除了 git merge，另一指令 git rebase 也能把兩分支變成一個分支，單看名稱看起來是「把整段分支基底搬家」，但在 git 內部真的是這樣運作的嗎？讓我們透過實驗觀察。

無衝突的 git rebase

前置準備共包含兩個分支、五個 commit：

1. main 分支：建立兩個 commit。
2. feature 分支：從 main 分支的第一個 commit 長出來，共有兩個 commit。

先建立 main 分支的第一個 commit：

echo "Main file 1" > main.txt
git add main.txt
git commit -m "Main first commit"

接著建立並切換到 feature 分支：

git switch -c feature

在 feature 分支上，建立第一個 commit：

echo "Feature file 1" > feature.txt
git add feature.txt
git commit -m "Feature first commit"

再做第二個 commit：

echo "Feature file 2" > feature.txt
git add feature.txt
git commit -m "Feature second commit"

接著切回 main 分支：

git switch main

於 main 分支建立第二個 commit：

echo "Main file 2" > main.txt
git add main.txt
git commit -m "Main second commit"

此時透過 git log --oneline --graph 檢視結構如下：

如過透過觀察 .git/objects 檢視裡面物件的關係：

.git/
├── ...
│
├── objects/
│   ├── 5e/
│   │   └── 6dd6162de52bc17b7e20837a270225e49d8cf3
│   ├── 43/
│   │   └── cea2671514b7a5ea8ad16228e9c6974e2a4cdc
│   ├── 46/
│   │   └── 104debd0c75c4b5e4cb899d993ab6efbb6d838
│   ├── 65/
│   │   └── 39128c8ee3d44d9c946f5726ebd2675d650bf9
│   ├── 93/
│   │   └── e4c61bf80a2edbb68694151e57588ac89b3a0f
│   ├── bf/
│   │   └── 1b2b7c097db735c71b3f7697c223bd0689fbd4
│   ├── c8/
│   │   └── c70c538c9dcdf415e5c2e129f6402cc78e0470
│   ├── ec/
│   │   └── 99b810cadab90d54dae77dd0dba2f04542a801.
│   ├── f1/
│   │   └── 5b8894770fb0a2aaacfa0f0e00918c8d5e4d4c
│   ├── f5/
│   │   ├── 5a28c8d0b0673b9d2bf586190868285d45437e
│   │   └── 7e0404cf93078e485934dd432a57a00c8a1d72
│   ├── fb/
│   │   └── c6bb6631586e946e6fbae7335ffc97f289041a
│   ├── info/
│   └── pack/
│
├── refs/
│   ├── heads/
│   │   ├── feature # 指向43cea2671514b7a5ea8ad16228e9c6974e2a4cdc
│   │   └── main    # 指向f57e0404cf93078e485934dd432a57a00c8a1d72
│   └── tags/
│
├── ...
└── index

圖示如下：

開始 git rebase

目前 feature 是從 main 分支的第一個 commit 長出來的，如果我們在 feature 分支上，輸入以下指令：

git rebase main

則終端機畫面顯示如下：

這時候如果用 git log --oneline --graph 觀察，則會發現：

這是什麼意思呢？我們先觀察 .git/ 資料夾有什麼變化？

.git/
├── ...
│
├── objects/
│   ├── 4b/                                          # 新增的tree物件
│   │   └── 3b32745085c22bb2d608456a841c8cdf922675
│   ├── 5e/
│   │   └── 6dd6162de52bc17b7e20837a270225e49d8cf3
│   ├── 43/
│   │   └── cea2671514b7a5ea8ad16228e9c6974e2a4cdc
│   ├── 46/
│   │   └── 104debd0c75c4b5e4cb899d993ab6efbb6d838
│   ├── 65/
│   │   └── 39128c8ee3d44d9c946f5726ebd2675d650bf9
│   ├── 83/                                          # 新增的commit物件
│   │   └── dc248c0cf04a4bc9102ec40653915d4fd03708
│   ├── 90/                                          # 新增的commit物件
│   │   └── 95c9ae890783b921cb7b6faa12e1ffa75580b4
│   ├── 93/
│   │   └── e4c61bf80a2edbb68694151e57588ac89b3a0f
│   ├── bf/
│   │   └── 1b2b7c097db735c71b3f7697c223bd0689fbd4
│   ├── c5/                                          # 新增的tree物件
│   │   └── ee8c5f5dcaae3892f7584ad85439cf0164f6e7
│   ├── c8/
│   │   └── c70c538c9dcdf415e5c2e129f6402cc78e0470
│   ├── ec/
│   │   └── 99b810cadab90d54dae77dd0dba2f04542a801
│   ├── f1/
│   │   └── 5b8894770fb0a2aaacfa0f0e00918c8d5e4d4c
│   ├── f5/
│   │   ├── 5a28c8d0b0673b9d2bf586190868285d45437e
│   │   └── 7e0404cf93078e485934dd432a57a00c8a1d72
│   ├── fb/
│   │   └── c6bb6631586e946e6fbae7335ffc97f289041a
│   ├── info/
│   └── pack/
│
├── refs/
│   ├── heads/
│   │   ├── feature # 指向9095c9ae890783b921cb7b6faa12e1ffa75580b4
│   │   └── main    # 指向f57e0404cf93078e485934dd432a57a00c8a1d72
│   └── tags/
│
├── ...
└── index

