구조

Git 내부 구조 (Basic)
Git 내부 구조 (Advanced)
commit 생성시 .git 내부 변화
Git 명령어에 따른 .git 내부 구조 변화(1부)
Git 명령어에 따른 .git 내부 구조 변화 (2부)
도식화
마인드맵

Git 내부 구조 (Basic)

1. Git은 파일 버전이 아닌 스냅샷 시스템

Git은 "변경점(diff)"이 아니라, 전체 프로젝트의 스냅샷(상태)을 저장한다.

커밋 하나 = 전체 폴더의 압축 스냅샷 (단, 중복은 자동 제거됨)

2. Git의 3대 영역

작업 디렉토리      →    스테이징 영역       →    로컬 저장소
(Working Directory)     (Staging/Index)         (Repository/.git)
   코드 작성                 git add                 git commit

영역	설명
작업 디렉토리	실제로 코드 작성/수정하는 공간
스테이징 영역 (Index)	커밋할 파일을 담아두는 임시 공간 (`git add`)
로컬 저장소	커밋이 저장되는 `.git` 디렉토리

3. 주요 Git 내부 객체

Git은 4가지 핵심 객체로 이루어져 있습니다:

객체	설명	예시
🔹 Blob	파일 내용 저장 (binary large object)	`hello.java` 내용
🔸 Tree	디렉토리 구조와 파일 리스트	폴더 구조
🔹 Commit	커밋 메타데이터 + 부모 커밋 + tree	"커밋 메시지"
🔸 Tag	특정 커밋에 이름 부여	v1.0.0

📦 커밋은 tree를 가리키고, tree는 blob들을 가리킵니다.

[commit]
   |
   v
[tree]
 ├── [blob] hello.txt
 └── [blob] app.js

4. HEAD란?

HEAD → 현재 체크아웃한 브랜치 or 커밋

보통은 HEAD → main
git checkout 하면 HEAD가 다른 커밋을 가리킴
git reset은 HEAD의 위치를 옮기는 것

5. 브랜치란?

브랜치는 단지 커밋을 가리키는 포인터이다.

A---B---C  ← main (브랜치)
        ↑
      HEAD

브랜치를 옮긴다 → 포인터 이동
커밋한다 → 현재 브랜치가 가리키는 곳에서 새로운 커밋 추가

6. Reflog란?

git reflog

→ HEAD와 브랜치가 가리키던 이전 위치들의 로그

reset이나 checkout 후에도 추적 가능
내부적으로 Git은 HEAD의 이동을 계속 추적함

7. .git 디렉토리 구조 요약

.git/
├── objects/       ← 커밋, 트리, 블롭, 태그 객체 저장소
├── refs/          ← 브랜치, 태그 등의 포인터
├── HEAD           ← 현재 가리키는 브랜치
├── index          ← 스테이징 정보
├── logs/          ← reflog 정보 저장
└── config         ← Git 설정

📌 정리

개념	설명
Commit	전체 스냅샷 + 부모 커밋 정보
Blob	파일 내용 저장
Tree	폴더 구조
Branch	커밋을 가리키는 포인터
HEAD	현재 브랜치 or 커밋
Staging Area	다음 커밋을 준비하는 공간
Reflog	HEAD의 이동 이력 추적 가능 (복구에 유용)

Git 내부 구조 (Advanced)

1. 🔐 Git 객체의 SHA-1 해시 구조

1.1 개요

Git은 모든 객체(blob, tree, commit 등)를 SHA-1 해시 값을 통해 식별한다.

하나의 커밋은 고유한 40자리 16진수 해시로 구분됨

1.2 예시

e83c5163... ← 커밋, 블롭, 트리 모두 이 해시값으로 관리됨

1.3 내부 생성 방식

Git은 객체의 타입 + 크기 + 내용을 문자열로 만듦
예: blob 12\0Hello World\n
이를 SHA-1으로 해싱하여 파일 이름으로 저장

echo "Hello World" | git hash-object --stdin
→ 557db03de997c86a4a028e1ebd3a1ceb225be238

2. Git의 packfile 압축 구조

2.1 개요

Git은 수천 개의 객체를 .git/objects 디렉토리에 저장하지만, 리포지토리가 커지면 성능 저하가 발생합니다. 이를 해결하기 위해 **packfile(.pack)**을 사용합니다.

