有人把 Git 的分支模型稱為它的“必殺技特性”，也正因為這一特性，使得 Git 從眾多版本控制系統(tǒng)中脫穎而出。為何 Git 的分支模型如此出眾呢？ Git 處理分支的方式可謂是難以置信的輕量，創(chuàng)建新分支這一操作幾乎能在瞬間完成，并且在不同分支之間的切換操作也是一樣便捷。與許多其它版本控制系統(tǒng)不同，Git 鼓勵在工作流程中頻繁地使用分支與合并，哪怕一天之內(nèi)進行許多次。理解和精通這一特性，你便會意識到 Git 是如此的強大而又獨特，并且從此真正改變你的開發(fā)方式。

分支簡介

為了真正理解 Git 處理分支的方式，我們需要回顧一下 Git 是如何保存數(shù)據(jù)的。

或許你還記得起步的內(nèi)容，Git 保存的不是文件的變化或者差異，而是一系列不同時刻的文件快照。

在進行提交操作時，Git 會保存一個提交對象（commit object）。知道了 Git 保存數(shù)據(jù)的方式，我們可以很自然的想到——該提交對象會包含一個指向暫存內(nèi)容快照的指針。但不僅僅是這樣，該提交對象還包含了作者的姓名和郵箱、提交時輸入的信息以及指向它的父對象的指針。首次提交產(chǎn)生的提交對象沒有父對象，普通提交操作產(chǎn)生的提交對象有一個父對象，而由多個分支合并產(chǎn)生的提交對象有多個父對象，

為了說得更加形象，我們假設(shè)現(xiàn)在有一個工作目錄，里面包含了三個將要被暫存和提交的文件。暫存操作會為每一個文件計算校驗和（使用我們在起步中提到的 SHA-1 哈希算法），然后會把當(dāng)前版本的文件快照保存到 Git 倉庫中（Git 使用 blob 對象來保存它們），最終將校驗和加入到暫存區(qū)域等待提交：

$ git add README test.rb LICENSE
$ git commit -m 'The initial commit of my project'

當(dāng)使用 git commit 進行提交操作時，Git 會先計算每一個子目錄（本例中只有項目根目錄）的校驗和，然后在 Git 倉庫中這些校驗和保存為樹對象。隨后，Git 便會創(chuàng)建一個提交對象，它除了包含上面提到的那些信息外，還包含指向這個樹對象（項目根目錄）的指針。如此一來，Git 就可以在需要的時候重現(xiàn)此次保存的快照。

現(xiàn)在，Git 倉庫中有五個對象：三個 blob 對象（保存著文件快照）、一個樹對象（記錄著目錄結(jié)構(gòu)和 blob 對象索引）以及一個提交對象（包含著指向前述樹對象的指針和所有提交信息）。

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Figure 3-1. 首次提交對象及其樹結(jié)構(gòu) 做些修改后再次提交，那么這次產(chǎn)生的提交對象會包含一個指向上次提交對象（父對象）的指針。

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Figure 3-2. 提交對象及其父對象 Git 的分支，其實本質(zhì)上僅僅是指向提交對象的可變指針。 Git 的默認(rèn)分支名字是 master。在多次提交操作之后，你其實已經(jīng)有一個指向最后那個提交對象的 master 分支。它會在每次的提交操作中自動向前移動。

Note

Git 的 “master” 分支并不是一個特殊分支。它就跟其它分支完全沒有區(qū)別。之所以幾乎每一個倉庫都有 master 分支，是因為 git init 命令默認(rèn)創(chuàng)建它，并且大多數(shù)人都懶得去改動它。

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Figure 3-3. 分支及其提交歷史

分支創(chuàng)建

Git 是怎么創(chuàng)建新分支的呢？很簡單，它只是為你創(chuàng)建了一個可以移動的新的指針。比如，創(chuàng)建一個 testing 分支，你需要使用 git branch 命令：

$ git branch testing

這會在當(dāng)前所在的提交對象上創(chuàng)建一個指針。

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Figure 3-4. 兩個指向相同提交歷史的分支那么，Git 又是怎么知道當(dāng)前在哪一個分支上呢？也很簡單，它有一個名為 HEAD 的特殊指針。請注意它和許多其它版本控制系統(tǒng)（如 Subversion 或 CVS）里的 HEAD 概念完全不同。在 Git 中，它是一個指針，指向當(dāng)前所在的本地分支（譯注：將 HEAD 想象為當(dāng)前分支的別名）。在本例中，你仍然在 master 分支上。因為 git branch 命令僅僅創(chuàng)建一個新分支，并不會自動切換到新分支中去。

