本文主要介紹了為什么要選擇使用Git LFS，進而說明了在Codeup中如何使用Git LFS，以及在使用Git LFS時常見問題的處理方式和Git LFS的工作原理。

為什么選擇使用Git LFS？

Git LFS為了解決大文件托管的效率問題，提供了五大特性：

更大：支持GB級別的大文件版本控制。
更小：讓Git倉庫空間占用減小。
更快：倉庫的克隆和拉取更快。
透明：Git使用上對用戶完全透明。
兼容：權限控制上完全兼容（兼容Codeup權限控制）。

了解更多：什么是Git LFS大文件存儲?

下載和安裝Git LFS

下載：
- Linux Debian和RPM packages：https://packagecloud.io/github/git-lfs/install。
- Mac：使用brew install git-lfs。
- Windows：目前lfs已經集成在了Git for Windows 中，直接下載和使用最新版本的Windows Git即可。
- 直接下載二進制包：https://github.com/git-lfs/git-lfs/releases。
- 依據源碼構建：https://github.com/git-lfs/git-lfs。
安裝：如果您選擇使用二進制包下載后安裝，直接執行解壓后的./install.sh腳本即可，這個腳本會做兩件事情：
- 在$PATH中安裝Git LFS的二進制可執行文件。
- 執行git lfs install命令，讓當前環境支持全局的LFS配置。
```
# 讓倉庫支持LFS
$ git lfs install
Updated pre-push hook.
Git LFS initialized.
```

讓本地新倉庫支持Git LFS

以下將以一個通用的場景進行實際的演示和說明（環境為Linux/macOS ）。

步驟一：創建一個新的Git空倉庫

在Codeup上創建一個空白的新倉庫，名為“git-lfs”，如何創建，請參見步驟一：新建第一個代碼庫。

將該倉庫克隆到本地，并進入該目錄：

# 請注意替換您實際的代碼庫地址
$git clone https://codeup.aliyun.com/您的企業分組/git-lfs.git
Cloning into 'git-lfs'...
warning: You appear to have cloned an empty repository.
$cd git-lfs
$tree .git/hooks/
.git/hooks/
├── applypatch-msg.sample
├── commit-msg.sample
├── execute-commands.sample
├── post-receive.sample
├── post-update.sample
├── pre-applypatch.sample
├── pre-commit.sample
├── prepare-commit-msg.sample
├── pre-push.sample
├── pre-rebase.sample
├── pre-receive.sample
└── update.sample

0 directories, 12 files
# 此時Git LFS相關的Hook還未替換

步驟二：配置Git LFS

為了將以示例.bigfile后綴結尾的文件使用Git LFS進行存儲，需要執行track命令建立追蹤：
```
$git lfs track "*.bigfile"
Tracking "*.bigfile"
```
重要
使用 lfs track 命令時，"*.bigfile"的雙引號非常重要，否則將影響pattern的文件匹配功能。
同理，如需跟蹤其他后綴的文件，如.jpg，可以寫為git lfs track "*.jpg"。
執行git lfs track（不帶任何參數），可以查看當前已跟蹤的Git LFS File 類型：
```
$git lfs track
Listing tracked patterns
    *.bigfile (.gitattributes)
Listing excluded patterns
```
track 命令實際上是修改了倉庫中的.gitattributes文件，將該文件add添加到暫存區。
```
$git add .gitattributes 
```

可以通過以下命令查看文件相關變動：

$git diff --cached
 diff --git a/.gitattributes b/.gitattributes
 new file mode 100644
 index 0000000..c441ad2
 --- /dev/null
 +++ b/.gitattributes
 @@ -0,0 +1 @@
 +*.bigfile filter=lfs diff=lfs merge=lfs -text

步驟三：讓Git LFS配置生效

為了讓"*.bigfile"的配置生效，需要將.gitattributes文件進行提交：

$git commit -m "Add \"*.bigfile\" LFS config "
[master (root-commit) d052478] Add "*.bigfile" LFS config
 1 file changed, 1 insertion(+)
 create mode 100644 .gitattributes
$git log --oneline
d052478 (HEAD -> master) Add "*.bigfile" LFS config

步驟四：新建一個.bigfile文件進行測試

接下來，在工作空間創建一個名為dyrone.bigfile的文件，大小為1GB：

# mac環境可以使用mkfile命令替換dd命令 
$dd if=/dev/zero of=dyrone.bigfile bs=1G count=1
1+0 records in
1+0 records out
1073741824 bytes (1.1 GB) copied, 2.41392 s, 445 MB/s
$du -sh dyrone.bigfile 
1.1G    dyrone.bigfile

