Git---进阶 1：HEAD、master 与 branch

这一节主要是几个概念的解释：HEAD、master 以 及 Git 中非常重要的一个概念： branch。

1.引用：commit 的快捷方式

首先，再看一次 log ：

git log 

第一行的 commit 后面括号里的 HEAD -> master, origin/master, origin/HEAD ，是几个指 向这个 commit 的引用。在 Git 的使用中，经常 会需要对指定的 commit 进行操作。每一个 commit 都有一个它唯一的指定方式——它的 SHA-1 校验和，也就是上图中每个黄色的 commit 右边的那一长串字符。两个 SHA-1 值的 重复概率极低，所以你可以使用这个 SHA-1 值来 指代 commit ，也可以只使用它的前几位来指代它 （例如第一个 78bb0ab7d541…16b77 ，你使用 78bb0ab 甚至 78bb 来指代它通常也可以）， 但毕竟这种没有任何含义的字符串是很难记忆的， 所以 Git 提供了**「引用」的机制**：使用固定的字符在这里插入代码片 串作为引用，指向某个 commit ，作为操作 commit 时的快捷方式。

2.HEAD：当前 commit 的引用

上一段里说到，图中括号里是指向这个 commit 的引用。其中这个括号里的 HEAD 是引用中特 殊的一个：它是指向当前 commit 的引用。所谓当前 commit 这个概念很简单，它指的就是 当前工作目录所对应的 commit 。

例如上图中的当前 commit 就是第一行中的那个 新的 commit 。每次当有新的 commit 的时 候，工作目录自动与新的 commit 对应；而与 此同时， HEAD 也会转而指向新的 commit 。 事实上，当使用 checkout 、 reset 等指令手动 指定改变当前 commit 的时候， HEAD 也会一起 跟过去。

总之，当前 commit 在哪里， HEAD 就在哪里， 这是一个永远自动指向当前 commit 的引用，所 以你永远可以用 HEAD 来操作当前 commit 。

3.branch

HEAD 是 Git 中一个独特的引用，它是唯一的。而 除了 HEAD 之外，Git 还有一种引用，叫做 branch （分支）。 HEAD 除了可以指向 commit ，还可以指向一个 branch ，当它指向某 个 branch 的时候，会通过这个 branch 来间接 地指向某个 commit ；另外，当 HEAD 在提交时自动向前移动的时候，它会像一个拖钩一样带着它 所指向的 branch 一起移动。

例如上面的那张图里， HEAD -> master 中的 master 就是一个 branch 的名字，而它左边的 箭头 -> 表示 HEAD 正指向它（当然，也会间接 地指向它所指向的 commit ）。

如果我在这时创建一个 commit ，那么 HEAD 会 带着 master 一起移动到新的 commit ：

git commit 

通过查看 log ，可以对这个逻辑进行验证：

git log 

从图中可以看出，新的 commit （提交信 息："Add feature1"）被创建后， HEAD 和 master 这两个引用都指向了它，而在上面第一张 图中的后两个引用 origin/master 和 origin/HEAD 则依然停留在原先的位置。

4.master: 默认 branch

上面的这个 master 其实是一个特殊的branch ：它是 Git 的默认 branch （俗称主 branch / 主分支）。

所谓的「默认 branch」，主要有两个特点：

• 新创建的 repository（仓库）是没有任何 commit 的。但在它创建第一个 commit 时，会把 master 指向它，并把 HEAD 指向 master 。

• 当有人使用 git clone 时，除了从远程仓 库把 .git 这个仓库目录下载到工作目录 中，还会 checkout （签出） master （ checkout 的意思就是把某个 commit 作为当前 commit ，把 HEAD移动过去，并把工作目录的文件内容替换成 这个 commit 所对应的内容）。
  
  另外，需要说一下的是，大多数的开发团队会规定 开发以 master 为核心，所有的分支都在一定程 度上围绕着 master 来开发。这个在事实上构成 了 master 和其它分支在地位上的一个额外的区别。

5.branch 的通俗化理解

尽管在 Git 中，branch 只是一个指向 commit 的引用，但它有一个更通俗的理解：你还可以把一 个 branch 理解为从初始 commit 到 branch所指向的 commit 之间的所有 commit s 的一个 「串」。例如下面这张图：

master 的本质是一个指向 3 的引用，但你也 可以把 master 理解为是 1 2 3 三个 commit 的「串」，它的起点是 1 ，终点是 3 。
这种理解方式比较符合 branch 这个名字的本意 （branch 的本意是树枝，可以延伸为事物的分 支），也是大多数人对 branch 的理解。不过如 果你选择这样理解 branch ，需要注意下面两点：

• 所有的 branch 之间都是平等的。
  例如上面这张图， branch1 是 1 2 5 6 的串，而不要理解为 2 5 6 或者 5 6 。其实，起点在哪里并不是 重要的，重要的是你要知道，所有 branch 之间是平等的， master 除了上 面我说的那几点之外，并不比其他 branch 高级。这个认知的理解对于 branch 的正确使用非常重要。
  换个角度来说，上面这张图我可以用别的画 法来表达，它们的意思是一样的：
  
