Git中的分支是什么？

Git将项目历史记录为一系列快照或提交。通常，这些记录形成一条线性序列，每个提交都基于前一个提交。但是，软件开发很少会严格按照这种线性方式进行。你经常需要同时处理不同的事务。设想你正在开发一个重要的新功能，但突然发现一个紧急错误需要修正已发布给用户的代码。你需要一种方法来暂停功能开发，在稳定的代码库上修正错误，然后返回到功能开发，而不会让这两部分工作互相干扰。

这时，Git分支就发挥作用了。把分支看作不是项目文件的完整副本，而是一个轻量级可移动指针，指向某个特定的提交。当你开始工作时，Git会自动创建一个默认分支，通常命名为main（在旧项目中可能叫master）。这个main分支代表主要的开发线，通常跟踪稳定或可用于生产的代码。

每次你进行提交时，这个分支指针都会自动向前移动，指向你刚刚创建的最新提交。所以，一个简单的历史可能看起来像这样：main分支指针指向最新提交，而该提交本身又指向上一个父提交，以此类推，构成项目历史。

一个简单的Git历史图。提交（C1, C2, C3）形成一个序列。main分支指向最新提交（C3），HEAD表明main是当前活跃的分支。

创建一个新分支意味着创建一个新指针，该指针从当前分支所指向的同一提交开始。比如，当你在main分支上，且该分支指向提交C3时，你创建了一个名为new-feature的新分支。最初，main和new-feature都将指向C3。

创建new-feature分支之后。main和new-feature这两个指针都引用相同的提交C3。HEAD仍指向main。

现在，如果你切换到new-feature分支（我们很快会讲到如何操作）并进行一次新提交，比如C4，会发生一些有趣的事情。new-feature指针向前移动指向C4，但main分支指针仍停留在原地，继续指向C3。你的HEAD指针现在表明你正在new-feature分支上处理事务。

切换到new-feature并进行提交C4后。new-feature分支指针推进到C4，而main停留在C3。HEAD现在指向new-feature。

这产生了从提交C3分叉的两条独立的开发线。你可以在new-feature分支上继续处理你的功能，而不影响main分支。如果需要，你可以切换回main，创建另一个分支（例如bug-fix），在那里进行提交，它不会影响main或new-feature，直到你明确决定合并它们（这称为合并，稍后会讲到）。

主要结论是，Git分支极其轻量。创建新分支不涉及复制文件或目录；它只是创建一个小文件，其中包含它所指向提交的40个字符的SHA-1哈希值。这种效率使得分支成为Git工作流程中一个常见且重要的部分，不像某些旧版本控制系统，在那些系统中，分支操作成本更高。

使用分支提供了几个重要优点：

1. 隔离： 处理新功能或错误修正，而不干扰稳定代码库（main）。
2. 尝试： 在单独分支上尝试新想法或重构代码。如果不成功，你可以直接丢弃该分支，而不影响主项目。
3. 并行开发： 多个开发者（甚至一个开发者处理多个任务）可以同时处理不同的功能或修正。
4. 清晰历史： 保持main分支整洁，只包含稳定、经过测试的代码，而开发发生在其他分支上。

理解这种指针想法是有效使用Git分支能力的重要基础，我们将在后续章节中进一步研究这一点。