使用 Git 管理二进制大对象

Question

通过这系列的前六篇文章，我们已经学会使用 Git 来对文本文件进行版本控制的管理。我们不禁要问，还有二进制文件呢，也可进行进行版本控制吗？答案是肯定的，Git 已经有了可以处理像多媒体文件这样的二进制大对象块（blob）的扩展。因此，今天我们会学习使用 Git 来管理所谓的二进制资产。

似乎大家都认可的事就是 Git 对于大的二进制对象文件支持得不好。要记住，二进制大对象与大文本文件是不同的。虽然 Git 对大型的文本文件版本控制毫无问题，但是对于不透明的二进制文件起不了多大作用，只能把它当作一个大的实体黑盒来提交。

设想这样的场景，有一个另人兴奋的第一人称解密游戏，您正在为它制作复杂的 3D 建模，源文件是以二进制格式保存的，最后生成一个 1GB 大小的的文件。您提交过一次，在 Git 源仓库历史中有一个 1GB 大小的新增提交。随后，您修改了下模型人物的头发造型，然后提交更新，因为 Git 并不能把头发从头部及模型中其余的部分离开来，所以您只能又提交 1GB 的量。接着，您改变了模型的眼睛颜色，提交这部分更新：又是 GB 级的提交量。对一个模型的一些微小修改，就会导致三个 GB 级的提交量。对于想对一个游戏所有资源进行版本控制这样的规模，这是个严重的问题。

不同的是如 .obj 这种格式的文本文件，和其它类型文件一样，都是一个提交就存储所有更新修改状态，不同的是 .obj 文件是一系列描述模型的纯文本行。如果您修改了该模型并保存回 .obj 文件，Git 可以逐行读取这两个文件，然后创建一个差异版本，得到一个相当小的提交。模型越精细，提交就越小，这就是标准的 Git 用例。虽然文件本身很大，但 Git 使用覆盖或稀疏存储的方法来构建当前数据使用状态的完整描述。

然而，不是所有的都是纯文本的，但都要使用 Git，所以需要解决方案，并且已经出现几个了。

OSTree 开始是作为 GNOME 项目出现的，旨在管理操作系统的二进制文件。它不适用于这里，所以我直接跳过。

Git 大文件存储 （LFS） 是放在 GitHub 上的一个开源项目，是从 git-media 项目中分支出来的。 git-media 和 git-annex 是 Git 用于管理大文件的扩展。它们是对同一问题的两种不同的解决方案，各有优点。虽然它们都不是官方的项目，但在我看来，每个都有独到之处：

• git-media 是集中模式，有一个公共资产的存储库。你可以告诉 git-media 大文件需要存储的位置，是在硬盘、服务器还是在云存储服务器，项目中的每个用户都将该位置视为大型文件的中心主存储位置。
• git-annex 侧重于分布模式。用户各自创建存储库，每个存储库都有一个存储大文件的本地目录 .git/annex 。这些 annex 会定期同步，只要有需要，每个用户都可以访问到所有的资源。除非通过 annex-cost 特别配置，否则 git-annex 优先使用本地存储，再使用外部存储。

对于这些，我已经在生产中使用了 git-media 和 git-annex，那么下面会向你们概述其工作原理。

git-media

git-media 是使用 Ruby 语言开发的，所以首先要安装 gem（LCTT 译注：Gem 是基于 Ruby 的一些开发工具包）。安装说明在 其网站 上。想使用 git-meida 的用户都需要安装它，因为 gem 是跨平台的工具，所以在各平台都适用。

安装完 git-media 后，你需要设置一些 Git 的配置选项。在每台机器上只需要配置一次。

$ git config filter.media.clean "git-media filter-clean"
$ git config filter.media.smudge "git-media filter-smudge"

在要使用 git-media 的每个存储库中，设置一个属性以将刚刚创建的过滤器结合到要您分类为“媒体（media）”的文件类型里。别被这种术语混淆。一个更好的术语是“资产”，因为“媒体”通常的意思是音频、视频和照片，但您也可以很容易地将 3D 模型，烘焙和纹理等归类为媒体。