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Figure 3-5. HEAD 指向當(dāng)前所在的分支你可以簡單地使用 git log 命令查看各個分支當(dāng)前所指的對象。提供這一功能的參數(shù)是 --decorate。

$ git log --oneline --decorate
f30ab (HEAD, master, testing) add feature #32 - ability to add new
34ac2 fixed bug #1328 - stack overflow under certain conditions
98ca9 initial commit of my project

正如你所見，當(dāng)前 “master” 和 “testing” 分支均指向校驗和以 f30ab 開頭的提交對象。

分支切換

要切換到一個已存在的分支，你需要使用 git checkout 命令。我們現(xiàn)在切換到新創(chuàng)建的 testing 分支去：

$ git checkout testing

這樣 HEAD 就指向 testing 分支了。

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Figure 3-6. HEAD 指向當(dāng)前所在的分支那么，這樣的實現(xiàn)方式會給我們帶來什么好處呢？現(xiàn)在不妨再提交一次：

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

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Figure 3-7. HEAD 分支隨著提交操作自動向前移動如圖所示，你的 testing 分支向前移動了，但是 master 分支卻沒有，它仍然指向運行 git checkout 時所指的對象。這就有意思了，現(xiàn)在我們切換回 master 分支看看：

$ git checkout master

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Figure 3-8. 檢出時 HEAD 隨之移動這條命令做了兩件事。一是使 HEAD 指回 master 分支，二是將工作目錄恢復(fù)成 master 分支所指向的快照內(nèi)容。也就是說，你現(xiàn)在做修改的話，項目將始于一個較舊的版本。本質(zhì)上來講，這就是忽略 testing 分支所做的修改，以便于向另一個方向進行開發(fā)。

Note

分支切換會改變你工作目錄中的文件 在切換分支時，一定要注意你工作目錄里的文件會被改變。如果是切換到一個較舊的分支，你的工作目錄會恢復(fù)到該分支最后一次提交時的樣子。如果 Git 不能干凈利落地完成這個任務(wù)，它將禁止切換分支。

我們不妨再稍微做些修改并提交：

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

現(xiàn)在，這個項目的提交歷史已經(jīng)產(chǎn)生了分叉（參見 Figure 3-9）。因為剛才你創(chuàng)建了一個新分支，并切換過去進行了一些工作，隨后又切換回 master 分支進行了另外一些工作。上述兩次改動針對的是不同分支：你可以在不同分支間不斷地來回切換和工作，并在時機成熟時將它們合并起來。而所有這些工作，你需要的命令只有 branch、checkout 和 commit。

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Figure 3-9. 項目分叉歷史你可以簡單地使用 git log 命令查看分叉歷史。運行 git log --oneline --decorate --graph --all ，它會輸出你的提交歷史、各個分支的指向以及項目的分支分叉情況。

$ 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
* 34ac2 fixed bug #1328 - stack overflow under certain conditions
* 98ca9 initial commit of my project

由于 Git 的分支實質(zhì)上僅是包含所指對象校驗和（長度為 40 的 SHA-1 值字符串）的文件，所以它的創(chuàng)建和銷毀都異常高效。創(chuàng)建一個新分支就像是往一個文件中寫入 41 個字節(jié)（40 個字符和 1 個換行符），如此的簡單能不快嗎？

這與過去大多數(shù)版本控制系統(tǒng)形成了鮮明的對比，它們在創(chuàng)建分支時，將所有的項目文件都復(fù)制一遍，并保存到一個特定的目錄。完成這樣繁瑣的過程通常需要好幾秒鐘，有時甚至需要好幾分鐘。所需時間的長短，完全取決于項目的規(guī)模。而在 Git 中，任何規(guī)模的項目都能在瞬間創(chuàng)建新分支。同時，由于每次提交都會記錄父對象，所以尋找恰當(dāng)?shù)暮喜⒒A(chǔ)（譯注：即共同祖先）也是同樣的簡單和高效。這些高效的特性使得 Git 鼓勵開發(fā)人員頻繁地創(chuàng)建和使用分支。

接下來，讓我們看看為什么你應(yīng)該這么做？

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