Когда вы делаете коммит, Git сохраняет его в виде объекта, который содержит указатель на снимок (snapshot) подготовленных данных. Этот объект так же содержит имя автора и email, сообщение и указатель на коммит или коммиты непосредственно предшествующие данному (его родителей): отсутствие родителя для первоначального коммита, один родитель для обычного коммита, и несколько родителей для результатов слияния двух и более веток.

Предположим, у вас есть каталог с тремя файлами и вы добавляете их все в индекс и создаёте коммит. Во время индексации вычисляется контрольная сумма каждого файла , затем каждый файл сохраняется в репозиторий (Git называет такой файл блоб — большой бинарный объект), а контрольная сумма попадёт в индекс:

$ git add README test.rb LICENSE
$ git commit -m 'Initial commit'

Когда вы создаёте коммит командой git commit, Git вычисляет контрольные суммы каждого подкаталога (в нашем случае, только основной каталог проекта) и сохраняет его в репозитории как объект дерева каталогов. Затем Git создаёт объект коммита с метаданными и указателем на основное дерево проекта для возможности воссоздать этот снимок в случае необходимости.

Ваш репозиторий Git теперь хранит пять объектов: три блоб объекта (по одному на каждый файл), объект дерева каталогов, содержащий список файлов и соответствующих им блобов, а так же объект коммита, содержащий метаданные и указатель на объект дерева каталогов.

Если вы сделаете изменения и создадите ещё один коммит, то он будет содержать указатель на предыдущий коммит.

Ветка в Git — это простой перемещаемый указатель на один из таких коммитов. По умолчанию, имя основной ветки в Git — master. Как только вы начнёте создавать коммиты, ветка master будет всегда указывать на последний коммит. Каждый раз при создании коммита указатель ветки master будет передвигаться на следующий коммит автоматически.

Создание новой ветки

Что же на самом деле происходит при создании ветки? Всего лишь создаётся новый указатель для дальнейшего перемещения. Допустим вы хотите создать новую ветку с именем testing. Вы можете это сделать командой git branch :

$ git branch testing

В результате создаётся новый указатель на текущий коммит.

Как Git определяет, в какой ветке вы находитесь? Он хранит специальный указатель HEAD. Имейте ввиду, что в Git концепция HEAD значительно отличается от других систем контроля версий, которые вы могли использовать раньше (Subversion или CVS). В Git — это указатель на текущую локальную ветку. В нашем случае мы всё ещё находимся в ветке master. Команда git branch только создаёт новую ветку, но не переключает на неё.

Вы можете легко это увидеть при помощи простой команды git log, которая покажет вам куда указывают указатели веток. Эта опция называется --decorate.

$ git log --oneline --decorate
f30ab (HEAD -> master, testing) Add feature #32 - ability to add new formats to the central interface
34ac2 Fix bug #1328 - stack overflow under certain conditions
98ca9 Initial commit

Здесь можно увидеть указывающие на коммит f30ab ветки: master и testing.

Переключение веток

Для переключения на существующую ветку выполните команду git checkout. Давайте переключимся на ветку testing:

$ git checkout testing

В результате указатель HEAD переместится на ветку testing.

Какой в этом смысл? Давайте сделаем ещё один коммит:

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

Указатель на ветку HEAD переместился вперёд после коммита

Интересная ситуация: указатель на ветку testing переместился вперёд, а master указывает на тот же коммит, где вы были до переключения веток командой git checkout. Давайте переключимся назад на ветку master:

$ git checkout master

Эта команда сделала две вещи: переместила указатель HEAD назад на ветку master и вернула файлы в рабочем каталоге в то состояние, на снимок которого указывает master. Это также означает, что все вносимые с этого момента изменения будут относиться к старой версии проекта. Другими словами, вы откатили все изменения ветки testing и можете продолжать в другом направлении.

Давайте сделаем ещё несколько изменений и создадим очередной коммит:

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

Все описанные действия можно визуализировать с помощью команды git log. Для отображения истории коммитов, текущего положения указателей веток и истории ветвления выполните команду git log --oneline --decorate --graph --all.

$ git log --oneline --decorate --graph --all
* c2b9e (HEAD, master) Made other changes
| * 87ab2 (testing) Made a change
|/
* f30ab Add feature #32 - ability to add new formats to the central interface
* 34ac2 Fix bug #1328 - stack overflow under certain conditions
* 98ca9 initial commit of my project

Ветка в Git — это простой файл, содержащий 40 символов контрольной суммы SHA-1 коммита, на который она указывает; поэтому операции с ветками являются дешёвыми с точки зрения потребления ресурсов или времени. Создание новой ветки в Git происходит так же быстро и просто как запись 41 байта в файл (40 знаков и перевод строки).

Это принципиально отличает процесс ветвления в Git от более старых систем контроля версий, где все файлы проекта копируются в другой подкаталог. В зависимости от размера проекта, операции ветвления в таких системах могут занимать секунды или даже минуты, когда в Git эти операции мгновенны. Поскольку при коммите мы сохраняем указатель на родительский коммит, то поиск подходящей базы для слияния веток делается автоматически и, в большинстве случаев, очень прост. Эти возможности побуждают разработчиков чаще создавать и использовать ветки.

Давайте посмотрим, почему и вам имеет смысл делать так же.