將dyrone.bigfile添加到暫存區：

$git add dyrone.bigfile

由于dyrone.bigfile后綴命中了.gitattributes中設置的"*.bigfile"的文件格式，所以將做為 LFS 文件處理。

說明

什么是Git LFS Pointer

Git LFS并不會將完整的文件屬性和內容進行計算寫入INDEX（暫存區的實際文件），而是會生成一個Git LFS Pointer文件，該文件指向了真正的LFS存儲對象名稱。可以通過執行git diff --cached命令查看倉庫INDEX和HEAD之間的差異，也就是dyrone.bigfile對應的Pointer文件的內容：

$git diff --cached
diff --git a/dyrone.bigfile b/dyrone.bigfile
new file mode 100644
index 0000000..9d7c19f
--- /dev/null
+++ b/dyrone.bigfile
@@ -0,0 +1,3 @@
+version https://git-lfs.github.com/spec/v1
+oid sha256:49bc20df15e412a64472421e13fe86ff1c5165e18b2afccf160d4dc19fe68a14
+size 1073741824

Pointer文件內容所表達的含義：

version https://git-lfs.github.com/spec/v1 ：代表git-lfs協議的版本。
- version...v1：代表當前git-lfs服務端遵從的協議版本。
- git-lfs.github.com：此域名地址為git-lfs開源項目的官方地址。
oid sha256:49bc20df15e412a64472421e13fe86ff1c5165e18b2afccf160d4dc19fe68a14：
- oid：代表Git LFS object id。
- sha256：64位16進制，其代表真實文件的名稱，名稱通過sha256生成，唯一值。
size: 代表文件實際大小，單位：byte。

本地的Git LFS文件是如何存儲的？

在Pointer文件被添加到暫存區的同時，真正的1GB的大文件dyrone.bigfile被存儲在倉庫的LFS緩存目錄下，名稱被修改為Pointer文件中所指向的oid字符串名稱：

$tree .git/lfs
.git/lfs
├── objects
│    └── 49
│         └── bc
│             └── 49bc20df15e412a64472421e13fe86ff1c5165e18b2afccf160d4dc19fe68a14
└── tmp
4 directories, 1 file

在本地倉庫中，Git LFS是按照這種方式來進行大文件實際存儲，原本的dyrone.bigfile被表示成了兩個文件，Pointer文件的blob是對應Commit真正引用的對象，而實際LFS文件被緩存在.git/lfs目錄。而此時工作區中的文件沒有發生任何變化。

步驟五：推送文件到遠端

接下來，將dyrone.bigfile的變更提交并推送到遠端：

$git commit -m "Add a really big file"
[master 8032589] Add a really big file
 1 file changed, 3 insertions(+)
 create mode 100644 dyrone.bigfile

其中，"1 file changed, 3 insertions(+)" 表示Pointer文件已經提交，可以執行git show HEAD查看提交詳情：

$git show HEAD
commit 8032589f47a748171e84da94ce6440fe139e99f9 (HEAD -> master)
Author: dyroneteng <tenglong***@alibaba-inc.com>
Date:   Tue Sep 15 17:25:58 2020 +0800

    Add a really big file

diff --git a/dyrone.bigfile b/dyrone.bigfile
new file mode 100644
index 0000000..9d7c19f
--- /dev/null
+++ b/dyrone.bigfile
@@ -0,0 +1,3 @@
+version https://git-lfs.github.com/spec/v1
+oid sha256:49bc20df15e412a64472421e13fe86ff1c5165e18b2afccf160d4dc19fe68a14
+size 1073741824

接著，將提交推送到遠端Codeup已準備好的空倉庫：

$git push
Uploading LFS objects:   0% (0/1), 3.9 MB | 0 B/s                                                                                                                                                               
Uploading LFS objects:   0% (0/1), 79 MB | 30 MB/s                                                                                                                                                              
Uploading LFS objects:   0% (0/1), 207 MB | 50 MB/s                                                                                                                                                             
Uploading LFS objects:   0% (0/1), 326 MB | 51 MB/s                                                                                                                                                             
Uploading LFS objects:   0% (0/1), 534 MB | 56 MB/s                                                                                                                                                             
Uploading LFS objects: 100% (1/1), 1.1 GB | 58 MB/s, done.                                                                                                                                                      
Counting objects: 3, done.
Delta compression using up to 32 threads.
Compressing objects: 100% (3/3), done.
Writing objects: 100% (3/3), 410 bytes | 410.00 KiB/s, done.
Total 3 (delta 0), reused 0 (delta 0)
To https://codeup.aliyun.com/xxxxx/git-lfs.git
   d052478..8032589  master -> master