2.2 packfile이란?

여러 Git 객체를 압축하고 델타(차이) 형태로 저장한 파일

2.3 저장 구조

.git/
└── objects/
    ├── pack/
    │   ├── pack-xxxxx.pack   ← 실제 압축된 객체
    │   └── pack-xxxxx.idx    ← 인덱스 파일

2.4 생성 명령어

git gc      # 자동으로 packfile 생성 (garbage collection)

2.5 특징

특징	설명
공간 절약	비슷한 파일은 델타 방식으로 저장됨
빠른 복사	clone, fetch, push 성능 향상
불변성 보장	packfile 내 객체는 변경 불가, 안전함

3. Git vs SVN 비교

항목	Git	SVN
저장 방식	분산 버전 관리 (DVCS)	중앙 집중식 (CVCS)
커밋 저장소	로컬과 원격 모두	중앙 서버
브랜치	가볍고 빠름 (포인터)	디렉토리 복사 방식
네트워크 필요 여부	X (로컬 커밋 가능)	O (항상 서버 접속 필요)
속도	빠름 (로컬 기반)	느림 (서버 기반)
merge & rebase	고급 기능 다양	제한적 기능
사용 예	GitHub, GitLab, OSS 등	일부 기업 내부 시스템

3.1 핵심 차이

| Git은 로컬에서도 모든 기능 사용 가능, 브랜치가 lightweight
→ 오프라인, 분기 많은 프로젝트에 최적화

| SVN은 중앙 서버 기반으로 단순하고 통제된 작업에 적합
→ 사내 규칙이 명확한 환경에 적합

요약

주제	요점
SHA-1 해시	Git 객체는 타입+내용 기반으로 해시 생성
packfile	성능 최적화를 위한 객체 압축 저장소
Git vs SVN	Git은 분산 & 유연, SVN은 중앙 & 단순

commit 생성시 .git 내부 변화

시나리오

hello.txt 파일 생성
git add hello.txt
git commit -m "Add hello"

1. 작업 디렉토리 (Working Directory)

echo "Hello Git" > hello.txt

파일 생성됨
아직 Git은 이 파일을 추적하지 않음

2. `git add hello.txt`

git add hello.txt

내부 변화:

구성요소	변화 내용
`.git/index`	스테이징 영역에 파일 등록됨 (경로, 해시, 권한 등 저장)
`.git/objects/`	`hello.txt` 의 내용이 `blob` 객체로 저장됨 (SHA-1 해시 기반)

구성요소

변화 내용

.git/index

스테이징 영역에 파일 등록됨 (경로, 해시, 권한 등 저장)

.git/objects/

hello.txt

의 내용이

blob

객체로 저장됨 (SHA-1 해시 기반)

📦 예시 구조:

.git/
└── objects/
    └── 3a/
        └── 3efbed4aef... ← hello.txt의 blob 객체

3. `git commit -m "Add hello"`

내부 변화:

.git/objects/

객체	내용
`tree` 객체	커밋 당시의 디렉토리 구조 (hello.txt 포함)
`commit` 객체	커밋 메시지, 트리 포인터, 작성자 등 메타데이터 포함

객체

내용

tree

객체

커밋 당시의 디렉토리 구조 (hello.txt 포함)

commit

객체

커밋 메시지, 트리 포인터, 작성자 등 메타데이터 포함

.git/objects/
├── 3a/...(blob)
├── 47/... (tree)
└── a1/... (commit)

.git/refs/heads/main

브랜치 포인터가 새 커밋 해시로 갱신됨

refs/heads/main → a1b2c3d4e5...

.git/HEAD

여전히 ref: refs/heads/main 상태 → main 브랜치를 따라감

.git/logs/HEAD & logs/refs/heads/main

커밋 전후 HEAD 포인터 변경 이력 추가됨 (reflog)

0000000 → a1b2c3d4 Commit: Add hello

전체 흐름 (커밋 1회 시)

📁 Working Directory       ← hello.txt 생성
    ↓ git add
📂 .git/index              ← 스테이징 정보 저장
    ↓ git commit
📦 .git/objects/
    ├── blob (파일 내용)
    ├── tree (디렉토리 구조)
    └── commit (메타데이터)

