分支管理

分支就是科幻电影里面的平行宇宙,当你正在电脑前努力学习Git的时候,另一个你正在另一个平行宇宙里努力学习SVN。

如果两个平行宇宙互不干扰,那对现在的你也没啥影响。不过,在某个时间点,两个平行宇宙合并了,结果,你既学会了Git又学会了SVN!

分支在实际中有什么用呢?假设你准备开发一个新功能,但是需要两周才能完成,第一周你写了50%的代码,如果立刻提交,由于代码还没写完,不完整的代码库会导致别人不能干活了。如果等代码全部写完再一次提交,又存在丢失每天进度的巨大风险。

现在有了分支,就不用怕了。你创建了一个属于你自己的分支,别人看不到,还继续在原来的分支上正常工作,而你在自己的分支上干活,想提交就提交,直到开发完毕后,再一次性合并到原来的分支上,这样,既安全,又不影响别人工作。

其他版本控制系统如SVN等都有分支管理,但是用过之后你会发现,这些版本控制系统创建和切换分支比蜗牛还慢,简直让人无法忍受,结果分支功能成了摆设,大家都不去用。

但Git的分支是与众不同的,无论创建、切换和删除分支,Git在1秒钟之内就能完成!无论你的版本库是1个文件还是1万个文件。

创建与合并分支

在​​版本回退​​​里,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:

每次提交,​​master​​​分支都会向前移动一步,这样,随着你不断提交,​​master​​分支的线也越来越长:

当我们创建新的分支,例如​​dev​​​时,Git新建了一个指针叫​​dev​​​,指向​​master​​​相同的提交,再把​​HEAD​​​指向​​dev​​​,就表示当前分支在​​dev​​上:

你看,Git创建一个分支很快,因为除了增加一个​​dev​​​指针,改改​​HEAD​​的指向,工作区的文件都没有任何变化!

不过,从现在开始,对工作区的修改和提交就是针对​​dev​​​分支了,比如新提交一次后,​​dev​​​指针往前移动一步,而​​master​​指针不变:

假如我们在​​dev​​​上的工作完成了,就可以把​​dev​​​合并到​​master​​​上。Git怎么合并呢?最简单的方法,就是直接把​​master​​​指向​​dev​​的当前提交,就完成了合并:

所以Git合并分支也很快!就改改指针,工作区内容也不变!

合并完分支后,甚至可以删除​​dev​​​分支。删除​​dev​​​分支就是把​​dev​​​指针给删掉,删掉后,我们就剩下了一条​​master​​分支:

真是太神奇了,你看得出来有些提交是通过分支完成的吗?

下面开始实战。

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.

然后提交:

$ git add readme.txt 
$ git commit -m "branch test"
[dev fec145a] branch test
1 file changed, 1 insertion(+)

现在,​​dev​​​分支的工作完成,我们就可以切换回​​master​​分支:

$ git checkout master
Switched to branch 'master'

切换回​​master​​​分支后,再查看一个readme.txt文件,刚才添加的内容不见了!因为那个提交是在​​dev​​​分支上,而​​master​​分支此刻的提交点并没有变:

现在,我们把​​dev​​​分支的工作成果合并到​​master​​分支上:

$ git merge dev
Updating d17efd8..fec145a
Fast-forward
readme.txt | 1 +
1 file changed, 1 insertion(+)

​git merge​​​命令用于合并指定分支到当前分支。合并后,再查看readme.txt的内容,就可以看到,和​​dev​​分支的最新提交是完全一样的。

注意到上面的​​Fast-forward​​​信息,Git告诉我们,这次合并是“快进模式”,也就是直接把​​master​​​指向​​dev​​的当前提交,所以合并速度非常快。

当然,也不是每次合并都能​​Fast-forward​​,我们后面会讲其他方式的合并。

合并完成后,就可以放心地删除​​dev​​分支了:

$ git branch -d dev
Deleted branch dev (was fec145a).

删除后,查看​​branch​​​,就只剩下​​master​​分支了:

$ git branch
* master

因为创建、合并和删除分支非常快,所以Git鼓励你使用分支完成某个任务,合并后再删掉分支,这和直接在​​master​​分支上工作效果是一样的,但过程更安全。

小结

Git鼓励大量使用分支:

查看分支:​​git branch​

创建分支:​​git branch <name>​

切换分支:​​git checkout <name>​

创建+切换分支:​​git checkout -b <name>​

合并某分支到当前分支:​​git merge <name>​

删除分支:​​git branch -d <name>​

解决冲突

人生不如意之事十之八九,合并分支往往也不是一帆风顺的。

准备新的​​feature1​​分支,继续我们的新分支开发:

$ git checkout -b feature1
Switched to a new branch 'feature1'

修改readme.txt最后一行,改为:

Creating a new branch is quick AND simple.

