【git】git分支

2019-02-14  本文已影响5人  刘大帅

参考文章

1.何谓分支？

在 Git 中提交时，会保存一个提交（commit）对象，该对象包含一个指向暂存内容快照的指针，包含本次提交的作者等相关附属信息，包含零个或多个指向该提交对象的父对象指针：首次提交是没有直接祖先的，普通提交有一个祖先，由两个或多个分支合并产生的提交则有多个祖先。

为直观起见，我们假设在工作目录中有三个文件，准备将它们暂存后提交。暂存操作会对每一个文件计算校验和（即第一章中提到的 SHA-1 哈希字串），然后把当前版本的文件快照保存到 Git 仓库中（Git 使用 blob 类型的对象存储这些快照），并将校验和加入暂存区域。

当使用 git commit 新建一个提交对象前，Git 会先计算每一个子目录（本例中就是项目根目录）的校验和，然后在 Git 仓库中将这些目录保存为树（tree）对象。之后 Git 创建的提交对象，除了包含相关提交信息以外，还包含着指向这个树对象（项目根目录）的指针，如此它就可以在将来需要的时候，重现此次快照的内容了。

现在，Git 仓库中有五个对象：三个表示文件快照内容的 blob 对象；一个记录着目录树内容及其中各个文件对应 blob 对象索引的 tree 对象；以及一个包含指向 tree 对象（根目录）的索引和其他提交信息元数据的 commit 对象。概念上来说，仓库中的各个对象保存的数据和相互关系看起如下图所示：

单个提交对象在仓库中的数据结构.png

作些修改后再次提交，那么这次的提交对象会包含一个指向上次提交对象的指针（译注：即下图中的 parent 对象）。两次提交后，仓库历史会变成下图所示：

多个提交对象之间的链接关系.png

现在来谈分支。Git 中的分支，其实本质上仅仅是个指向 commit 对象的可变指针。Git 会使用 master 作为分支的默认名字。在若干次提交后，你其实已经有了一个指向最后一次提交对象的 master 分支，它在每次提交的时候都会自动向前移动。

分支其实就是从某个提交对象往回看的历史.png

那么，Git 又是如何创建一个新的分支的呢？答案很简单，创建一个新的分支指针。比如新建一个 testing 分支，可以使用 git branch 命令：

$ git branch testing

这会在当前 commit 对象上新建一个分支指针.

多个分支指向提交数据的历史.png

那么，Git 是如何知道你当前在哪个分支上工作的呢？其实答案也很简单，它保存着一个名为 HEAD 的特别指针。请注意它和你熟知的许多其他版本控制系统（比如 Subversion 或 CVS）里的 HEAD 概念大不相同。在 Git 中，它是一个指向你正在工作中的本地分支的指针（译注：将 HEAD 想象为当前分支的别名。）。运行 git branch命令，仅仅是建立了一个新的分支，但不会自动切换到这个分支中去，所以在这个例子中，我们依然还在 master 分支里工作.

HEAD 指向当前所在的分支.png

要切换到其他分支，可以执行 git checkout 命令。我们现在转换到新建的 testing 分支:

$ git checkout testing
HEAD 在你转换分支时指向新的分支.png

接下来，我们做一系列的操作，观察图形的变化：

$ vim test.rb
$ git commit -a -m 'made a change'
每次提交后 HEAD 随着分支一起向前移动.png 
$ git checkout master
HEAD 在一次 checkout 之后移动到了另一个分支.png 
$ vim test.rb
$ git commit -a -m 'made other changes'
不同流向的分支历史.png

由于 Git 中的分支实际上仅是一个包含所指对象校验和（40 个字符长度 SHA-1 字串）的文件，所以创建和销毁一个分支就变得非常廉价。说白了，新建一个分支就是向一个文件写入 41 个字节（外加一个换行符）那么简单，当然也就很快了。

这和大多数版本控制系统形成了鲜明对比，它们管理分支大多采取备份所有项目文件到特定目录的方式，所以根据项目文件数量和大小不同，可能花费的时间也会有相当大的差别，快则几秒，慢则数分钟。而 Git 的实现与项目复杂度无关，它永远可以在几毫秒的时间内完成分支的创建和切换。同时，因为每次提交时都记录了祖先信息（译注：即 parent 对象），将来要合并分支时，寻找恰当的合并基础（译注：即共同祖先）的工作其实已经自然而然地摆在那里了，所以实现起来非常容易。Git 鼓励开发者频繁使用分支，正是因为有着这些特性作保障。