📄 .git/refs/heads/main    ← 브랜치 → 커밋 연결
    ↑
📌 .git/HEAD               ← 현재 브랜치 추적
🕓 .git/logs/              ← HEAD/브랜치 이력 추적

실제 파일 (커밋 후)

cat .git/HEAD
# ref: refs/heads/main

cat .git/refs/heads/main
# a1b2c3d4e5...

git ls-tree HEAD
# 100644 blob 3a3efbed...	hello.txt

git cat-file -p <커밋해시>
# tree 47fa...
# author ...
# message: Add hello

요약

단계	설명
`git add`	blob 객체 생성 + index 등록
`git commit`	tree + commit 객체 생성, 브랜치 포인터 이동
`.git` 내부	objects, refs, HEAD, logs 전부 갱신

Git 명령어에 따른 .git 내부 구조 변화(1부)

1. `git merge` 시 내부 변화

1.1 예시 명령어

git checkout main
git merge feature

1.2 `.git` 내부 변화

구성 요소	변화 내용
`.git/objects/`	병합 결과로 새로운 merge commit 객체 생성
`.git/refs/heads/main`	브랜치 포인터가 merge 커밋으로 이동
`.git/HEAD`	여전히 `ref: refs/heads/main` 유지
`.git/MERGE_HEAD`	병합 대상 커밋(`feature`) 해시 저장 (병합 중일 때 생성됨)
`.git/logs/HEAD`	HEAD의 이동 이력 반영됨 (reflog)

1.3 도식 예시

A---B---C ← main
     \    
      D---E ← feature

▶ git merge feature

결과:

A---B---C-------M (merge commit) ← main, HEAD
     \         /
      D---E

2. `git rebase` 시 내부 변화

2.1 예시 명령어

git checkout feature
git rebase main

2.2 `.git` 내부 변화

구성 요소	변화 내용
`.git/objects/`	`feature`의 커밋들을 기반 변경 후 새 커밋으로 재작성
`.git/refs/heads/feature`	브랜치가 새 커밋들로 덮어씀
`.git/REBASE_HEAD`	리베이스 기준 커밋을 기록
`.git/HEAD`	여전히 `ref: refs/heads/feature`
`.git/logs/HEAD`	HEAD의 커밋 재작성 이력 반영됨

2.3 도식 예시

main:    A---B---C
feature:           D---E

▶ git rebase main

결과:
main:    A---B---C
feature:           D'---E' ← HEAD

원래 커밋 D, E는 삭제되지 않고 .git/objects에 보존됨

3. `git reset` 시 내부 변화

3.1 예시 명령어

git reset --hard HEAD~1

3.2 `.git` 내부 변화

구성 요소	변화 내용
`.git/refs/heads/main`	브랜치 포인터가 이전 커밋으로 이동
`.git/HEAD`	여전히 `ref: refs/heads/main`
`.git/index`	되돌린 커밋 시점으로 스테이징 영역 초기화
작업 디렉토리	`--hard`인 경우 파일도 초기화
`.git/ORIG_HEAD`	이전 HEAD 커밋 해시를 저장
`.git/logs/HEAD`	이동 전후 이력 기록됨

3.3 도식 예시

A---B---C ← main, HEAD
        ↑
     ORIG_HEAD

▶ git reset --hard B

결과:

A---B ← main, HEAD

4. 특수 HEAD 파일 요약

파일 이름	생성 시점	설명
`.git/MERGE_HEAD`	`git merge` 수행 중	병합 대상 커밋 해시 저장
`.git/REBASE_HEAD`	`git rebase` 수행 중	기준 커밋 해시 저장
`.git/ORIG_HEAD`	`git reset`, `merge` 등	리셋 전 커밋 백업
`.git/FETCH_HEAD`	`git fetch` 이후	원격에서 받아온 커밋들 정보
`.git/CHERRY_PICK_HEAD`	`git cherry-pick` 중 충돌 시	적용 대상 커밋 기록

5. 요약 비교표

명령어	커밋 이동	브랜치 이동	HEAD 변경	디렉토리 영향	특수 파일 생성
`merge`	⭕	⭕	⭕	충돌 시 변동 있음	`MERGE_HEAD`
`rebase`	⭕ (rewrite)	⭕	⭕	충돌 시 변동 있음	`REBASE_HEAD`
`reset --hard`	⭕ (이전 커밋으로)	⭕	⭕	✔️ 완전 초기화	`ORIG_HEAD`