多了四個物件、feature 參考指向的 commit 也變成新 commit 9095c9a...，圖示如下：

main 分支的 commit 不變，但原本在 feature 分支的 commit 都多了新的，且從 main 分支最新的 commit f57e040... 長出來。

跟 feature 分支舊有 commit 相比，新 commit 物件共有以下兩大不同：

1. commit 時間：為下 git rebase 的時間，比同內容在原 feature 分支建立 commit 的時間晚。
2. 指向的 tree 物件：是新的，指向兩個 blob 物件，這兩個 blob 物件是在 git rebase 前， main 最新 commit 指向的 tree 所指的 blob 物件，以及 feature 分支原對應 commit 指向的 tree 所指之 blob 物件。

有衝突的 git rebase

現在我們改建立以下結構：

1. main 分支：共兩個 commit。
2. feature 分支：從 main 分支的第一個 commit 長出來，共一個 commit。

首先建立 main 分支的第一個 commit：

echo "Original line" > conflict.txt
git add conflict.txt
git commit -m "Base commit"

接著建立並切換到 feature 分支：

git switch -c feature

在 feature 分支上建立 commit：

echo "Feature change" > conflict.txt
git add conflict.txt
git commit -m "Feature changes the line"

切回 main 分支：

git switch main

建立 main 分支的第二個 commit：

echo "Main change" > conflict.txt
git add conflict.txt
git commit -m "Main changes the line"

這時候透過 git log --oneline --graph 觀察如下：

檢視目前 .git/ 資料夾結構如下：

.git/
├── ...
│
├── objects/
│   ├── 00/
│   │   └── c3c587aea7032edac6c281aded0bf6d1594590
│   ├── 1c/
│   │   └── 3f7cb068aea61861c0e14493f40b0e540a78c1
│   ├── 4d/
│   │   └── 425736e2d7fae050b8ba037ccf2d7cdb269d8d
│   ├── 54/
│   │   └── c3adb4e4011ec9618357a9250bf03500866464
│   ├── 59/
│   │   └── 51ce18fc8c2b28c2ab2ce4580a5f0da72e412a
│   ├── 87/
│   │   └── d242b9844a068fa031abc39544fb6071be48bc
│   ├── 88/
│   │   └── c31fe377f67ab4ea955d208f1b111aecc96680
│   ├── be/
│   │   └── 8db260ba955563834b52cea94755538119866f
│   ├── e6/
│   │   └── f44e94cddafe2ff23f891f03a07f98213f76fc
│   ├── info/
│   └── pack/
│
├── refs/
│   ├── heads/
│   │   ├── feature # 指向f44e94cddafe2ff23f891f03a07f98213f76fc
│   │   └── main    # 指向1c3f7cb068aea61861c0e14493f40b0e540a78c1
│   └── tags/
│
├── ...
└── index

圖示如下：

在同為 conflict.txt 的檔案中，我們在兩分支上做出不同修改。

這時如果在 feature 分支上，同樣做 git rebase main 會發生什麼事呢？

發生衝突了！現在打開編輯器看看：

上面的 Current change 是 main 分支版本、下面的 Incoming change 是 feature 分支版本，而在衝突的過程中，.git/ 資料夾結構如下：

