及 JVM ，它们的成熟度各不相同。 官方的绑定集合可以通过浏览这个版本库得到： https://github.com/libgit2 。 我们写的代码将返回当前 HEAD 指向的提交的提交信息（就像 git log -1 那样）。

LibGit2Sharp

如果你在编写一个 .NET 或者 Mono 应用，那么 LibGit2Sharp (https://github.com/libgit2/libgit2sharp) 就是你所需要的。 这个绑定是用 C# 写成的，并且已经采取许多措施来用令人感到自然的 CLR API 包装原始的 Libgit2 的调用。 我们的例子看起来就像这样：

new Repository(@"C:\path\to\repo").Head.Tip.Message;

对于 Windows 桌面应用，一个叫做 NuGet 的包会让你快速上手。

objective-git

如果你的应用运行在一个 Apple 平台上，你很有可能使用 Objective-C 作为实现语言。 Objective-Git (https://github.com/libgit2/objective-git) 是这个环境下的 Libgit2 绑定。 一个例子看起来类似这样：

GTRepository *repo =
    [[GTRepository alloc] initWithURL:[NSURL fileURLWithPath: @"/path/to/repo"] error:NULL];
NSString *msg = [[[epo headReferenceWithError:NULL] resolvedTarget] message];

Objective-git 与 Swift 完美兼容，所以你把 Objective-C 落在一边的时候不用恐惧。

pygit2

Python 的 Libgit2 绑定叫做 Pygit2 ，你可以在 https://www.pygit2.org/ 找到它。 我们的示例程序：

pygit2.Repository("/path/to/repo") # 打开代码仓库
    .head                          # 获取当前分支
    .peel(pygit2.Commit)           # 找到对应的提交
    .message                       # 读取提交信息

扩展阅读

当然，完全阐述 Libgit2 的能力已超出本书范围。 如果你想了解更多关于 Libgit2 的信息，可以浏览它的 API 文档： https://libgit2.github.com/libgit2, 以及一系列的指南： https://libgit2.github.com/docs. 对于其它的绑定，检查附带的 README 和测试文件，那里通常有简易教程，以及指向拓展阅读的链接。

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