一、理解分支
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 C++ 的时候,另一个你正在另一个平行宇宙里努力学习 JAVA。
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,那么你既学会了 C++,又学会了 JAVA。
在版本回退里,我们知道在每次提交,Git 都把它们串成一条时间线,这条时间线就可以理解为是一个分支。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。
再来理解一下 HEAD,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。
每次提交,master 分支都会向前移动一步,这样随着我们的不断提交,master 分支的线也越来越长,而 HEAD 只要一直指向 master 分支即可指向当前分支。
通过查看当前的版本库,我们也能清晰的理出思路:
二、创建分支
Git 支持我们查看或创建其他分支。下面创建第一个自己的分支 dev ,对应的命令为:
当我们创建新的分支后,Git 新建了一个指针叫 dev, * 表示当前 HEAD 指向的分支是 master 分支。另外,可以通过目录结构发现,新的 dev 分支:
可以看到目前 dev 和 master 指向同一个修改。并且也可以验证下 HEAD 目前是指向 master 的。
总结:
三、切换分支
如何切换到 dev 分支下进行开发呢?
使用 git checkout 命令即可完成切换。
可以发现 HEAD 已经指向了 dev,就表示已经成功的切换到了 dev 上。接下来,在 dev 分支下修改 ReadMe 文件,新增一行内容,并进行一次提交操作:
现在,dev 分支的工作完成,我们就可以切换回 master 分支:
切换回 master 分支后,发现 ReadMe 文件中新增的内容不见了,再切回 dev 看看:
在 dev 分支上,内容还在。为什么会出现这个现象呢?
仔细观察 dev 分支和 master 分支指向,我们可以发现两者指向的提交是不一样的。
因为我们是在 dev 分支上提交的,而 master 分支此刻的提交点并没有变,此时的状态如图如下所示:
当切换到 master 分支时,HEAD 就指向了 master,当然也就看不到提交了。
四、合并分支
为了在 master 主分支上能看到新的提交,就需要将 dev 分支合并到 master 分支。
git merge 命令同于合并指定分支到当前分支。合并后,master 就能看到 dev 分支提交的内容了。此时的状态如图如下所示。
上面写到的 Fast-forward 代表 “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,后面会讲其他方式的合并。
五、删除分支
合并完成后,dev 分支对于我们来说就没用了,那么 dev 分支就可以被删除掉。
注意:如果当前正处于某分支下,就不能删除当前分支,而可以在其他分支下删除当前分支。
此时的状态如图如下所示:
因为创建、合并和删除分支非常快,所以 Git 鼓励我们使用分支完成某个任务,合并后再删掉分支,这和直接在 master 分支上工作效果虽然是一样的,但过程更安全。
六、合并冲突
在实际分支合并的时候,并不是想合并就能合并成功的,有时候可能会遇到代码冲突的问题。
下面创建⼀个新的分支 dev1,并切换至目标分⽀,我们可以使用 git checkout -b dev1 ⼀步完成创建并切换的动作:
在 dev1 分支下修改 ReadMe 文件,更改文件内容如下,并进行一次提交:
切换至 master 分支,观察 ReadMe 文件内容:
可以发现切回来之后,文件内容又变成了原先的版本,这种现象很正常,也完全能够理解。此时在 master 分支上,对 ReadMe 文件再进行一次修改,并进行提交。
现在,master 分支和 dev1 分支各自都分别有新的提交,变成了下面这样:
merge 冲突需要手动解决,并进行一次提交操作。
这种情况下,Git 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:
发现 ReadMe 文件有冲突后,可以直接查看文件内容。
可以发现,Git 会用 <<<<<<<,=======,>>>>>>> 来标记出不同分⽀的冲突内容。
此时必须要手动调整冲突代码,并需要再次提交修正后的结果(再次提交很重要,切勿忘记)。
到这里冲突就解决完成,此时的状态变成了:
用带参数的 git log也可以看到分支的合并情况,具体可以自行搜索 git log 的用法:
最后,不要忘记 dev1 分支使用完毕后就可以删除了:
七、分支管理策略
通常合并分支时,如果可能,Git 会采用 Fast forward 模式。
如果我们采用 Fast forward 模式之后,形成的合并结果是什么呢?