Git 명령어에 따른 .git 내부 구조 변화 (2부)

4. `git stash` 시 내부 변화

4.1 예시 명령어

git stash

4.2 `.git` 내부 변화

구성 요소	변화 내용
`.git/objects/`	현재 작업 상태(스냅샷)가 `stash`용 커밋으로 저장됨 (2~3개의 커밋 객체)
`.git/logs/refs/stash`	새로운 stash가 추가된 로그 생성
`.git/refs/stash`	가장 최신 stash를 가리키는 포인터 (없으면 새로 생성됨)

.git/
├── objects/        ← stash 내용 포함 커밋 객체 추가
├── refs/stash      ← 최신 stash 참조
├── logs/refs/stash ← stash 이력 저장

4.3 도식 예시

main:    A---B---C
               ↑
           HEAD / index

▶ git stash

결과:
- 워킹 디렉토리와 인덱스 초기화됨
- .git/refs/stash → stash 커밋 가리킴

5. `git cherry-pick` 시 내부 변화

5.1 예시 명령어

git cherry-pick a1b2c3d

5.2 `.git` 내부 변화

구성 요소	변화 내용
`.git/objects/`	cherry-pick된 커밋 내용 기반으로 새 커밋 객체 생성
`.git/CHERRY_PICK_HEAD`	대상 커밋의 해시 저장 (충돌 발생 시 사용됨)
`.git/HEAD`	현재 브랜치에 새 커밋 추가
`.git/index`	병합 결과 반영

5.3 도식 예시

main:    A---B---C ← HEAD
feature:         D---E ← cherry-pick 대상

▶ git cherry-pick E

결과:
main:    A---B---C---E' ← HEAD

E와 동일한 내용이지만 새 커밋 E′가 만들어짐

6. `git revert` 시 내부 변화

6.1 예시 명령어

git revert C

6.2 `.git` 내부 변화

구성 요소	변화 내용
`.git/objects/`	revert용 새 커밋 객체 생성
`.git/index`	C의 반대 연산 내용 반영
`.git/HEAD`	새 커밋으로 이동

revert는 원본 커밋을 삭제하지 않고, "반대로 되돌리는" 커밋을 추가한다.

6.3 도식 예시

A---B---C ← HEAD

▶ git revert C

결과:

A---B---C---C' ← HEAD (C를 무효화하는 커밋)

7. 특수 파일 요약 (2부)

파일 이름	생성 명령어	설명
`.git/CHERRY_PICK_HEAD`	`git cherry-pick`	적용 중인 커밋 해시 저장 (충돌 시 사용)
`.git/REVERT_HEAD`	`git revert` (중단 시)	revert 진행 중인 커밋 정보
`.git/refs/stash`	`git stash`	가장 최근 stash 참조
`.git/logs/refs/stash`	`git stash`	stash 추가 이력 저장

8. 요약 비교표 (2부)

명령어	새 커밋 생성	기존 커밋 삭제	HEAD 이동	특수 파일	비고
`stash`	O (임시 커밋)	❌	❌	`refs/stash`	작업 보관
`cherry-pick`	O	❌	O	`CHERRY_PICK_HEAD`	선택 커밋 복사
`revert`	O	❌	O	`REVERT_HEAD`	기존 커밋 반전

도식화

1. 전체 구조 개요

.git/
├── HEAD                  ← 현재 가리키는 브랜치 (예: ref: refs/heads/main)
├── config                ← 로컬 Git 설정
├── description           ← 주로 bare repo에서 사용
├── index                 ← 스테이징 영역 정보 (트래킹 중인 파일 목록)
├── objects/              ← Git 객체 저장소 (blob, tree, commit, tag)
│   ├── xx/xxxx...        ← SHA-1 해시로 저장된 개별 객체
│   └── pack/             ← 압축된 객체 저장소 (.pack, .idx)
├── refs/                 ← 브랜치, 태그 등 참조(포인터)
│   ├── heads/            ← 브랜치 참조 (예: main, feature)
│   ├── remotes/          ← 원격 브랜치 정보 (예: origin/main)
│   └── tags/             ← 태그 정보
├── logs/                 ← HEAD 및 refs의 이동 이력 (reflog 저장소)
│   ├── HEAD
│   └── refs/
├── info/                 ← exclude 설정 등 부가 정보
└── hooks/                ← 커밋, 푸시 등 Git 이벤트용 스크립트

