前言 

  • 很多版本控制系统都有分支这个概念
  • 使用分支意味着可以将日常工作从主线上脱离，从而避免影响主线
  • Git 鼓励在工作流程中频繁使用分支和合并

 

Git 是如何保存数据的

  • Git 保存的不是文件的变化或者差异，而是一系列不同时刻的快照 
  • 在进行提交操作时，Git 会保存一个提交对象（commit object）
  • 提交对象会包含一个指向暂存内容快照的指针，还包含了作者的姓名和邮箱、提交时输入的信息以及指向它的父对象的指针
  • 首次提交产生的提交对象没有父对象，普通提交操作产生的提交对象有一个父对象， 而由多个分支合并产生的提交对象有多个父对象

 

实际栗子

  • 假设现在有一个工作目录，里面包含了三个将要被暂存和提交的文件
  • 暂存操作会为每一个文件计算校验和（ SHA-1 哈希算法）
  • 然后会把当前版本的文件快照保存到 Git 仓库中 （Git 使用 blob 对象来保存它们）
  • 最终将校验和加入到暂存区域等待提交 
git add README test.rb LICENSE
git commit -m 'The initial commit of my project'

 

执行 git commit 后的步骤

  • Git 会先计算每一个子目录（本例中只有项目根目录）的校验和
  • 然后在 Git 仓库中这些校验和保存为树对象
  • commit 提交对象包含 tree 对象的指针，GIt 就可以在需要的时候重现此次保存的快照
  • Git 仓库中有五个对象
    • 三个 blob 对象：保存着文件快照
    • 一个 tree 对象：记录着目录结构和 blob 对象索引
    • 一个 commit 对象：包含着指向树对象的指针和所有提交信息
 

提交对象和它的树结构

做些修改后再次提交，那么这次产生的提交对象会包含一个指向上次提交对象（父对象）的指针。

 

多个提交对象和它们的父对象

Git 的分支的本质

  • 仅仅是指向提交对象的可变指针
  • Git 的默认分支名字是 master
  • 每次提交后，master 分支的指针都会指向最新的提交对象
  • master 分支会在每次提交时自动向前移动
  • Git 的 master 分支并不是一个特殊分支，它就跟其它分支完全没有区别
  • 之所以几乎每一个仓库都有 master 分支，是因为 git init 命令默认创建它

 

分支及其提交历史

创建分支

  • 它只是为你创建了一个可以移动的新的指针
  • 创建一个 testing 分支 
git branch testing

 

这会在当前所在的提交对象上创建一个指针

 

两个指向相同提交历史的分支

Git 如何知道当前在哪一个分支上呢？

  • 它有一个名为 HEAD 的特殊指针
  • 在 Git 中，它是一个指针，指向当前所在的本地分支
  • 这里本地当前是 master 分支，因为 git branch 命令仅仅创建一个新分支，并不会自动切换到新分支中去

 

切换分支

两种方式

  • git checkout <分支名>
  • git switch <分支名> 
git checkout testing

这样 HEAD 就指向 testing 了

 

实际栗子

polo@B-J5D1MD6R-2312 watermarker % git checkout newtest2
M    test.py
A    test1..3.txt
A    test1.txt
D    test111.txt
A    test3.txt
切换到分支 'newtest2'
polo@B-J5D1MD6R-2312 watermarker % git log
commit 6652c6d6c439cb23ef6aaff79eeccbf3213a9a0b (HEAD -> newtest2, tag: 1.2, origin, newtest3)

切换分支后查看提交历史

可以看到指向最新提交对象的分支有三个：origin、newtest2、newtest3，当前 HEAD 指向的分支是 newtest2，因为刚刚切换到 newtest2 了

 

HEAD 指向当前所在的分支

那么，这样的实现方式会给我们带来什么好处呢？修改后再 提交一次

vim test.rb
git commit -a -m 'made a change' 

testing 分支会往前移动，但是 master 分支却没有，因为每次 git commit 提交新内容之后，只有 HEAD 指向的分支会自动往前移动，其他分支不会动的

 

HEAD 分支随着提交操作自动向前移动看看

切换回 master 分支

git checkout master 

做了两件事

  • HEAD 指回 master 分支
  • 将工作目录恢复成 master 分支所指向的快照内容（旧内容）
  • 相当于忽略了 testing 分支所做的修改
  • 重点：切换分支会改变工作目录的文件

 

当 checkout 时，HEAD 跟着动

再次修改并提交

vim test.rb
git commit -a -m 'made other changes'

  • 当前项目出现了分支分叉，因为在 master 分支上又提交了一些新内容，所以会产生一个新的提交对象
  • 针对不同的分支，可以在上面工作不同的内容，然后在未来进行合并，合并只需要用到的命令有：branch、checkout、commit 

 

项目分叉历史

git log --oneline --decorate --graph --all

 

它会输出你的提交历史、各个分支的指向以及项目的分支分叉情况

git log --oneline --decorate --graph --all
* c2b9e (HEAD, master) Made other changes
| * 87ab2 (testing) Made a change
|/
* f30ab Add feature #32 - ability to add new formats to the central interface
* 34ac2 Fix bug #1328 - stack overflow under certain conditions
* 98ca9 initial commit of my project

  

Git 的分支操作为何这么快？

  • Git 的分支实质上仅是包含所指对象校验和（长度为 40 的 SHA-1 值字符串）的文件，所以它的创建和销毁都异常高效
  • 创建一个新分支就相当于往一个文件中写入 41 个字节（40 个字符和 1 个换行符），如此的简单能不快吗？