  通过这张动图应该能够对「平等」这个概念 更好地理解了吧？

• branch 包含了从初始 commit 到它的所 有路径，而不是一条路径。并且，这些路径 之间也是彼此平等的。
  
  像上图这样， master 在合并了 branch1 之后，从初始 commit 到 master 有了两条路径。这时， master的串就包含了 1 2 3 4 7 和 1 2 5 6 7 这两条路径。而且，这两 条路径是平等的， 1 2 3 4 7 这 条路径并不会因为它是「原生路径」而拥有 任何的特别之处。

如果你喜欢用「树枝」的概念来理解 Git 的 branch ，一定要注意上面说的这两点，否则在今 后使用 branch 的时候就可能与出现理解偏差或 者使用方式不当的问题。事实上我本人并不喜欢用 这种方式来理解 branch ，因为觉得它有点舍近求 远的味道：我为了「直观」地思考，给它了一个形 象的比喻，但由于它的本质含义其实更加简单，导 致我的这种比喻反而增加了思考它时的复杂度，未 免有点画蛇添足。不过这是我自己的感受，怎么理 解 branch 是个个人偏好的问题，这两种理解方 式你选一个喜欢的就好。

6.branch 的创建、切换和删除

6.1创建 branch

如果你想在某处创建 branch ，只需要输入一行 git branch 名称 。例如你现在在 master 上：

你想在这个 commit 处创建一个叫做 "feature1" 的 branch ，只要输入：

git branch feature1

你的 branch 就创建好了：

6.2切换 branch

不过新建的 branch 并不会自动切换，你的 HEAD 在这时依然是指向 master 的。你需要用 checkout 来主动切换到你的新 branch 去：

git checkout feature1 

然后 HEAD 就会指向新建的 branch 了：

除此之外，你还可以用 git checkout -b 名称 来 把上面两步操作合并执行。这行代码可以帮你用指 定的名称创建 branch 后，再直接切换过去。还 以 feature1 为例的话，就是：

git checkout -b feature1 

在切换到新的 branch 后，再次 commit 时 HEAD 就会带着新的 branch 移动了：

... git commit 

而这个时候，如果你再切换到 master 去 commit ，就会真正地出现分叉了：

git checkout master 
... 
git commit 

6.3删除 branch

删除 branch 的方法非常简单： git branch -d 名称 。例如要删除 feature1 这个 branch：

git branch -d feature1 

需要说明的有两点：

• HEAD 指向的 branch 不能删除。如果要 删除 HEAD 指向的 branch ，需要先用 checkout 把 HEAD 指向其他地方。
• 由于 Git 中的 branch 只是一个引用，所 以删除 branch 的操作也只会删掉这个引 用，并不会删除任何的 commit 。（不过 如果一个 commit 不在任何一个 branch 的「路径」上，或者换句话说，如果没有任 何一个 branch 可以回溯到这条
  commit （也许可以称为野生 commit ？），那么在一定时间后，它会被 Git 的回收机制删除掉。）
• 出于安全考虑，没有被合并到 master 过 的 branch 在删除时会失败（因为怕你误 删掉「未完成」的 branch 啊）：
  这种情况如果你确认是要删除这个 branch （例如某个未完成的功能被团队 确认永久毙掉了，不再做了），可以把 d 改成 -D ，小写换成大写，就能删除 了。
  

7.「引用」的本质

所谓「引用」（reference），其实就是一个个的字 符串。这个字符串可以是一个 commit 的 SHA-1 码（例： c08de9a4d8771144cd23986f9f76c4ed729e69b0 ），
也可以是一个 branch （例： ref: refs/heads/feature3 ）。
Git 中的 HEAD 和每一个 branch 以及其他的引 用，都是以文本文件的形式存储在本地仓库 .git 目录中，而 Git 在工作的时候，就是通过这些文本 文件的内容来判断这些所谓的「引用」是指向谁 的。

8.小结

这一节介绍了 Git 中的一些「引用」： HEAD 、 master 、 branch 。这里总结一下：

• HEAD 是指向当前 commit 的引用，它具有 唯一性，每个仓库中只有一个 HEAD 。在每 次提交时它都会自动向前移动到新的 commit 。 branch 是一类引用。 HEAD 除了直接指向 commit ，也可以通过指向某个 branch 来 间接指向 commit 。当 HEAD 指向一个
• branch 时， commit 发生时， HEAD 会带 着它所指向的 branch 一起移动。
• master 是 Git 中的默认 branch ，它和其 它 branch 的区别在于：
  i. 新建的仓库中的第一个 commit 会 被 master 自动指向；
  ii. 在 git clone 时，会自动 checkout 出 master 。
• branch 的创建、切换和删除：
  i. 创建 branch 的方式是 git branch 名称 或 git checkout -b 名称 （创建后自动切换）；
  ii. 切换的方式是 git checkout 名 称 ；
  iii. 删除的方式是 git branch -d 名 称 。