图解git，用手绘图带你理解git中分支的原理和应用

大家好，今天我们来聊git当中一个非常非常重要的特性，就是branch。

git branch可以说是git当中最重要的概念了，甚至没有之一。因为git最重要的使用场景就是协同开发，大家一起在一个项目当中开发不同的功能。正是由于有了分支的概念，可以让大家在开发的时候互不影响。如果没有这个功能，git的其他功能做的再好，可能都没有用。

所以某种程度上可以理解为，学git最重要的就是学习分支的相关内容。当然分支的相关内容和命令非常多，我们想要瞬间全部都学会显然不太现实。但对这个概念有一些理解，懂得一些基本命令的用法应该还是做得到的。

在理解分支这个概念之前，我们需要先来介绍一下Git的结构。

Git的结构

branch的英文就是树枝，后来衍生出了分叉、支路等意思。这个单词非常形象，因为git仓库的所有提交节点之间的关系，其实就是一棵树，所以一个分支也可以看成是树上的一条链路。但是这样有一个小问题是，如果说分支是一条链路的话，那么这个链路上的每一个节点代表的是一个commit提交，意味着一份代码快照，有些像是游戏存档。

一个branch上有多个commit，一个游戏也可以有多个存档，但是当下显然只能加载一个。所以git当中用一个指针指向当前加载的commit，也就是说纵向来看一个分支代表的是一连串的提交，但在git当中我们使用的分支其实是一个指针，一个在commit当中切换的指针。

我们来看个例子，比如一开始的时候我们只有默认分支master，它指向当前的一个提交。

现在我们使用git branch test命令创建一个测试分支，执行之后，其实只不过是多了一个指针也指向当前的commit。git当中的结构变成这样：

当我们在test分支上做了改动提交之后，git会产生一个新的提交，并且移动test指针，而master指针会留在原地。

如果我们再回到master也进行了改动和提交之后，又会产生新的节点，并且这个节点会和test的节点区分开，形成新的链路，于是就形成了一棵树的样子。

分支与HEAD指针

怎么分支创建，我们刚才已经讲过了，可以通过git branch加上我们想要的分支名来完成。使用了这个命令之后，git内部会创建一个新的指针指向当前的commit。

有一个问题是git怎么知道我们当前的代码在哪里呢？即使知道了代码在哪个分支上，又怎么确定在哪一个节点呢？其实git内部还有一个特殊的指针叫做HEAD，它指向的是当前代码仓库的位置。当我们提交代码的时候，不止只有分支的这些指针会往前移动，HEAD指针也会随着移动。

其实HEAD指针不仅可以往前移动，还可以移动到任意节点上，哪怕不再当前的分支上也可以。移动HEAD指针需要用到git checkout命令，它可以指定HEAD指针移动到其他位置。既可以是某一个分支，也可以是根据commit id来确定的节点。

比如我们当前在master分支，我们要切换到test分支上，我们只需要运行：

git checkout master

另外，使用git checkout命令加上参数-b，我们还可以创建分支。比如假如当前test分支不存在，我们可以通过git checkout -b test来创建，并且还会自动切换到新建出的test分支上。

我们在新的分支上做了提交之后，可以通过git log --oneline --decorate命令来查看每一个分支所指向的位置。这里的oneline是将log压缩到一行展示，decorate用来查看分支所指向的位置。

我们可以发现test和master分支指向的提交不同，并且当前我们的HEAD在test上，说明我们当前在test分支。我们前面说了git checkout命令可以改变HEAD指针指向的位置，假如我们在当前目录下执行git checkout 18a417，这个18a417对应的是add article 6这个提交。这个提交是在master分支的，是test分支的上游，我们使用命令会自动将HEAD跳转到master分支。

使用之后我们发现的确到了master分支，这里由于我配置了zsh工具，它会提示我当前所处的位置是比master分支指向的最新位置落后3个提交。

这也验证了我们说的，HEAD指针可以随意跳转。现在想必你们应该能理解上一篇文章当中介绍的，撤销当前分支的命令git reset HEAD^的含义了，HEAD指的就是HEAD指针，^表示的上一个提交。如果是前多个提交，我们可以用~加数字的形式来表示。比如上图当中划了红线标注的master~3，就表示master节点上3个提交。

分支合并

最后来简单说说分支合并，我们在使用git进行协同开发的过程当中，虽然大家都在各自的分支。但是最后代码还是要合并到一起的，这样才可以投入使用。git当中代码的合并是通过分支合并来体现的。

比如当前的这一篇文章被我加在了test分支当中，这显然是不行的，因为使用方不可能一一去理解每一个分支做了什么，当中的代码逻辑。所以大多数的分支只是暂时的，用来暂时完成一项功能的，等功能完成之后，一般都会再合并回master分支，将所有的改动合并进去。

合并的方式非常简单，我们只需要先checkout我们想要合并的目标分支。比如我们要合并到master，就checkout到master。然后使用git merge test命令，表示和test这个分支合并。

合并之后，如果没有报错就算是合并成功了。它会展示出来合并进来的代码改动，我们注意到日志里有一个fast-forward这个单词，它表示快速合并。快速合并的意思也很简单，因为我们test分支是从master分支当中切出去的。后来master分支就再也没有进行过改动，那么当我们合并的时候，其实只需要移动一下master指针，将它移动到test分支上即可。

我们用图来展示，合并前：

合并后：

那如果我们在master分支上也有改动，不再是待合并分支的直接上游，会发生什么呢？

上图当中我们做了一系列操作，首先我们创建了一个叫做test_merge的分支，在其中创建了一个文件叫做a.txt，接着我们切回master分支创建了b.txt。最后我们把两个分支合并。

合并当然也没有问题，但是我们来用git log来查看一下日志：

会发现日志里多了一个commit，这个commit并不是我提交的，而是它自动产生的。我们一样用图来展示一下，这是合并前：

合并之后：

由于不再拥有直接上下游关系了，所以git创建了一个新的commit用来合并两个分支的代码。当我们合并完成之后，我们就可以把没用的分支都删除了。删除的命令是git branch -d test。

当然git merge的时候并不是永远都一帆风顺的，难免会遇到冲突。所谓的冲突也就是两个人修改了同一份代码，git会不知道应该保留哪一个，于是提示冲突，让程序员自己搞定。关于git merge时遇到冲突怎么办的问题，我们放到下一篇文章当中和大家分享。

今天的文章就到这里，衷心祝愿大家每天都有所收获。如果还喜欢今天的内容的话，请来一个三连支持吧~（点赞、关注、转发）

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