在​​feature1​​分支上提交:

$ git add readme.txt 
$ git commit -m "AND simple"
[feature1 75a857c] AND simple
1 file changed, 1 insertion(+), 1 deletion(-)

切换到​​master​​分支:

$ git checkout master
Switched to branch 'master'
Your branch is ahead of 'origin/master' by 1 commit.

Git还会自动提示我们当前​​master​​​分支比远程的​​master​​分支要超前1个提交。

在​​master​​分支上把readme.txt文件的最后一行改为:

Creating a new branch is quick & simple.

提交:

$ git add readme.txt 
$ git commit -m "& simple"
[master 400b400] & simple
1 file changed, 1 insertion(+), 1 deletion(-)

现在,​​master​​​分支和​​feature1​​分支各自都分别有新的提交,变成了这样:

这种情况下,Git无法执行“快速合并”,只能试图把各自的修改合并起来,但这种合并就可能会有冲突,我们试试看:

$ git merge feature1
Auto-merging readme.txt
CONFLICT (content): Merge conflict in readme.txt
Automatic merge failed; fix conflicts and then commit the result.

果然冲突了!Git告诉我们,readme.txt文件存在冲突,必须手动解决冲突后再提交。​​git status​​也可以告诉我们冲突的文件:

$ git status
# On branch master
# Your branch is ahead of 'origin/master' by 2 commits.
#
# Unmerged paths:
# (use "git add/rm <file>..." as appropriate to mark resolution)
#
# both modified: readme.txt
#
no changes added to commit (use "git add" and/or "git commit -a")

我们可以直接查看readme.txt的内容:

Git is a distributed version control system.
Git is free software distributed under the GPL.
Git has a mutable index called stage.
Git tracks changes of files.
<<<<<<< HEAD
Creating a new branch is quick & simple.
=======
Creating a new branch is quick AND simple.
>>>>>>> feature1

Git用​​<<<<<<<​​​,​​=======​​​,​​>>>>>>>​​标记出不同分支的内容,我们修改如下后保存:

Creating a new branch is quick and simple.

再提交:

$ git add readme.txt 
$ git commit -m "conflict fixed"
[master 59bc1cb] conflict fixed

现在,​​master​​​分支和​​feature1​​分支变成了下图所示:

用带参数的​​git log​​也可以看到分支的合并情况:

$ git log --graph --pretty=oneline --abbrev-commit
* 59bc1cb conflict fixed
|\
| * 75a857c AND simple
* | 400b400 & simple
|/
* fec145a branch test
...

最后,删除​​feature1​​分支:

$ git branch -d feature1
Deleted branch feature1 (was 75a857c).

工作完成。

小结

当Git无法自动合并分支时,就必须首先解决冲突。解决冲突后,再提交,合并完成。

用​​git log --graph​​命令可以看到分支合并图。

分支管理策略

通常,合并分支时,如果可能,Git会用​​Fast forward​​模式,但这种模式下,删除分支后,会丢掉分支信息。

如果要强制禁用​​Fast forward​​模式,Git就会在merge时生成一个新的commit,这样,从分支历史上就可以看出分支信息。

下面我们实战一下​​--no-ff​​​方式的​​git merge​​:

首先,仍然创建并切换​​dev​​分支:

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

修改readme.txt文件,并提交一个新的commit:

$ git add readme.txt 
$ git commit -m "add merge"
[dev 6224937] add merge
1 file changed, 1 insertion(+)

现在,我们切换回​​master​​:

$ git checkout master
Switched to branch 'master'

准备合并​​dev​​​分支,请注意​​--no-ff​​​参数,表示禁用​​Fast forward​​:

$ git merge --no-ff -m "merge with no-ff" dev
Merge made by the 'recursive' strategy.
readme.txt | 1 +
1 file changed, 1 insertion(+)

因为本次合并要创建一个新的commit,所以加上​​-m​​参数,把commit描述写进去。

合并后,我们用​​git log​​看看分支历史:

$ git log --graph --pretty=oneline --abbrev-commit
* 7825a50 merge with no-ff
|\
| * 6224937 add merge
|/
* 59bc1cb conflict fixed
...