.git/
├── ...
│
├── objects/
│   ├── 00/
│   │   └── c3c587aea7032edac6c281aded0bf6d1594590
│   ├── 1c/
│   │   └── 3f7cb068aea61861c0e14493f40b0e540a78c1
│   ├── 4d/
│   │   └── 425736e2d7fae050b8ba037ccf2d7cdb269d8d
│   ├── 54/
│   │   └── c3adb4e4011ec9618357a9250bf03500866464
│   ├── 59/
│   │   └── 51ce18fc8c2b28c2ab2ce4580a5f0da72e412a
│   ├── 73/                                  # 新增的tree物件
│   │   └── 577ca98f7a6d9fb78438a3305b96ceba039e9d
│   ├── 75/                                  # 新增的blob物件
│   │   └── 656995eafcac31fcf89044dd821dc0eefac74a
│   ├── 87/
│   │   └── d242b9844a068fa031abc39544fb6071be48bc
│   ├── 88/
│   │   └── c31fe377f67ab4ea955d208f1b111aecc96680
│   ├── be/
│   │   └── 8db260ba955563834b52cea94755538119866f
│   ├── e6/
│   │   └── f44e94cddafe2ff23f891f03a07f98213f76fc
│   ├── info/
│   └── pack/
│
├── rebase-merge/    # 新增的資料夾
│   ├── author-script
│   ├── done
│   ├── ...
│   └── tags/
│
├── refs/
│   ├── heads/
│   │   ├── feature  # 改為指向00c3c587aea7032edac6c281aded0bf6d1594590
│   │   └── main     # 依舊指向1c3f7cb068aea61861c0e14493f40b0e540a78c1
│   └── tags/
│
├── AUTO-MERGE      # 指向73577ca98f7a6d9fb78438a3305b96ceba039e9d
├── COMMIT_EDITMSG  # 仍為Main changes the line
├── config
├── description
├── HEAD            # 1c3f7cb068aea61861c0e14493f40b0e540a78c1
├── index           # 包含100644 4d425736e2d7fae050b8ba037ccf2d7cdb269d8d 1 conflict.txt
│                   # 與100644 e6f44e94cddafe2ff23f891f03a07f98213f76fc 2 conflict.txt
│                   # 以及100644 be8db260ba955563834b52cea94755538119866f 3 conflict.txt
├── MERGE_MSG       # Feature changes the line
│                   # # Conflicts:
│                   # #       conflict.txt
├── ORIG_HEAD       # 00c3c587aea7032edac6c281aded0bf6d1594590
└── REBASE_HEAD     # 00c3c587aea7032edac6c281aded0bf6d1594590

多了一個 rebase-merge/ 資料夾，包含本次 git rebase 相關資訊，內有：

├── rebase-merge/
│   ├── author-script # GIT_AUTHOR_NAME, GIT_AUTHOR_EMAIL, GIT_AUTHOR_DATE
│   ├── done          # pick 00c3c587aea7032edac6c281aded0bf6d1594590 Feature changes the line
│   ├── drop_redundant_commits
│   ├── end
│   ├── git-rebase-todo
│   ├── git-rebase-todo.backup
│   ├── head-name   # refs/heads/feature
│   ├── interactive
│   ├── message    # Feature changes the line
│   ├── msgnum
│   ├── no-reschedule-failed-exec
│   ├── onto      # 搬到1c3f7cb068aea61861c0e14493f40b0e540a78c1這個commit
│   ├── orig-head # 從00c3c587aea7032edac6c281aded0bf6d1594590這個commit
│   ├── patch     # diff --git a/conflict.txt b/conflict.txt相關訊息
│   └── stopped-sha  # 00c3c587aea7032edac6c281aded0bf6d1594590
│

而 .git/ 資料夾結構的圖示如下：

主要變化包含：

1. 新的 AUTO_MERGE 參考指向新的 tree 物件，這個 tree 物件指向新的 blob 物件，blob 物件包含編輯器上 conflict.txt 的內容。
2. REBASE_HEAD 指向要搬走的分支 feature 的最新 commit。
3. HEAD 指向要被搬到的分支 main 上最新的 commit。

這時我們在編輯器上選 Accept Both Changes，這時 main 分支的內容在上、feature 分支的內容在下：

再回到終端機，輸入以下指令：

git add conflict.txt

再輸入以下指令：

git rebase --continue

這時會跳出編輯器，要我們輸入本次 rebase 的 commit 訊息如下：

Feature changes the line

# Please enter the commit message for your changes. Lines starting
# with '#' will be ignored, and an empty message aborts the commit.
#
# interactive rebase in progress; onto 1c3f7cb
# Last command done (1 command done):
#    pick 00c3c58 Feature changes the line
# No commands remaining.
# You are currently rebasing branch 'feature' on '1c3f7cb'.
#
# Changes to be committed:
# modified:   conflict.txt
#

假設我把 commit 訊息從 Feature changes the line 改成 Rebase feature onto main，再把編輯器關掉，即完成 git rebase：