2. 각 구성 요소 설명

🔹 `.git/HEAD`

현재 Git이 바라보는 위치
대부분 ref: refs/heads/main 형태
HEAD → 브랜치 → 커밋

🔹 `.git/objects/`

Git의 핵심: 모든 파일/폴더/커밋을 SHA-1 해시값으로 저장
하위 폴더 + 해시 기반 객체들

.git/objects/
├── a7/...
├── d1/...
└── pack/    ← packfile 압축 저장소

🔹 `.git/refs/`

브랜치/태그가 어떤 커밋을 가리키는지 저장

.git/refs/heads/main → a1b2c3d4e5 (커밋 해시)

🔹 `.git/logs/`

git reflog 명령에서 쓰이는 내부 이력
HEAD, branches, remotes 이동 내역 저장

🔹 `.git/index`

스테이징 영역(index)의 내부 상태를 저장하는 바이너리 파일
git add → index에 등록 → git commit 때 커밋됨

🔹 `.git/hooks/`

커밋/푸시/머지 전후에 실행되는 자동화 스크립트

pre-commit, post-commit, pre-push 등

3. 핵심 흐름

📁 Working Directory
   ↓ git add
📂 .git/index (Staging Area)
   ↓ git commit
📦 .git/objects/ (커밋, 트리, 블롭 저장)
   ↓ 브랜치 포인터 이동
📄 .git/refs/heads/main
   ↑ HEAD → 현재 브랜치 참조

요약

구성요소	설명
`HEAD`	현재 브랜치 또는 커밋을 가리킴
`refs`	브랜치/태그 → 커밋 연결
`objects`	모든 데이터(SHA-1 기반) 저장소
`index`	스테이징 상태 추적
`logs`	HEAD 및 브랜치 이동 이력 (reflog)
`hooks`	Git 이벤트 발생 시 실행되는 스크립트

마인드맵

Git 내부 구조
├── 1. Working Directory
│   └── 실제 작업 공간 (코드 작성, 수정)
│
├── 2. Index (Staging Area) ← .git/index
│   └── git add로 관리됨
│
├── 3. Local Repository (.git/)
│   ├── 3.1 objects/
│   │   ├── blob: 파일 내용
│   │   ├── tree: 디렉토리 구조
│   │   └── commit: 스냅샷 + 부모 참조 + 메타
│   │
│   ├── 3.2 refs/
│   │   ├── heads/: 브랜치 포인터
│   │   ├── remotes/: 원격 브랜치
│   │   └── tags/: 태그 포인터
│   │
│   ├── 3.3 HEAD
│   │   ├── 현재 브랜치 참조 (예: ref: refs/heads/main)
│   │   └── detached 상태 가능
│   │
│   ├── 3.4 logs/
│   │   └── HEAD 및 refs의 이동 이력 (reflog)
│   │
│   ├── 3.5 config
│   │   └── 사용자 설정 정보
│   │
│   ├── 3.6 hooks/
│   │   └── pre-commit, post-commit 등 자동화 스크립트
│   │
│   └── 3.7 특수 HEAD 파일
│       ├── MERGE_HEAD        ← merge 중 생성
│       ├── REBASE_HEAD       ← rebase 중 생성
│       ├── ORIG_HEAD         ← reset 전 위치 백업
│       ├── CHERRY_PICK_HEAD  ← cherry-pick 중 충돌 시
│       ├── REVERT_HEAD       ← revert 충돌 시
│       └── FETCH_HEAD        ← fetch 결과
│
├── 4. 명령어 동작 흐름
│   ├── git add
│   │   └── 파일 → index 등록
│   ├── git commit
│   │   ├── index → commit 객체 생성
│   │   └── 브랜치 포인터 → 새 커밋
│   ├── git reset
│   │   ├── HEAD/브랜치 포인터 이동
│   │   └── --hard 시 index + 작업 디렉토리도 초기화
│   ├── git merge
│   │   ├── merge commit 생성
│   │   └── MERGE_HEAD 기록
│   ├── git rebase
│   │   ├── 커밋 재작성 (rewrite)
│   │   └── REBASE_HEAD 기록
│   ├── git cherry-pick
│   │   ├── 커밋 복사
│   │   └── CHERRY_PICK_HEAD 기록
│   ├── git revert
│   │   ├── 반전 커밋 추가
│   │   └── REVERT_HEAD 기록
│   └── git stash
│       ├── 현재 상태를 임시 커밋으로 보관
│       ├── refs/stash 생성
│       └── logs/refs/stash 이력 저장
│
└── 5. 복구 및 확인
    ├── git reflog  → HEAD, 브랜치 이동 이력 추적
    ├── git log     → 커밋 히스토리
    ├── git cat-file -p <해시> → 객체 내용 확인
    └── git fsck     → 저장소 무결성 점검

