Git系统从0到1的完整学习历程(第四节(1) Git分支原理学习)

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分支学习

https://gitee.com/progit/3-Git-%E5%88%86%E6%94%AF.html+自己的理解

理解分支的概念并熟练运用后,你才会意识到为什么 Git 是一个如此强大而独特的工具,并从此真正改变你的开发方式。     

        就像河流分支一样,可以分支,可以汇聚。我们的版本库里面的项目就是主流,每人都可以取分支去工作,完成后进行合并,这大概就是我理解的分支。

        Git 的分支可谓是难以置信的轻量级,它的新建操作几乎可以在瞬间完成,并且在不同分支间切换起来也差不多一样快。和许多其他版本控制系统不同,Git 鼓励在工作流程中频繁使用分支与合并,哪怕一天之内进行许多次都没有关系。

理解分支的工作原理:Git 保存的不是文件差异或者变化量,而只是一系列文件快照。

在 Git 中提交时,会保存一个提交(commit)对象,该对象包含一个指向暂存内容快照的指针,包含本次提交的作者等相关附属信息,包含零个或多个指向该提交对象的父对象指针:首次提交是没有直接祖先的,普通提交有一个祖先,由两个或多个分支合并产生的提交则有多个祖先,这里的祖先指的就是其parent对象。

假设在工作目录中有三个文件,准备将它们暂存后提交。

暂存操作会对每一个文件计算校验和(即第一章中提到的 SHA-1 哈希字串),然后把当前版本的文件快照保存到 Git 仓库中(Git 使用 blob 类型的对象存储这些快照),并将校验和加入暂存区域:

ps:BLOB (binary large object),二进制大对象,是一个可以存储二进制文件的容器。在计算机中,BLOB常常是数据库中用  来存储二进制文件的字段类型。

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

当使用 git commit 新建一个提交对象前,Git 会先计算每一个子目录(本例中就是项目根目录)的校验和,然后在 Git 仓库中将这些目录保存为树(tree)对象。之后 Git 创建的提交对象,除了包含相关提交信息以外,还包含着指向这个树对象(项目根目录)的指针,如此它就可以在将来需要的时候,重现此次快照的内容了。

现在,Git 仓库中有个对象:

三个表示文件快照内容的 blob 对象;一个记录着目录树内容及其中各个文件对应 blob 对象索引的 tree 对象;以及一个包含指向 tree 对象(根目录)的索引和其他提交信息元数据的 commit 对象。

概念上来说,仓库中的各个对象保存的数据和相互关系看起来如图 所示:

 单个提交对象在仓库中的数据结构

作些修改后再次提交,那么这次的提交对象会包含一个指向上次提交对象的指针(译注:即下图中的 parent 对象)。两次提交后,仓库历史会变成图 :

多个提交对象之间的链接关系

现在来谈分支。

Git 中的分支,其实本质上仅仅是个指向 commit 对象的可变指针。Git 会使用 master 作为分支的默认名字。在若干次提交后,你其实已经有了一个指向最后一次提交对象的 master 分支,它在每次提交的时候都会自动向前移动。


分支其实就是从某个提交对象往回看的历史

那么,Git 又是如何创建一个新的分支的呢?答案很简单,创建一个新的分支指针。比如新建一个 testing 分支,可以使用 git branch 命令:

$ git branch testing

这会在当前 commit 对象上新建一个分支指针。

多个分支指向提交数据的历史

那么,Git 是如何知道你当前在哪个分支上工作的呢?其实答案也很简单,它保存着一个名为 HEAD 的特别指针

请注意它和你熟知的许多其他版本控制系统(比如 Subversion 或 CVS)里的 HEAD 概念大不相同。在 Git 中,它是一个指向你正在工作中的本地分支的指针(译注:将 HEAD 想象为当前分支的别名。)。运行 git branch 命令,仅仅是建立了一个新的分支,但不会自动切换到这个分支中去,所以在这个例子中,我们依然还在 master 分支里工作(参考图 3-5)。

HEAD 指向当前所在的分支

要切换到其他分支,可以执行 git checkout 命令。我们现在转换到新建的 testing 分支:

$ git checkout testing

这样 HEAD 就指向了 testing 分支。

 HEAD 在你转换分支时指向新的分支

这样的实现方式会给我们带来什么好处呢?好吧,现在不妨再提交一次:

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

提交后的结果:

每次提交后 HEAD 随着分支一起向前移动

非常有趣,现在 testing 分支向前移动了一格,而 master 分支仍然指向原先 git checkout 时所在的 commit 对象。现在我们回到 master 分支看看:

$ git checkout master

显示结果:

HEAD 在一次 checkout 之后移动到了另一个分支

这条命令做了两件事。它把 HEAD 指针移回到 master 分支,并把工作目录中的文件换成了 master 分支所指向的快照内容。也就是说,现在开始所做的改动,将始于本项目中一个较老的版本。它的主要作用是将 testing 分支里作出的修改暂时取消,这样你就可以向另一个方向进行开发。

我们作些修改后再次提交:

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

现在我们的项目提交历史产生了分叉,因为刚才我们创建了一个分支,转换到其中进行了一些工作,然后又回到原来的主分支进行了另外一些工作。这些改变分别孤立在不同的分支里:我们可以在不同分支里反复切换,并在时机成熟时把它们合并到一起。而所有这些工作,仅仅需要branch 和 checkout 这两条命令就可以完成。

 不同流向的分支历史

由于 Git 中的分支实际上仅是一个包含所指对象校验和(40 个字符长度 SHA-1 字串)的文件,所以创建和销毁一个分支就变得非常廉价。说白了,新建一个分支就是向一个文件写入 41 个字节(外加一个换行符)那么简单,当然也就很快了。

这和大多数版本控制系统形成了鲜明对比,它们管理分支大多采取备份所有项目文件到特定目录的方式,所以根据项目文件数量和大小不同,可能花费的时间也会有相当大的差别,快则几秒,慢则数分钟。

而 Git 的实现与项目复杂度无关,它永远可以在几毫秒的时间内完成分支的创建和切换。

同时,因为每次提交时都记录了祖先信息(译注:即 parent 对象),将来要合并分支时,寻找恰当的合并基础(译注:即共同祖先)的工作其实已经自然而然地摆在那里了,所以实现起来非常容易。

Git 鼓励开发者频繁使用分支,正是因为有着这些特性作保障。

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