例如：

$ echo "*.mp4 filter=media -crlf" >> .gitattributes
$ echo "*.mkv filter=media -crlf" >> .gitattributes
$ echo "*.wav filter=media -crlf" >> .gitattributes
$ echo "*.flac filter=media -crlf" >> .gitattributes
$ echo "*.kra filter=media -crlf" >> .gitattributes

当您要暂存（stage）这些类型的文件时，文件会被复制到 .git/media 目录。

假设在服务器已经有了一个 Git 源仓库，最后一步就告诉源仓库“母舰”所在的位置，也就是，当媒体文件被推送给所有用户共享时，媒体文件将会存储的位置。这在仓库的 .git/config 文件中设置，请替换成您的用户名、主机和路径：

[git-media]
transport = scp
autodownload = false #默认为 true，拉取资源
scpuser = seth
scphost = example.com
scppath = /opt/jupiter.git

如果您的服务器上 SSH 设置比较复杂，例如使用了非标准端口或非默认 SSH 密钥文件的路径，请使用 .ssh/config 为主机设置默认配置。

git-media 的使用和普通文件一样，可以把普通文件和 blob 文件一样对待，一样进行 commit 操作。操作流程中唯一的不同就是，在某些时候，您应该将您的资产（或称媒体）同步到共享存储库中。

当要为团队发布资产或自己备份资料时，请使用如下命令：

$ git media sync

要用一个变更后的版本替换 git-media 中的文件时（例如，一个已经美声过的音频文件，或者一个已经完成的遮罩绘画，或者一个已经被颜色分级的视频文件），您必须明确的告诉 Git 更新该媒体。这将覆盖 git-media 不会复制远程已经存在的文件的默认设置：

$ git update-index --really-refresh

当您团队的其他成员（或是您本人，在其它机器上）克隆本仓库时，如果没有在 .git/config 中把 autodownload 选项设置为 true 的话，默认是不会下载资源的。但 git-media 的一个同步命令 git media sync 可解决所有问题。

git-annex

git-annex 的处理流程略微的有些不同，默认是使用本地仓库的，但基本的思想都一样。您可以从你的发行版的软件仓库中安装 git-annex，或者根据需要从该网站上下载安装。与 git-media 一样，任何使用 git-annex 的用户都必须在其机器上安装它。

其初始化设置比 git-media 都简单。运行如下命令，其中替换成您的路径，就可以在您的服务器上创建好裸存储库：

$ git init --bare --shared /opt/jupiter.git

然后克隆到本地计算机，把它标记为 git-annex 的初始路径：

$ git clone seth@example.com:/opt/jupiter.clone
Cloning into 'jupiter.clone'... 
warning: You appear to have clonedan empty repository. 
Checking connectivity... done.
$ git annex init "seth workstation" 
init seth workstation ok

不要使用过滤器来区分媒体资源或大文件，您可以使用 git annex 命令来配置归类大文件：

$ git annex add bigblobfile.flac
add bigblobfile.flac
(checksum) ok
(Recording state in Git...)

跟普通文件一样进行提交操作：

$ git commit -m 'added flac source for sound fx'

但是推送操作是不同的，因为 git annex 使用自己的分支来跟踪资产。您首次推送可能需要 -u 选项，具体取决于您如何管理您的存储库：

$ git push -u origin master git-annex
To seth@example.com:/opt/jupiter.git
* [new branch] master -> master
* [new branch] git-annex -> git-annex

和 git-media 一样，普通的 git push 命令是不会拷贝资料到服务器的，仅仅只是发送了相关的消息，要真正共享文件，需要运行同步命令：

$ git annex sync --content

如果别人已经提交了共享资源，您需要拉取它们， git annex sync 命令将提示您要在本地检出你本机没有，但在服务器上存在的资源。

git-media 和 git-annex 都非常灵活，都可以使用本地存储库来代替服务器，所以它们也常用于管理私有的本地项目。

Git 是一个非常强大和扩展性非常强的系统应用软件，我们应该毫不犹豫的使用它。现在就开始试试吧！