用JGit通过Java来操作Git

JGit是一个由Eclipse基金会开发、用于操作git的纯Java库。它本身也是Eclispe的一部分，实际上Eclipse的插件EGit便是基于JGit的。如果你像我这样有使用代码来操作git的需求，那就准备好拥抱JGit吧。目前来看别的竞品没它靠谱。

概念

从用户指南的概念一节中可以看到，JGit的基本概念如下：

• Git对象（Git Objects）：就是git的对象。它们在git中用SHA-1来表示。在JGit中用AnyObjectId和ObjectId表示。而它又包含了四种类型：
  二进制大对象（blob）：文件数据

• 树（tree）：指向其它的tree和blob

• 提交（commit）：指向某一棵tree

• 标签（tag）：把一个commit标记为一个标签

• 引用（Ref）：对某一个git对象的引用。

• 仓库（Repository）：顾名思义，就是用于存储所有git对象和Ref的仓库。

• RevWalk：该类用于从commit的关系图（graph）中遍历commit。晦涩难懂？看到范例就清楚了。

• RevCommit：表示一个git的commit

• RevTag：表示一个git的tag

• RevTree：表示一个git的tree

• TreeWalk：类似RevWalk，但是用于遍历一棵tree

准备环境

让我们从一个最典型的用例开始吧。首先在/tmp/jgit/repo中创建一个git仓库：

mkdir -p /tmp/jgit/repo
cd /tmp/jgit/repo
git init --bare

再创建一个clone该仓库的客户端：

cd /tmp/jgit/
git clone repo client
cd client

输入git status应该能够看到Initial commit，这样环境就没有问题了。然后提交一个文件，给仓库里来点库存：

echo hello > hello.txt
git add hello.txt
git commit -m "hello"
git push

动手

获取仓库

动手时间。新建Maven工程，往pom.xml中增加dependency，最后的pom.xml看起来就像这样：

4.0.0

org.ggg.jgit
helloJgit
1.0-SNAPSHOT


    
        org.eclipse.jgit
        org.eclipse.jgit
        4.8.0.201706111038-r
    

让我们先尝试clone一下这个仓库。因为client分为已经存在以及重新clone的两种，所以我们在src/main/java中新增一个RepositoryProvider接口，用两种不同实现以示区分：

public interface RepositoryProvider {
    Repository get() throws Exception;
}

并实现之：

public class RepositoryProviderCloneImpl implements RepositoryProvider {
    private String repoPath;
    private String clientPath;

    public RepositoryProviderCloneImpl(String repoPath, String clientPath) {
        this.repoPath = repoPath;
        this.clientPath = clientPath;
    }

    @Override
    public Repository get() throws Exception {
        File client = new File(clientPath);
        client.mkdir();

        try (Git result = Git.cloneRepository()
                .setURI(repoPath)
                .setDirectory(client)
                .call()) {
            return result.getRepository();
        }
    }
}

新增一个HelloJGit主程序类：

public class HelloJGit {

    private static RepositoryProvider repoProvider = new RepositoryProviderCloneImpl("/tmp/jgit/repo", "/tmp/jgit/clientJava");

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        try (Git git = new Git(repoProvider.get())) {
            git.pull().call();
        }
    }
}

直接运行HelloJGit的main函数，ls /tmp/jgit/应该就能看到新clone出来的clientJava文件夹了。

cd /tmp/jgit/clientJava
ls
git status

我们当然不希望总是在使用的时候才重新clone一个仓库，因为当仓库很大的时候可能会非常耗时。让我们在client中再提交一个commit：

echo hello2 > hello2.txt
git add hello2.txt
git commit -m "hello again"
git push

然后尝试直接从刚刚clone下来的clientJava中创建Repository：

public class RepositoryProviderExistingClientImpl implements RepositoryProvider {
    private String clientPath;

    public RepositoryProviderExistingClientImpl(String clientPath) {
        this.clientPath = clientPath;
    }

    @Override
    public Repository get() throws Exception {
        try (Repository repo = new FileRepository(clientPath)) {
            return repo;
        }
    }
}

然后把HelloJGit的repoProvider实例替换为RepositoryProviderExistingClientImpl：

private static RepositoryProvider repoProvider = new RepositoryProviderExistingClientImpl("/tmp/jgit/clientJava/.git");

注意这次的路径中需要加上.git才行。再次运行HelloJGit的main函数，便可以通过ls /tmp/jgit/clientJava看到新提交的hello2.txt文件了。

