Git 分支的建立與切換

幾乎所有的版本控制系統都以某種形式支援分支。 使用分支意味著你可以把你的工作從開發主線上分離開來，以免影響主線的開發。 在很多版本控制系統中，這是一個略微低效的過程 —— 常常需要完全建立一個原始碼目錄的副本。對於大專案來說，這樣的過程會耗費很多時間。

有人把 Git 的分支模型稱為它的“必殺技特性”，也正是因為這一特性，使得 Git 從眾多版本控制系統中脫穎而出。 為何 Git 的分支模型如此出眾呢？ Git 處理分支的方式可謂是超級輕量，建立新分支這一操作幾乎能在瞬間完成，並且在不同分支之間切換也是一樣便捷。

與許多其它版本控制系統不同，Git 鼓勵在工作流程中頻繁地使用分支與合併。理解和精通這一特性，你便會意識到 Git 是如此強大而又獨特，並且從此真正改變你的開發方式。

Git 分支的本質

Git 的分支，其本質上僅僅是指向提交物件的可變指標。說它“可變”是因為它會在每次的提交操作中自動向前移動。 Git 的預設分支名字是 master。 在多次提交操作之後，你其實已經有一個指向最後那個提交物件的 master 分支。

Git 的 “master” 分支並不是一個特殊分支。 它跟其它分支完全沒有區別。 之所以幾乎每一個倉庫都有 master 分支，是因為 git init 命令預設建立它，並且大多數人都懶得去改動它。

分支建立

Git 是怎麼建立新分支的呢？ 很簡單，它只是為你建立了一個可以移動的新的指標。 比如，建立一個 testing 分支， 你需要使用 git branch 命令：

$ git branch testing

這會在當前所在的提交物件上建立一個指標。

那麼，Git 又是怎麼知道當前在哪一個分支上呢？ 也很簡單，它有一個名為 HEAD 的特殊指標。

請注意它和許多其它版本控制系統（如 Subversion 或 CVS）裡的 HEAD 概念完全不同。 在 Git 中，它是一個指標，指向當前所在的本地分支（譯註：將 HEAD 想象為當前分支的別名）。 在本例中，你仍然在 master 分支上。 因為 git branch 命令僅僅建立一個新分支，並不會自動切換到新分支上去。

你可以簡單地使用 git log 命令檢視各個分支當前所指的物件。 提供這一功能的引數是 --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，當前 “master” 和 “testing” 分支均指向校驗和以 f30ab 開頭的提交物件，且當前在 master 分支（因為 HEAD 指向 master）。

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。 現在切換到新建立的 testing 分支去：

$ git checkout testing

這樣 HEAD 就指向 testing 分支了。

那麼，切換分支會給我們帶來什麼影響呢？ 現在不妨再提交一次：

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

提交後的示意圖如下：

看到了嗎？你的 testing 分支向前移動了，但是 master 分支卻沒有，它仍然指向執行 git checkout 時所指的物件。 這就有意思了，現在我們切換回 master 分支看看：

$ git checkout master

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成 master 分支所指向的快照內容。 也就是說，你現在做修改的話，專案將始於一個較舊的版本（f30ab）。 本質上來講，這就是忽略 testing 分支所做的修改，以便於向另一個方向進行開發。

分支切換會改變你工作目錄中的檔案

在切換分支時，一定要注意你工作目錄裡的檔案會被改變。 如果是切換到一個較舊的分支，你的工作目錄會恢復到該分支最後一次提交時的樣子。 如果 Git 不能幹淨利落地完成這個任務，它將禁止切換分支。

我們不妨再做些修改並提交：

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

現在，這個專案的提交歷史已經產生了分叉。 因為剛才你建立了一個新分支，並切換過去進行了一些工作，隨後又切換回 master 分支進行了另外一些工作。

你可以簡單地使用 git log 命令檢視分叉歷史。 執行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專案的分支分叉情況。

$ 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

由於 Git 的分支實質上僅是包含所指物件校驗和（長度為 40 的 SHA-1 值字串）的檔案，所以它的建立和銷燬都非常高效。 建立一個新分支就相當於往一個檔案中寫入 41 個位元組（40 個字元和 1 個換行符），如此之簡單能不快嗎？

這與過去大多數版本控制系統形成了鮮明的對比：它們在建立分支時，將所有的專案檔案都複製一遍，並儲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，完全取決於專案的規模。而在 Git 中，任何規模的專案都能在瞬間建立新分支。

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參考資料

《Pro Git》（Scott Chacon, Ben Straub Version 2.1.14, 2018-05-19）