요약

키워드	의미
blob	파일 내용
tree	폴더 구조
commit	전체 스냅샷
HEAD	현재 위치 추적 포인터
refs	브랜치/태그가 가리키는 대상
logs	HEAD/브랜치 이동 기록 (reflog)
index	커밋 준비 상태 저장
stash	작업 보관소 (임시 커밋)

구조

Git 내부 구조 (Basic)

1. Git은 파일 버전이 아닌 스냅샷 시스템

2. Git의 3대 영역

3. 주요 Git 내부 객체

4. HEAD란?

5. 브랜치란?

6. Reflog란?

7. .git 디렉토리 구조 요약

📌 정리

Git 내부 구조 (Advanced)

1. 🔐 Git 객체의 SHA-1 해시 구조

1.1 개요

1.2 예시

1.3 내부 생성 방식

2. Git의 packfile 압축 구조

2.1 개요

2.2 packfile이란?

2.3 저장 구조

2.4 생성 명령어

2.5 특징

3. Git vs SVN 비교

3.1 핵심 차이

요약

commit 생성시 .git 내부 변화

시나리오

1. 작업 디렉토리 (Working Directory)

2. git add hello.txt

내부 변화:

3. git commit -m "Add hello"

내부 변화:

.git/objects/

.git/refs/heads/main

.git/HEAD

.git/logs/HEAD & logs/refs/heads/main

전체 흐름 (커밋 1회 시)

실제 파일 (커밋 후)

요약

Git 명령어에 따른 .git 내부 구조 변화(1부)

1. git merge 시 내부 변화

1.1 예시 명령어

1.2 .git 내부 변화

1.3 도식 예시

2. git rebase 시 내부 변화

2.1 예시 명령어

2.2 .git 내부 변화

2.3 도식 예시

3. git reset 시 내부 변화

3.1 예시 명령어

3.2 .git 내부 변화

3.3 도식 예시

4. 특수 HEAD 파일 요약

5. 요약 비교표

Git 명령어에 따른 .git 내부 구조 변화 (2부)

4. git stash 시 내부 변화

4.1 예시 명령어

4.2 .git 내부 변화

4.3 도식 예시

5. git cherry-pick 시 내부 변화

5.1 예시 명령어

5.2 .git 내부 변화

5.3 도식 예시

6. git revert 시 내부 변화

6.1 예시 명령어

6.2 .git 내부 변화

6.3 도식 예시

7. 특수 파일 요약 (2부)

8. 요약 비교표 (2부)

도식화

1. 전체 구조 개요

2. 각 구성 요소 설명

🔹 .git/HEAD

🔹 .git/objects/

🔹 .git/refs/

🔹 .git/logs/

🔹 .git/index

🔹 .git/hooks/

3. 핵심 흐름

요약

마인드맵

2. `git add hello.txt`

3. `git commit -m "Add hello"`

1. `git merge` 시 내부 변화

1.2 `.git` 내부 변화

2. `git rebase` 시 내부 변화

2.2 `.git` 내부 변화

3. `git reset` 시 내부 변화

3.2 `.git` 내부 변화

4. `git stash` 시 내부 변화

4.2 `.git` 내부 변화

5. `git cherry-pick` 시 내부 변화

5.2 `.git` 내부 변화

6. `git revert` 시 내부 변화

6.2 `.git` 내부 변화

🔹 `.git/HEAD`

🔹 `.git/objects/`

🔹 `.git/refs/`

🔹 `.git/logs/`

🔹 `.git/index`

🔹 `.git/hooks/`