版本控制git之二-分支

Posted 2021-02-10

有人把 Git 的分支模型称为它的`‘必杀技特性’‘，也正因为这一特性，使得 Git 从众多版本控制系统中脱颖而出。 为何 Git 的分支模型如此出众呢？ Git 处理分支的方式可谓是难以置信的轻量，创建新分支这一操作几乎能在瞬间完成，并且在不同分支之间的切换操作也是一样便捷。 与许多其它版本控制系统不同，Git 鼓励在工作流程中频繁地使用分支与合并，哪怕一天之内进行许多次。 理解和精通这一特性，你便会意识到 Git 是如此的强大而又独特，并且从此真正改变你的开发方式。

分支简介

在进行提交操作时，Git 会保存一个提交对象（commit object）。知道了 Git 保存数据的方式，我们可以很自然的想到——该提交对象会包含一个指向暂存内容快照的指针。 但不仅仅是这样，该提交对象还包含了作者的姓名和邮箱、提交时输入的信息以及指向它的父对象的指针。首次提交产生的提交对象没有父对象，普通提交操作产生的提交对象有一个父对象，而由多个分支合并产生的提交对象有多个父对象，

为了更加形象地说明，我们假设现在有一个工作目录，里面包含了三个将要被暂存和提交的文件。 暂存操作会为每一个文件计算校验和（使用我们在 起步 中提到的 SHA-1 哈希算法），然后会把当前版本的文件快照保存到 Git 仓库中（Git 使用 blob 对象来保存它们），最终将校验和加入到暂存区域等待提交：

$ git add README test.rb LICENSE
$ git commit -m ‘The initial commit of my project‘

当使用 git commit 进行提交操作时，Git 会先计算每一个子目录（本例中只有项目根目录）的校验和，然后在 Git 仓库中这些校验和保存为树对象。 随后，Git 便会创建一个提交对象，它除了包含上面提到的那些信息外，还包含指向这个树对象（项目根目录）的指针。如此一来，Git 就可以在需要的时候重现此次保存的快照。

现在，Git 仓库中有五个对象：三个 blob 对象（保存着文件快照）、一个树对象（记录着目录结构和 blob 对象索引）以及一个提交对象（包含着指向前述树对象的指针和所有提交信息）。

你已经知道，每次提交，Git都把它们串成一条时间线，这条时间线就是一个分支。截止到目前，只有一条时间线，在Git里，这个分支叫主分支，即master分支。HEAD严格来说不是指向提交，而是指向master，master才是指向提交的，所以，HEAD指向的就是当前分支。

一开始的时候，master分支是一条线，Git用master指向最新的提交，再用HEAD指向master，就能确定当前分支，以及当前分支的提交点：

分支创建

Git 是怎么创建新分支的呢？ 很简单，它只是为你创建了一个可以移动的新的指针。 比如，创建一个 testing 分支， 你需要使用 git branch 命令：

$ git branch testing

分支切换

要切换到一个已存在的分支，你需要使用 git checkout 命令。 我们现在切换到新创建的 testing 分支去：

$ git checkout testing

那么，这样的实现方式会给我们带来什么好处呢？ 现在不妨再提交一次：

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

首先，我们创建dev分支，然后切换到dev分支：

$ git checkout -b dev
Switched to a new branch ‘dev‘

git checkout命令加上-b参数表示创建并切换，相当于以下两条命令：

$ git branch dev
$ git checkout dev
Switched to branch ‘dev‘

然后，用git branch命令查看当前分支：

$ git branch
* dev
  master

git branch命令会列出所有分支，当前分支前面会标一个*号。

然后，我们就可以在dev分支上正常提交，比如对readme.txt做个修改，加上一行：

Creating a new branch is quick.

分支删除

你可以使用带 -d选项的 git branch 命令来删除分支：

$ git branch -d hotfix
Deleted branch hotfix (3a0874c).

