3.1 Git 分支 - 分支簡介
幾乎所有的版本控制系統都以某種形式支持分支。 使用分支意味着你可以把你的工作從開發主線上分離開來，以免影響開發主線。 在很多版本控制系統中，這是一個略微低效的過程——常常需要完全創建一個源代碼目錄的副本。對於大項目來說，這樣的過程會耗費很多時間。
有人把 Git 的分支模型稱爲它的`‘必殺技特性’'，也正因爲這一特性，使得 Git 從衆多版本控制系統中脫穎而出。 爲何 Git 的分支模型如此出衆呢？ Git 處理分支的方式可謂是難以置信的輕量，創建新分支這一操作幾乎能在瞬間完成，並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不同，Git 鼓勵在工作流程中頻繁地使用分支與合併，哪怕一天之內進行許多次。 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，並且從此真正改變你的開發方式。
分支簡介
爲了真正理解 Git 處理分支的方式，我們需要回顧一下 Git 是如何保存數據的。
或許你還記得 起步 的內容，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 保存數據的方式，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。首次提交產生的提交對象沒有父對象，普通提交操作產生的提交對象有一個父對象，而由多個分支合併產生的提交對象有多個父對象，
爲了更加形象地說明，我們假設現在有一個工作目錄，裏面包含了三個將要被暫存和提交的文件。 暫存操作會爲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），然後會把當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域等待提交：
$ git add README test.rb LICENSE
$ git commit -m 'The initial commit of my project'
當使用 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，然後在 Git 倉庫中這些校驗和保存爲樹對象。 隨後，Git 便會創建一個提交對象，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此次保存的快照。
現在，Git 倉庫中有五個對象：三個 blob 對象（保存着文件快照）、一個樹對象（記錄着目錄結構和 blob 對象索引）以及一個提交對象（包含着指向前述樹對象的指針和所有提交信息）。
Figure 9. 首次提交對象及其樹結構
做些修改後再次提交，那麼這次產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。
Figure 10. 提交對象及其父對象
Git 的分支，其實本質上僅僅是指向提交對象的可變指針。 Git 的默認分支名字是 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對象的 master 分支。 它會在每次的提交操作中自動向前移動。
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Note |
Git 的 “master” 分支並不是一個特殊分支。 它就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，是因爲 |
Figure 11. 分支及其提交歷史
分支創建
Git 是怎麼創建新分支的呢？ 很簡單，它只是爲你創建了一個可以移動的新的指針。 比如，創建一個 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對象上創建一個指針。
Figure 12. 兩個指向相同提交歷史的分支
那麼，Git 又是怎麼知道當前在哪一個分支上呢？ 也很簡單，它有一個名爲 HEAD 的特殊指針。 請注意它和許多其它版本控制系統（如 Subversion 或 CVS）裏的 HEAD 概念完全不同。 在 Git 中，它是一個指針，指向當前所在的本地分支（譯註：將 HEAD 想象爲當前分支的別名）。 在本例中，你仍然在 master分支上。 因爲 git branch 命令僅僅 創建 一個新分支，並不會自動切換到新分支中去。
Figure 13. HEAD 指向當前所在的分支
你可以簡單地使用 git log 命令查看各個分支當前所指的對象。 提供這一功能的參數是 --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。 我們現在切換到新創建的 testing 分支去：
$ git checkout testing
這樣 HEAD 就指向 testing 分支了。
Figure 14. HEAD 指向當前所在的分支
那麼，這樣的實現方式會給我們帶來什麼好處呢？ 現在不妨再提交一次：
$ vim test.rb
$ git commit -a -m 'made a change'
Figure 15. HEAD 分支隨着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，現在我們切換回 master 分支看看：
$ git checkout master
Figure 16. 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成 master 分支所指向的快照內容。 也就是說，你現在做修改的話，項目將始於一個較舊的版本。 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。
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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裏的文件會被改變。 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。 |
我們不妨再稍微做些修改並提交：
$ vim test.rb
$ git commit -a -m 'made other changes'
現在，這個項目的提交歷史已經產生了分叉（參見 項目分叉歷史）。 因爲剛纔你創建了一個新分支，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。 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，並在時機成熟時將它們合併起來。 而所有這些工作，你需要的命令只有 branch、checkout 和 commit。
Figure 17. 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
由於 Git 的分支實質上僅是包含所指對象校驗和（長度爲 40 的 SHA-1 值字符串）的文件，所以它的創建和銷燬都異常高效。 創建一個新分支就相當於往一個文件中寫入 41 個字節（40 個字符和 1 個換行符），如此的簡單能不快嗎？
這與過去大多數版本控制系統形成了鮮明的對比，它們在創建分支時，將所有的項目文件都複製一遍，並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，完全取決於項目的規模。而在 Git 中，任何規模的項目都能在瞬間創建新分支。 同時，由於每次提交都會記錄父對象，所以尋找恰當的合併基礎（譯註：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 鼓勵開發人員頻繁地創建和使用分支。
接下來，讓我們看看你爲什麼應該這樣做。