這時 .git/ 資料夾結構如下：

.git/
├── ...
│
├── objects/
│   ├── 00/
│   │   └── c3c587aea7032edac6c281aded0bf6d1594590
│   ├── 1c/
│   │   └── 3f7cb068aea61861c0e14493f40b0e540a78c1
│   ├── 3a/                               # 新增的commit物件
│   │   └── d34150719faa29471b6a4198010edd654d7fa8
│   ├── 4d/
│   │   └── 425736e2d7fae050b8ba037ccf2d7cdb269d8d
│   ├── 20/                               # 新增的blob物件
│   │   └── 062a99ded06d0cf8fb98101692435d6aaf98b3
│   ├── 54/
│   │   └── c3adb4e4011ec9618357a9250bf03500866464
│   ├── 58/                               # 新增的tree物件
│   │   └── faf20772daf92b61373db32d9c4e034b3ef645
│   ├── 59/
│   │   └── 51ce18fc8c2b28c2ab2ce4580a5f0da72e412a
│   ├── 73/
│   │   └── 577ca98f7a6d9fb78438a3305b96ceba039e9d
│   ├── 75/
│   │   └── 656995eafcac31fcf89044dd821dc0eefac74a
│   ├── 87/
│   │   └── d242b9844a068fa031abc39544fb6071be48bc
│   ├── 88/
│   │   └── c31fe377f67ab4ea955d208f1b111aecc96680
│   ├── be/
│   │   └── 8db260ba955563834b52cea94755538119866f
│   ├── e6/
│   │   └── f44e94cddafe2ff23f891f03a07f98213f76fc
│   ├── info/
│   └── pack/
│
├── rebase-merge/     # 資料夾消失
│   ├── author-script
│   ├── done
│   ├── ...
│   └── tags/
│
├── refs/
│   ├── heads/
│   │   ├── feature   # 改為指向3ad34150719faa29471b6a4198010edd654d7fa8
│   │   └── main      # 依舊指向1c3f7cb068aea61861c0e14493f40b0e540a78c1
│   └── tags/
│
├── AUTO-MERGE        # 消失
├── COMMIT_EDITMSG    # 與剛剛編輯器要我們輸入commit訊息頁面之文字
├── config
├── description
├── HEAD              # 指向ref: refs/heads/feature
├── index             # 僅有100644 20062a99ded06d0cf8fb98101692435d6aaf98b3 0       conflict.txt
├── MERGE_MSG         # 消失
├── ORIG_HEAD         # 依然為00c3c587aea7032edac6c281aded0bf6d1594590
└── REBASE_HEAD       # 依然為00c3c587aea7032edac6c281aded0bf6d1594590

圖示如下：

透過圖示，主要可以發現兩大變化：

1. 多了新 commit 3ad3415...，代表 git rebase 後的樣子，由 feature 指著，上代為 main 分支最新 commit 1c3f7cb...。
2. 原 feature 指向的 commit 00c3c58... 變成懸置物件。

那如果選的是 Accept Current Change 或 Accept Incoming Change 呢？

• Accept Current Change
Accept Current Change 表示保留原 main 分支的版本，feature 分支參考便跑到原 main 分支指向的參考，不會做出新的 commit：
  

• Accept Incoming Change
Accept Incoming Change 表示保留原 feature 分支的版本，一樣會做出新 commit，新 commit 上代為 main 分支上最新的 commit，但指向的 tree 物件為舊 feature 分支最新 commit 指向的 tree 87d242b...。
  

小結

進行 git rebase 時，git 內部運作如下：

• 無衝突：形成暫時的 tree 物件，指向暫時的 blob 物件，blob 物件為 conflict.txt 上顯示衝突的內容。rebase 完成後，會再形成新的 commit 物件指向新的 tree 物件，但因內容未改變，tree 物件指向原本就存在的 blob 物件。
• 有衝突：一樣形成一個暫時的 tree 物件，指向暫時的 blob 物件，blob 物件內容為 conflict.txt 顯示衝突的內容。

在有衝突時，可能用以下三種方案解衝突：

1. Accept Current Change：不形成新 commit，被搬運的分支參考直接指向目的地分支上的最新 commit。
2. Accept Incoming Change：被搬運的分支參考指向新的 commit 物件，但這個新 commit 物件指向被搬運分支上舊有的 tree 物件。
3. Accept Both Changes：被搬運的分支參考指向新 commit 物件，這個新 commit 物件指的 tree 物件、以及該 tree 物件指向的 blob 物件都是新的。

參考資料

1. git-rebase
2. [Git] rebase 使用場景