Git学习小记之分支原理

介绍

如果想要熟练使用 Git，没有分支理念是绝对行不通的，在用 Git 管理项目的时候，经常需要使用 commit 这个命令，那么这个 commit 到底是指什么呢？
按照官方的解释，这应该成为一个对象，它包含着一个指向暂存内容(被add的文件)快照的指针，包含本次提交的附属信息，比如说作者等等，指向父 commit 对象(如果被 merge 而成，可能有多个父 commit 对象)的指针。

举下面这个例子来分析：

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

add：暂存操作会对文件计算校验和(SHA-1哈希字串)，然后与当前版本的文件快照(用 blob 对象存储)一起存入到暂存区域中。

校验和（英语：Checksum）是冗余校验的一种形式。 它是通过错误检测方法，对经过空间（如通信）或者时间（如计算机存储）传送的数据的完整性进行检查的一种简单方法。

commit：正式建立提交对象前：Git 先计算出每一个子目录的校验和，然后在 Git 仓库中，将这些目录保存为树对象。

建立提交对象的过程主要日下：
携带相关提交信息，包含一个指向该树的指针，这样就代表如果将来需要，可以重现此次快照内容。
来看看现在仓库中有什么：
一个表示文件快照内容的 blob 对象，一个记录着目录树内容，以及其中各个文件具体对应哪个 blob 对象的索引 tree 对象。以及一个包含着指向索引 tree 对象，以及其他提交信息元数据的 commit 对象。
如图：

首次提交对象及其树结构

如果我们做一些修改，再次进行提交，此时就开始发生变化， commit 提交对象会再多包含一个指向上次 commit 提交对象的指针。

如官方图：

Paste_Image.png

分支

有了上面的准备知识，我们可以开始学习分支了。先回顾现在的提交模型：
每次提交都会生成一个新的 commit 对象，还有一个指向上次提交，也就是父对象的指针。
Git 中的分支的本质上就仅仅是指向commit 对象的指针，如果 Git 分支这个指针指向某次 commit，它就拥有了此次 commit 对象，这意味着很多。
Git中默认的都会有一个分支，这个分支叫做 master，若干次提交之后，实际上有一个最新的 commit 对象，以及指向这个对象的master分支，伴随着每次提交，master 对象要做的就是不断指向新 commit 对象。

创建分支

现在有些清晰了，其实在 Git 中创建分支，就是创建一个指向某次commit 对象的可变指针，我们来新建一个开发分支：

git branch testing

git如何做到分支互不影响

按照之前的理解，在当前 commit 上，会有一个指针依附它，这个指针就是 testing 分支指针。
我们知道在我们开发中，如果建立了分支，就意味着互不影响，按照上面说的， 轻松建立了分支。

Paste_Image.png

Git如何辨别我们工作的分支

既然只要新建了分支，我们的开发就和其他分支互不影响了，Git 是如何分辨我们到底在哪个分支上工作呢？
其实答案比较简单，Git 包含着一个名为 HEAD 的特别指针，在Git中，它会指向你正在工作的本地分支指针上(将 HEAD 想象成当前分支指针的别名)。
上面使用git branch创建了一个分支，此时仅仅建立了一个分支指针，HEAD 指针未出现过移动，依然指向之前的 master 。要切换 HEAD 指针的指向，使用 切糕 命令。

git checkout testing

此时 HEAD 指向之前新建的 testing 分支，但是 master 分支依然指向 checkout 时所在的那个 commit 对象。这个的确太有意思了。。
所谓分支，从当前分支建立(默认是 master 分支)，使用切糕命令，本质上做的就是切换 HEAD 对象的指针的位置,并且把当前工作目录上的文件替换成分支所指向的快照内容。

此时如果进行一次 commit ，那么最新的 commit 对象指向上次的提交，分支指针指向本次 commit ，HEAD 指针又指向本次分支。

继续再进行切换

git checkout master

此时就到了重点，HEAD 指针指向 master 分支，master 分支指针指向某次 commit ，同时 checkout 还会将当前工作目录中的文件替换成 master 分支所指向的快照内容(实际上在切糕命令执行时，我们完全可以认为快照会不断的改变，也由于此时指向的是快照内容，所以切糕之前未暂存的文件是无法经过切换来恢复了)。

分叉出现了

我们修改 master 分支上面的文件，并且创建提交。由于我们之前已经创建过一次分支，并且提交过一次，然后才回到 master 分支开发的，就会造成这样一种情况，这两次分支虽然指向的 commit 对象的父对象个数是相同的，但是他们在此时出现了分歧，从 master 分支开始，他们有不同的流向了，此时也就开始出现分叉了，我们可以不断的切换分支，等待合适的时机，将它们合并到一起。
如上所见，在各个分支中无拘无束的开发，不断的切换，仅仅只需要branch ，切糕两个命令即可。

总结

所谓分支，就是一个指向某个对象的指针，这个指针是一个校验和文件(40 个字符长度 SHA-1 字串)，所以新建和销毁指针是非常廉价的事情，也就解释了为什么切换起来那么快，那么方便了。Git鼓励频繁的使用分支。

待解决的问题？

1. 所谓校验和文件是什么？是一个独一无二的字符串？为什么又说它是指针呢？这个指针是根据什么生成的？既然它指向commit文件，那么是不是根据commit文件计算出的呢，commit对象之间是相连的，那么如果通过commit文件计算出的，那么应该说的通。

2. 所谓合并，到底是做了什么，开启了一个新分支？貌似并没有，因为开发过程只有一个master，不会因为合并不断的建立新分支。

3. 合并之后会有一次commit，此时的commit对象就有两个父对象了，好奇的commit历史里面在合并之前只有master对象？还是里面乱乱的，根据时间会出现很多分支的commit对象，哈哈，等本少年去试试，不过前者的可能性貌似大些吧。