分支的合并

假设你已经修正了 #53 问题，并且打算将你的工作合并入 master 分支。 为此，你需要合并 iss53 分支到 master 分支，这和之前你合并 hotfix 分支所做的工作差不多。 你只需要检出到你想合并入的分支，然后运行 git merge 命令：

$ git checkout master
Switched to branch ‘master‘
$ git merge iss53
Merge made by the ‘recursive‘ strategy.
index.html |    1 +
1 file changed, 1 insertion(+)

这和你之前合并 hotfix 分支的时候看起来有一点不一样。 在这种情况下，你的开发历史从一个更早的地方开始分叉开来（diverged）。 因为，master 分支所在提交并不是 iss53 分支所在提交的直接祖先，Git 不得不做一些额外的工作。 出现这种情况的时候，Git 会使用两个分支的末端所指的快照（C4 和 C5）以及这两个分支的工作祖先（C2），做一个简单的三方合并。

遇到冲突时的分支合并

有时候合并操作不会如此顺利。 如果你在两个不同的分支中，对同一个文件的同一个部分进行了不同的修改，Git 就没法干净的合并它们。 如果你对 #53 问题的修改和有关 hotfix 的修改都涉及到同一个文件的同一处，在合并它们的时候就会产生合并冲突：

$ git merge iss53
Auto-merging index.html
CONFLICT (content): Merge conflict in index.html
Automatic merge failed; fix conflicts and then commit the result.

此时 Git 做了合并，但是没有自动地创建一个新的合并提交。 Git 会暂停下来，等待你去解决合并产生的冲突。 你可以在合并冲突后的任意时刻使用 git status 命令来查看那些因包含合并冲突而处于未合并（unmerged）状态的文件：

$ git status
On branch master
You have unmerged paths.
  (fix conflicts and run "git commit")

Unmerged paths:
  (use "git add <file>..." to mark resolution)

    both modified:      index.html

no changes added to commit (use "git add" and/or "git commit -a")

任何因包含合并冲突而有待解决的文件，都会以未合并状态标识出来。 Git 会在有冲突的文件中加入标准的冲突解决标记，这样你可以打开这些包含冲突的文件然后手动解决冲突。 出现冲突的文件会包含一些特殊区段，看起来像下面这个样子：

<<<<<<< HEAD:index.html
<div id="footer">contact : [email protected]</div>
=======
<div id="footer">
 please contact us at [email protected]
</div>
>>>>>>> iss53:index.html

这表示 HEAD 所指示的版本（也就是你的 master 分支所在的位置，因为你在运行 merge 命令的时候已经检出到了这个分支）在这个区段的上半部分（======= 的上半部分），而 iss53 分支所指示的版本在 ======= 的下半部分。 为了解决冲突，你必须选择使用由 ======= 分割的两部分中的一个，或者你也可以自行合并这些内容。 例如，你可以通过把这段内容换成下面的样子来解决冲突：

<div id="footer">
please contact us at [email protected]
</div>

上述的冲突解决方案仅保留了其中一个分支的修改，并且 <<<<<<< , ======= , 和 >>>>>>> 这些行被完全删除了。 在你解决了所有文件里的冲突之后，对每个文件使用 git add 命令来将其标记为冲突已解决。 一旦暂存这些原本有冲突的文件，Git 就会将它们标记为冲突已解决。

分支管理

现在已经创建、合并、删除了一些分支，让我们看看一些常用的分支管理工具。

git branch 命令不只是可以创建与删除分支。 如果不加任何参数运行它，会得到当前所有分支的一个列表：

$ git branch
  iss53
* master
  testing

注意 master 分支前的 * 字符：它代表现在检出的那一个分支（也就是说，当前 HEAD 指针所指向的分支）。 这意味着如果在这时候提交，master 分支将会随着新的工作向前移动。 如果需要查看每一个分支的最后一次提交.

Bug分支

软件开发中，bug就像家常便饭一样。有了bug就需要修复，在Git中，由于分支是如此的强大，所以，每个bug都可以通过一个新的临时分支来修复，修复后，合并分支，然后将临时分支删除。

当你接到一个修复一个代号101的bug的任务时，很自然地，你想创建一个分支issue-101来修复它，但是，等等，当前正在dev上进行的工作还没有提交：

$ git status
On branch dev
Changes to be committed:
  (use "git reset HEAD <file>..." to unstage)

    new file:   hello.py

Changes not staged for commit:
  (use "git add <file>..." to update what will be committed)
  (use "git checkout -- <file>..." to discard changes in working directory)

    modified:   readme.txt

并不是你不想提交，而是工作只进行到一半，还没法提交，预计完成还需1天时间。但是，必须在两个小时内修复该bug，怎么办？

幸好，Git还提供了一个stash功能，可以把当前工作现场“储藏”起来，等以后恢复现场后继续工作：

$ git stash
Saved working directory and index state WIP on dev: f52c633 add merge