可以看到,不使用​​Fast forward​​模式,merge后就像这样:

分支策略

在实际开发中,我们应该按照几个基本原则进行分支管理:

首先,​​master​​分支应该是非常稳定的,也就是仅用来发布新版本,平时不能在上面干活;

那在哪干活呢?干活都在​​dev​​​分支上,也就是说,​​dev​​​分支是不稳定的,到某个时候,比如1.0版本发布时,再把​​dev​​​分支合并到​​master​​​上,在​​master​​分支发布1.0版本;

你和你的小伙伴们每个人都在​​dev​​​分支上干活,每个人都有自己的分支,时不时地往​​dev​​分支上合并就可以了。

所以,团队合作的分支看起来就像这样:

小结

Git分支十分强大,在团队开发中应该充分应用。

合并分支时,加上​​--no-ff​​​参数就可以用普通模式合并,合并后的历史有分支,能看出来曾经做过合并,而​​fast forward​​合并就看不出来曾经做过合并。

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: 6224937 add merge
HEAD is now at 6224937 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.
$ 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 cc17032] 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 2 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(-)
$ git branch -d issue-101
Deleted branch issue-101 (was cc17032).

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 directory 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
stash@{0}: WIP on dev: 6224937 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/stash@{0} (f624f8e5f082f2df2bed8a4e09c12fd2943bdd40)

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 stash@{0}

小结

修复bug时,我们会通过创建新的bug分支进行修复,然后合并,最后删除;

当手头工作没有完成时,先把工作现场​​git stash​​​一下,然后去修复bug,修复后,再​​git stash pop​​,回到工作现场。

Feature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feature分支,在上面开发,完成后,合并,最后,删除该feature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 feature-vulcan
Switched to a new branch 'feature-vulcan'

5分钟后,开发完毕:

$ git add vulcan.py
$ git status
# On branch feature-vulcan
# Changes to be committed:
# (use "git reset HEAD <file>..." to unstage)
#
# new file: vulcan.py
#
$ git commit -m "add feature vulcan"
[feature-vulcan 756d4af] 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,但是这个分支还是必须就地销毁:

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

销毁失败。Git友情提醒,​​feature-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,需要使用命令​​git branch -D feature-vulcan​​。

现在我们强行删除:

$ git branch -D feature-vulcan
Deleted branch feature-vulcan (was 756d4af).

终于删除成功!

小结

开发一个新feature,最好新建一个分支;

如果要丢弃一个没有被合并过的分支,可以通过​​git branch -D <name>​​强行删除。

多人协作

当你从远程仓库克隆时,实际上Git自动把本地的​​master​​​分支和远程的​​master​​​分支对应起来了,并且,远程仓库的默认名称是​​origin​​。

要查看远程库的信息,用​​git remote​​:

$ git remote
origin

或者,用​​git remote -v​​显示更详细的信息:

$ git remote -v
origin git@github.com:michaelliao/learngit.git (fetch)
origin git@github.com:michaelliao/learngit.git (push)

上面显示了可以抓取和推送的​​origin​​的地址。如果没有推送权限,就看不到push的地址。

推送分支

推送分支,就是把该分支上的所有本地提交推送到远程库。推送时,要指定本地分支,这样,Git就会把该分支推送到远程库对应的远程分支上:

$ git push origin master

如果要推送其他分支,比如​​dev​​,就改成:

$ git push origin dev

但是,并不是一定要把本地分支往远程推送,那么,哪些分支需要推送,哪些不需要呢?

  • ​master​​分支是主分支,因此要时刻与远程同步;
  • ​dev​​分支是开发分支,团队所有成员都需要在上面工作,所以也需要与远程同步;
  • bug分支只用于在本地修复bug,就没必要推到远程了,除非老板要看看你每周到底修复了几个bug;
  • feature分支是否推到远程,取决于你是否和你的小伙伴合作在上面开发。

总之,就是在Git中,分支完全可以在本地自己藏着玩,是否推送,视你的心情而定!

抓取分支

多人协作时,大家都会往​​master​​​和​​dev​​分支上推送各自的修改。

现在,模拟一个你的小伙伴,可以在另一台电脑(注意要把SSH Key添加到GitHub)或者同一台电脑的另一个目录下克隆:

$ git clone git@github.com:michaelliao/learngit.git
Cloning into 'learngit'...
remote: Counting objects: 46, done.
remote: Compressing objects: 100% (26/26), done.
remote: Total 46 (delta 16), reused 45 (delta 15)
Receiving objects: 100% (46/46), 15.69 KiB | 6 KiB/s, done.
Resolving deltas: 100% (16/16), done.

