Git核心要点：仓库、提交、分支

Git 作为一个分布式版本控制系统，允许你离线工作并在本地保存完整历史。本节将查看实现这一目的的基本组成部分。在你开始使用 Git 命令之前，掌握这些核心要点是必要的。它们是仓库、提交和分支。

Git仓库：你项目的数据库

每个由 Git 管理的项目中心都包含仓库，常简称为“repo”。把仓库看作 Git 为你项目建立的私有数据库。它存储了所有变更的完整历史、这些变更的元数据（例如谁在何时进行了变更），以及帮助整理此历史的指针（分支）。

当你在项目目录中初始化 Git（使用我们很快会提到的命令 git init）时，Git 会创建一个特殊的隐藏子目录，名为 .git。

Git 初始化后的典型项目目录结构，展示了隐藏的 .git 子目录以及你的项目文件。

这个 .git 目录包含了 Git 跟踪项目所需的一切。它包括配置文件、日志、实际历史数据（高效存储），以及分支和标签的信息。因为整个仓库都本地存储在你的项目文件夹中，所以查看历史、比较版本或创建分支等操作都非常快，因为它们不需要网络访问。这种自包含的特性是 Git 分布式设计的一个直接优势。

提交：你项目的快照

如果仓库是数据库，那么提交是构成项目历史的独立记录。一个提交代表了你的整个项目在特定时间点上被跟踪文件的快照。它不仅是自上次提交以来发生变化的记录；它是 Git 在提交时所了解的项目状态的完整视图。

每个提交都由一个唯一的加密哈希标识（具体来说，是一个 SHA-1 哈希值，看起来像 a1b2c3d4e5f6...）。此哈希值根据快照中文件的内容和与提交相关的元数据生成。

每个提交中存储的组成部分包括：

1. 快照：引用了当时所有被跟踪文件和目录的状态。
2. 父提交：引用了紧接其之前的提交。这种提交的链接形成了项目的历史链。大多数提交有一个父提交，但合并提交（合并不同工作线）可以有多个父提交。仓库中的第一个提交没有父提交。
3. 元数据：关于谁创建了提交（作者姓名和电子邮件）、何时创建（时间戳）的信息，以及通常独立的关于谁应用了提交的信息（提交者姓名、电子邮件和时间戳）。
4. 提交消息：由作者编写的易于阅读的消息，描述了该快照中所做的更改。编写良好的提交消息对于理解项目的演变很重要。

提交历史的简化视图。每个提交都指回其父提交，形成一个代表项目时间线的链。

将提交想象成在你开始新任务之前给你的办公桌拍一张照片。你捕捉了所有相关物品的状态，这样你就可以随时回顾那一刻的一切情况。

分支：管理开发线

Git 中的分支只是一个轻量级、可移动的指针，指向一个特定的提交。把它想象成附加到你历史中某个快照（提交）上的标签或书签。分支对 Git 工作流很重要，它允许你偏离主开发线，独立地处理不同的功能或修复，而互不影响。

默认情况下，Git 仓库中的主开发线通常称为 main（尽管旧仓库可能使用 master 名称）。当你开始进行提交时，main 分支指针会自动向前移动，指向你在这条线上所做的最新提交。

main 分支指向最新提交 (C3)。HEAD 表示 main 是当前活跃的分支。

如果你想处理一个新功能，你可以创建一个新分支，比如叫 new-feature。最初，这个新分支指针将指向与 main 相同的提交。然而，当你“在” new-feature 分支上进行新的提交时，只有 new-feature 指针会向前移动。main 分支保持不变，直到你决定将你的新功能合并回它。

一个新的 new-feature 分支从提交 C2 创建。随后的提交 C4 只存在于此分支上。HEAD 现在指向 new-feature，表示它是当前活跃的分支。

Git 还使用一个特殊的指针，称为 HEAD。HEAD 通常指向你当前正在工作的本地分支。当你切换分支时，HEAD 会更新以指向新分支。这告诉 Git 下一个提交应该添加到历史图的哪个位置。

因为 Git 中的分支只是简单的指针（存储为包含它们所指向提交的 SHA-1 哈希值的文件），所以创建、切换和删除分支都非常快速高效。这种轻量级的分支模型是 Git 的一个重要优势，鼓励在任何大小的任务中频繁使用分支的工作流。

这三个要点：仓库、提交和分支，构成了所有 Git 操作的底层结构。随着你学习本课程的进展，你将看到 git add、git commit、git branch、git checkout 和 git merge 等命令如何操作这些核心组成部分，从而有效地管理你项目的历史。