如果存在LFS文件需要上傳，在推送過程中將會顯示LFS上傳進度。

至此，這個倉庫中.bigfile的文件已經成功使用LFS進行管理，而其他文件使用Git進行管理。

說明

簡要解讀此過程的標準輸出：

如果推送的文件中，包含Git LFS文件，那么實際上push將被分為兩個部分：
- 第一部分： Git LFS oid文件上傳。
- 第二部分：當LFS oid文件上傳結束后，繼續使用Git協議上傳Pointer文件的相關對象。
第一部分 "Uploading LFS objects: 100% (1/1), 1.1 GB | 58 MB/s, done." ，會顯示Git LFS oid文件上傳過程中的進度信息，如總上傳個數、當前上傳、oid文件大小和上傳速度等。
第二部分 "Writing objects: 100% (3/3), 410 bytes | 410.00 KiB/s, done." ，例子共三個對象：blob(1)、tree(1)、commit(1)。
兩個部分，任一部分失敗，則整個推送將失敗。

除了過程的標注輸出增多的變化以外，也側面體現了Git LFS是如何進行推送的：在推送時，Git LFS文件被單獨上傳到LFS 服務器上，而Pointer文件保持不變推送到Git 服務器上，可以觀察倉庫目錄大小來驗證這一點。

可以發現，本地倉庫大小僅僅為188K（排除LFS緩存目錄），這也基本是遠端Git倉庫的大小，也達到了Git LFS瘦身倉庫的目的。

$du -sh --exclude=lfs .git 
188K    .git

$du -sh .git
1.1G    .git

克隆已使用Git LFS的倉庫

本地需預先已安裝Git LFS工具，否則克隆后的LFS文件將以指針而非期望的原始文件呈現。當克隆一個已經使用的Git LFS倉庫時，git-lfs會自動替換倉庫中相關hook，進而讓Git LFS生效。

# 樣例倉庫，如嘗試，可替換為實際已經 LFS 的倉庫地址
$ git clone gi*@codeup.aliyun.com:您的企業分組/dyrone.git
Cloning into 'dyrone'...
remote: Counting objects: 41, done.
remote: Total 41 (delta 0), reused 0 (delta 0)
Receiving objects: 100% (41/41), 2.98 MiB | 5.01 MiB/s, done.
Filtering content: 100% (3/3), 5.01 MiB | 3.83 MiB/s, done.
# Filtering content表示正在將下載下來的LFS文件smudge為實際工作區的文件
$ cd dyrone
$ tree .git/hooks
.git/hooks
├── applypatch-msg.sample
├── commit-msg.sample
├── execute-commands.sample
├── fsmonitor-watchman.sample
├── post-checkout
├── post-commit
├── post-merge
├── post-update.sample
├── pre-applypatch.sample
├── pre-commit.sample
├── pre-merge-commit.sample
├── pre-push
├── pre-push.sample
├── pre-rebase.sample
├── pre-receive.sample
├── prepare-commit-msg.sample
└── update.sample

0 directories, 17 files

可以看到，例如pre-push等Git LFS需要用到的相關Hook已經被替換，進而支持Git Flow，對用戶Git操作保持兼容和透明。

如何將歷史文件轉換為LFS管理

更多復雜場景遷移指南，參見LFS 遷移指南。

如何撤銷LFS跟蹤并使用Git管理

您可以取消繼續跟蹤某類文件，并將其從cache中清理：

git lfs untrack "*.bigfile"
git rm --cached "*.bigfile"

如果您想將這些文件添加回常規Git跟蹤，可以執行以下操作：

git add "*.bigfile"
git commit -m "restore "*.bigfile" to git from lfs"

Git LFS工作原理

在前面的一些示例之后，相信大家對Git LFS有了一定的理解，其工作原理如下：

Git LFS場景

Git 2

如圖所示，可以針對jpg格式的圖片利用Git LFS的存儲功能，在推送過程中將其上傳至大文件存儲服務。同時，與大文件對應的指針文件將與其他普通代碼文件一并推送到遠端Git倉庫中。

Git LFS處理流程介紹

Git 3

Git場景

Git 1

無論是針對小型的代碼文本文件，還是較大型的圖片文件，在相關變更從本地提交到遠程倉庫時，所有相關文件資源都會完整地存儲在Git服務器上。以圖片為例，如果圖片文件數量逐漸增多且改動頻次持續上升，倉庫的體積將會迅速膨脹。

Git LFS的限制

Windows平臺，單個文件不支持超過4G，issues 2434。
Windows用戶必須保證已經安裝Git Credential Manager，否則可能導致操作被無限掛起，issues 1763。
不同于Gitlab硬編碼的LFS下載token超時時間（30分鐘），Codeup會根據將要下載的文件列表動態計算token超時時間，但是如果位于網絡環境不好的環境，仍舊可能導致token超時的情況。如果需要根據需求調整，可以聯系Codeup系統管理員處理。

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如何使用Git LFS?