现在，用git status查看工作区，就是干净的（除非有没有被Git管理的文件），因此可以放心地创建分支来修复bug。

首先确定要在哪个分支上修复bug，假定需要在master分支上修复，就从master创建临时分支：

$ git checkout master
Switched to branch ‘master‘
Your branch is ahead of ‘origin/master‘ by 6 commits.
  (use "git push" to publish your local commits)

$ git checkout -b issue-101
Switched to a new branch ‘issue-101‘

现在修复bug，需要把“Git is free software ...”改为“Git is a free software ...”，然后提交：

$ git add readme.txt 
$ git commit -m "fix bug 101"
[issue-101 4c805e2] fix bug 101
 1 file changed, 1 insertion(+), 1 deletion(-)

修复完成后，切换到master分支，并完成合并，最后删除issue-101分支：

$ git checkout master
Switched to branch ‘master‘
Your branch is ahead of ‘origin/master‘ by 6 commits.
  (use "git push" to publish your local commits)

$ git merge --no-ff -m "merged bug fix 101" issue-101
Merge made by the ‘recursive‘ strategy.
 readme.txt | 2 +-
 1 file changed, 1 insertion(+), 1 deletion(-)

太棒了，原计划两个小时的bug修复只花了5分钟！现在，是时候接着回到dev分支干活了！

$ git checkout dev
Switched to branch ‘dev‘

$ git status
On branch dev
nothing to commit, working tree clean

工作区是干净的，刚才的工作现场存到哪去了？用git stash list命令看看：

$ git stash list
[email protected]{0}: WIP on dev: f52c633 add merge

工作现场还在，Git把stash内容存在某个地方了，但是需要恢复一下，有两个办法：

一是用git stash apply恢复，但是恢复后，stash内容并不删除，你需要用git stash drop来删除；

另一种方式是用git stash pop，恢复的同时把stash内容也删了：

$ git stash pop
On branch dev
Changes to be committed:
  (use "git reset HEAD <file>..." to unstage)

    new file:   hello.py

Changes not staged for commit:
  (use "git add <file>..." to update what will be committed)
  (use "git checkout -- <file>..." to discard changes in working directory)

    modified:   readme.txt

Dropped refs/[email protected]{0} (5d677e2ee266f39ea296182fb2354265b91b3b2a)

再用git stash list查看，就看不到任何stash内容了：

$ git stash list

你可以多次stash，恢复的时候，先用git stash list查看，然后恢复指定的stash，用命令：

$ git stash apply [email protected]{0}

dev分支

软件开发中，总有无穷无尽的新的功能要不断添加进来。

添加一个新功能时，你肯定不希望因为一些实验性质的代码，把主分支搞乱了，所以，每添加一个新功能，最好新建一个dev分支，在上面开发，完成后，合并，最后，删除该dev分支。

现在，你终于接到了一个新任务：开发代号为Vulcan的新功能，该功能计划用于下一代星际飞船。

于是准备开发：

$ git checkout -b dev-vulcan
Switched to a new branch ‘dev-vulcan‘

5分钟后，开发完毕：

$ git add vulcan.py

$ git status
On branch dev-vulcan
Changes to be committed:
  (use "git reset HEAD <file>..." to unstage)

    new file:   vulcan.py

$ git commit -m "add feature vulcan"
[feature-vulcan 287773e] add feature vulcan
 1 file changed, 2 insertions(+)
 create mode 100644 vulcan.py

切回dev，准备合并：

$ git checkout dev

一切顺利的话，feature分支和bug分支是类似的，合并，然后删除。

但是！

就在此时，接到上级命令，因经费不足，新功能必须取消！

虽然白干了，但是这个包含机密资料的分支还是必须就地销毁：

$ git branch -d  dev-vulcan
error: The branch ‘dev-vulcan‘ is not fully merged.
If you are sure you want to delete it, run ‘git branch -D dev-vulcan‘.

销毁失败。Git友情提醒，dev-vulcan分支还没有被合并，如果删除，将丢失掉修改，如果要强行删除，需要使用大写的-D参数。。

现在我们强行删除：

$ git branch -D dev-vulcan
Deleted branch dev-vulcan (was 287773e).

终于删除成功！