在这种 Fast forward 模式下,删除分支后,查看分支历史时,会丢掉分支信息,看不出来最新提交到底是 merge 进来的还是正常提交的。但在合并冲突部分,我们也看到通过解决冲突问题,会再进行一次新的提交,得到的最终状态为:
那么这就不是 Fast forward 模式了,这样的好处是:从分支历史上就可以看出分支信息。例如,现在已经删除了在合并冲突部分创建的 dev1 分支,但依旧能看到 master 其实是由其他分支合并得到。
Git 支持我们强制禁用 Fast forward 模式,那么就会在 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。
尝试在 --no-ff 方式 git merge,首先创建新的分支 dev2 ,并切换至新的分支。修改 ReadMe ⽂件,并提交一个新的 commit:
切回 master 分支,开始合并:
--no-ff 参数表示禁用 Fast forward 模式。禁用 Fast forward 模式后进行合并会创建一个新的 commit ,所以加上 -m 参数,把描述写进去。合并后,查看分支历史:
可以看到,不使用 Fast forward 模式,merge 后就像这样:
所以在合并分支时,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。
八、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。
举例:首先,master 分支应该是非常稳定的,也就是仅用来发布新版本,平时是不能够在上面干活的。那我们要在哪里干活呢?都在 dev 分支上,也就是说,dev 分支是不稳定的。假设在 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。我们每个人都在 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下图这样:
九、bug 分支
假如我们现在正在 dev2 分支上进行开发,开发到一半,突然发现 master 分支上面有 bug,需要解决。在 Git 中,每个 bug 都可以通过一个新的临时分支来修复,修复后再合并分支,然后将临时分支删除。
可现在 dev2 的代码在工作区中开发了一半,还无法提交,怎么办?
Git 提供了 git stash 命令,可以将当前的工作区信息进行储藏,被储藏的内容可以在将来某个时间恢复出来。
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。
储藏 dev2 工作区之后,由于我们要基于 master 分支修复 bug,所以需要切回 master 分支,再新建临时分支来修复 bug。
修复完成后,切换到 master 分支,并完成合并,最后删除 fix_bug 分支:
至此,bug 的修复工作已经做完了,接着还要继续回到 dev2 分支进行开发。切换回 dev2 分支:
此时的工作区是干净的,刚才的工作现场存到哪去了呢?用 git stash list 命令看看:
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,可以使用 git stash pop 命令,恢复的同时会把 stash 也删了:
再次查看的时候,我们已经发现已经没有现场可以恢复了 :
另外,恢复现场也可以采用 git stash apply 恢复,但是恢复之后,stash 的内容并不删除,需要用 git stash drop 来删除。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}。
恢复完代码之后便可以继续完成开发,开发完成后便可以进行提交:
但可以注意到:修复 bug 的内容并没有在 dev2 上显示。此时的状态图为:
Master 分支目前最新的提交,是要领先于新建 dev2 时基于的 master 分支的提交的,所以在 dev2 中肯定看不见修复 bug 的相关代码。
我们的最终目的是要让 master 合并 dev2 分支的,那么在正常情况下,我们切回 master 分支直接合并即可,但这样做其实是有⼀定风险的,是因为在合并分支时可能会有冲突,而代码冲突需要我们手动解决(在 master 上解决),我们无法保证对于冲突问题可以正确地一次性解决掉(因为在实际的项目中,代码冲突不只一两行那么简单,有可能几十上百行,甚至更多),解决的过程中难免手误出错,导致错误的代码被合并到 master 上。
此时的状态为:
解决这个问题的一个好的建议就是:最好在自己的分支上合并下 master ,再让 master 去合并 dev,这样做的目的是有冲突可以在本地分支解决并进行测试,而不影响 master 。此时的状态为:
对应的实操演示如下,以下演示的 merge 操作,没有使用 --no-ff ,但上述的图示是禁用 Fast forward 了模式后得出的,主要是为了方便解释问题。
- dev 合并 master
- 发生冲突
- 解决冲突并重新提交
- 切回 master
- master 合并 dev2 —— 无需解决冲突
- 删除 dev2 分支和 fix_bug 分支
十、删除临时分支
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,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,最好新建一个分支,可以将其称之为 feature 分支。在上面开发,完成后进行合并,最后删除该 feature 分支。可是,如果我们今天正在某个 feature 分支上开发了一半,突然被产品经理叫停,说是要停止新功能的开发。虽然白干了,但是这个 feature 分支还是必须就地销毁,留着也没用了。这时使用传统的 git branch -d 命令删除分支的方法是不行的。
- 新增并切换到 dev3 分支
- 开始开发新功能并提交
- 此时新功能叫停
- 切回 master 准备删除 dev3
- 常规删除 dev3 分支时失败
直接使用传统的删除分支的方法不行,按照提示,有了如下方式:
十一、总结
分支在实际中有什么用呢?
假设我们准备开发一个新功能,但是需要两周才能完成,第一周写了 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,就不用担心了。我们创建一个属于我们自己的分支,别人是看不到的,还继续在原来的分支上正常工作,而我们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。并且 Git 无论创建、切换和删除分支,Git 在 1 秒钟之内就能完成,无论我们的版本库是 1 个文件还是 1 万个文件。