当你的小伙伴从远程库clone时,默认情况下,你的小伙伴只能看到本地的​​master​​​分支。不信可以用​​git branch​​命令看看:

$ git branch
* master

现在,你的小伙伴要在​​dev​​​分支上开发,就必须创建远程​​origin​​​的​​dev​​​分支到本地,于是他用这个命令创建本地​​dev​​分支:

$ git checkout -b dev origin/dev

现在,他就可以在​​dev​​​上继续修改,然后,时不时地把​​dev​​​分支​​push​​到远程:

$ git commit -m "add /usr/bin/env"
[dev 291bea8] add /usr/bin/env
1 file changed, 1 insertion(+)
$ git push origin dev
Counting objects: 5, done.
Delta compression using up to 4 threads.
Compressing objects: 100% (2/2), done.
Writing objects: 100% (3/3), 349 bytes, done.
Total 3 (delta 0), reused 0 (delta 0)
To git@github.com:michaelliao/learngit.git
fc38031..291bea8 dev -> dev

你的小伙伴已经向​​origin/dev​​分支推送了他的提交,而碰巧你也对同样的文件作了修改,并试图推送:

$ git add hello.py 
$ git commit -m "add coding: utf-8"
[dev bd6ae48] add coding: utf-8
1 file changed, 1 insertion(+)
$ git push origin dev
To git@github.com:michaelliao/learngit.git
! [rejected] dev -> dev (non-fast-forward)
error: failed to push some refs to 'git@github.com:michaelliao/learngit.git'
hint: Updates were rejected because the tip of your current branch is behind
hint: its remote counterpart. Merge the remote changes (e.g. 'git pull')
hint: before pushing again.
hint: See the 'Note about fast-forwards' in 'git push --help' for details.

推送失败,因为你的小伙伴的最新提交和你试图推送的提交有冲突,解决办法也很简单,Git已经提示我们,先用​​git pull​​​把最新的提交从​​origin/dev​​抓下来,然后,在本地合并,解决冲突,再推送:

$ git pull
remote: Counting objects: 5, done.
remote: Compressing objects: 100% (2/2), done.
remote: Total 3 (delta 0), reused 3 (delta 0)
Unpacking objects: 100% (3/3), done.
From github.com:michaelliao/learngit
fc38031..291bea8 dev -> origin/dev
There is no tracking information for the current branch.
Please specify which branch you want to merge with.
See git-pull(1) for details

git pull <remote> <branch>

If you wish to set tracking information for this branch you can do so with:

git branch --set-upstream dev origin/<branch>

​git pull​​​也失败了,原因是没有指定本地​​dev​​​分支与远程​​origin/dev​​​分支的链接,根据提示,设置​​dev​​​和​​origin/dev​​的链接:

$ git branch --set-upstream dev origin/dev
Branch dev set up to track remote branch dev from origin.

再pull:

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

这回​​git pull​​​成功,但是合并有冲突,需要手动解决,解决的方法和分支管理中的​​解决冲突​​完全一样。解决后,提交,再push:

$ git commit -m "merge & fix hello.py"
[dev adca45d] merge & fix hello.py
$ git push origin dev
Counting objects: 10, done.
Delta compression using up to 4 threads.
Compressing objects: 100% (5/5), done.
Writing objects: 100% (6/6), 747 bytes, done.
Total 6 (delta 0), reused 0 (delta 0)
To git@github.com:michaelliao/learngit.git
291bea8..adca45d dev -> dev

因此,多人协作的工作模式通常是这样:

  1. 首先,可以试图用​​git push origin branch-name​​推送自己的修改;
  2. 如果推送失败,则因为远程分支比你的本地更新,需要先用​​git pull​​试图合并;
  3. 如果合并有冲突,则解决冲突,并在本地提交;
  4. 没有冲突或者解决掉冲突后,再用​​git push origin branch-name​​推送就能成功!

如果​​git pull​​​提示“no tracking information”,则说明本地分支和远程分支的链接关系没有创建,用命令​​git branch --set-upstream branch-name origin/branch-name​​。

这就是多人协作的工作模式,一旦熟悉了,就非常简单。

小结

  • 查看远程库信息,使用​​git remote -v​​;
  • 本地新建的分支如果不推送到远程,对其他人就是不可见的;
  • 从本地推送分支,使用​​git push origin branch-name​​,如果推送失败,先用​​git pull​​抓取远程的新提交;
  • 在本地创建和远程分支对应的分支,使用​​git checkout -b branch-name origin/branch-name​​,本地和远程分支的名称最好一致;
  • 建立本地分支和远程分支的关联,使用​​git branch --set-upstream branch-name origin/branch-name​​;
  • 从远程抓取分支,使用​​git pull​​,如果有冲突,要先处理冲突。