常用操作

接下来尝试git add、git commit和git push这几个最常用的命令。让我们往clientJava中添加一个hello3.txt文件并提交。如下修改HelloJGit：

public static void main(String[] args) throws Exception {
    try (Repository repo = repoProvider.get();
         Git git = new Git(repo)) {
        createFileFromGitRoot(repo, "hello3.txt", "hello3");
        git.add()
                .addFilepattern("hello3.txt")
                .call();

        git.commit()
                .setMessage("hello3")
                .call();

        git.push()
                .call();
    }
}

private static void createFileFromGitRoot(Repository repo, String filename, String content) throws FileNotFoundException {
    File hello3 = new File(repo.getDirectory().getParent(), filename);
    try (PrintWriter out = new PrintWriter(hello3)) {
        out.println(content);
    }
}

虽然操作多了，但是有了Repository和Git对象之后，看起来它们的实现都非常直观。运行main函数之后，可以到client文件夹中校验一下：

cd /tmp/jgit/client
git pull
cat hello3.txt
git log

在我的机器上运行git log，可以得到：commit 7841b8b80a77918f2ec45bcedb934e2723b16b5c (HEAD -> master, origin/master)，以及另外两个commit。有兴趣的读者们可以自行尝试其它的git命令。

其它对象

虽然上面两小节的内容对于普通需求来说已经大致上够用了，但是在概念一节中介绍到的其它概念，如Git对象、引用等还没有出场呢。我们再新建一个WalkJGit的类，在main函数中编写如下代码：

try (Repository repo = repoProvider.get()) {
    Ref ref = repo.getAllRefs().get(Constants.HEAD);
    ObjectId objectId = ref.getObjectId();
    System.out.println(objectId);
}

这回，Ref和ObjectId都出现了。在我的机器上，运行以上程序打印出来了AnyObjectId[7841b8b80a77918f2ec45bcedb934e2723b16b5c]。我们可以看到，取得HEAD的Ref，其ObjectId其实就是在client文件夹中运行git log之后结果。除了HEAD以外，repo.getAllRefs()返回的Map实例中还有refs/heads/master和refs/remotes/origin/master，在目前的情况下，它们的ObjectId完全相同。那么如何获取其它的commit呢？那就是RevWalk出场的时候。把main函数中的内容替换为如下代码：

try (Repository repo = repoProvider.get()) {
    Ref ref = repo.getAllRefs().get(Constants.HEAD);

    try (RevWalk revWalk = new RevWalk(repo)) {
        RevCommit lastCommit = revWalk.parseCommit(ref.getObjectId());
        revWalk.markStart(lastCommit);
        revWalk.forEach(System.out::println);
    }
}

可以看到RevWalk本身是实现了Iterable接口的。通过对该对象进行循环，就可以获取所有的commit的RevCommit对象。可以到client文件夹确认一下，这些SHA-1字符串应该跟刚才git log命令的结果相同。RevCommit对象本身含有这个commit的所有信息，所以可以如下打印出来：

revWalk.forEach(c -> {
    System.out.println("commit " + c.getName());
    System.out.printf("Author: %s \n", c.getAuthorIdent().getName(), c.getAuthorIdent().getEmailAddress());
    System.out.println("Date: " + LocalDateTime.ofEpochSecond(c.getCommitTime(), 0, ZoneOffset.UTC));
    System.out.println("\t" + c.getShortMessage() + "\n");
});

这样看起来是不是很有git log的感觉呢？需要注意的是，RevWalk线程不安全，并且像Stream那样，只能使用一次。如果想要再来一次，就需要重新创建RevWalk对象或是调用其reset方法（还得重新markStart！）。

要想看到每个commit中有什么内容，那就需要用到TreeWalk了，它的思路和RevWalk类似。尝试如下代码：

for (RevCommit commit : revWalk) {
    System.out.println("\ncommit: " + commit.getName());
    try (TreeWalk treeWalk = new TreeWalk(repo)) {
        treeWalk.addTree(commit.getTree());
        treeWalk.setRecursive(true);
        while (treeWalk.next()) {
            System.out.println("filename: " + treeWalk.getPathString());
            ObjectId objectId = treeWalk.getObjectId(0);
            ObjectLoader loader = repo.open(objectId);
            loader.copyTo(System.out);
        }
    }
}

这样便可以显示仓库在每个commit时候的状态了。如果需要diff，那么还将需要用到DiffEntry等类，本文就不再赘述了，有兴趣的读者可以参考这个类。

最后将环境还原：

rm -rf /tmp/jgit

参考资料

这个代码库里有很全面的、基本可以直接用于生产环境的范例。
JGit的源码和用户指南。