2.分支的新建与合并

$ git checkout -b iss53

这相当于执行下面这两条命令：

$ git branch iss53
$ git checkout iss53

用 git merge命令来进行合并：

$ git checkout master
$ git merge hotfix
Updating f42c576..3a0874c
Fast-forward
 README | 1 -
 1 file changed, 1 deletion(-)

请注意，合并时出现了“Fast forward”的提示。由于当前 master 分支所在的提交对象是要并入的 hotfix 分支的直接上游，Git 只需把 master 分支指针直接右移。换句话说，如果顺着一个分支走下去可以到达另一个分支的话，那么 Git 在合并两者时，只会简单地把指针右移，因为这种单线的历史分支不存在任何需要解决的分歧，所以这种合并过程可以称为快进（Fast forward）。

使用 git branch 的 -d 选项执行删除操作：

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

在问题 #53 相关的工作完成之后，可以合并回 master 分支。实际操作同前面合并 hotfix 分支差不多，只需回到 master 分支，运行 git merge 命令指定要合并进来的分支：

$ git checkout master
$ git merge iss53
Auto-merging README
Merge made by the 'recursive' strategy.
 README | 1 +
 1 file changed, 1 insertion(+)

请注意，这次合并操作的底层实现，并不同于之前 hotfix 的并入方式。因为这次你的开发历史是从更早的地方开始分叉的。由于当前 master 分支所指向的提交对象（C4）并不是 iss53 分支的直接祖先，Git 不得不进行一些额外处理。就此例而言，Git 会用两个分支的末端（C4 和 C5）以及它们的共同祖先（C2）进行一次简单的三方合并计算。图 3-16 用红框标出了 Git 用于合并的三个提交对象.

这次，Git 没有简单地把分支指针右移，而是对三方合并后的结果重新做一个新的快照，并自动创建一个指向它的提交对象（C6）（见图 3-17）。这个提交对象比较特殊，它有两个祖先（C4 和 C5）。

值得一提的是 Git 可以自己裁决哪个共同祖先才是最佳合并基础；这和 CVS 或 Subversion（1.5 以后的版本）不同，它们需要开发者手工指定合并基础。所以此特性让 Git 的合并操作比其他系统都要简单不少。

Git 自动创建了一个包含了合并结果的提交对象.png

既然之前的工作成果已经合并到 master 了，那么 iss53 也就没用了。你可以就此删除它，并在问题追踪系统里关闭该问题。

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

Git 作了合并，但没有提交，它会停下来等你解决冲突。要看看哪些文件在合并时发生冲突，可以用 git status 查阅：

$ 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")

任何包含未解决冲突的文件都会以未合并（unmerged）的状态列出。Git 会在有冲突的文件里加入标准的冲突解决标记，可以通过它们来手工定位并解决这些冲突。可以看到此文件包含类似下面这样的部分 :

    <<<<<<< HEAD
    <div id="footer">contact : email.support@github.com</div>
    =======
    <div id="footer">
    please contact us at support@github.com
    </div>
    >>>>>>> iss53

可以看到 ======= 隔开的上半部分，是 HEAD（即 master 分支，在运行 merge 命令时所切换到的分支）中的内容，下半部分是在 iss53 分支中的内容。解决冲突的办法无非是二者选其一或者由你亲自整合到一起。比如你可以通过把这段内容替换为下面这样来解决：

    <div id="footer">
    please contact us at email.support@github.com
    </div>

这个解决方案各采纳了两个分支中的一部分内容，而且我还删除了 <<<<<<<，======= 和 >>>>>>> 这些行。在解决了所有文件里的所有冲突后，运行 git add 将把它们标记为已解决状态（译注：实际上就是来一次快照保存到暂存区域。）。因为一旦暂存，就表示冲突已经解决。如果你想用一个有图形界面的工具来解决这些问题，不妨运行 git mergetool，它会调用一个可视化的合并工具并引导你解决所有冲突：

$ git mergetool

This message is displayed because 'merge.tool' is not configured.
See 'git mergetool --tool-help' or 'git help config' for more details.
'git mergetool' will now attempt to use one of the following tools:
opendiff kdiff3 tkdiff xxdiff meld tortoisemerge gvimdiff diffuse diffmerge ecmerge p4merge araxis bc3 codecompare vimdiff emerge
Merging:
index.html

Normal merge conflict for 'index.html':
  {local}: modified file
  {remote}: modified file
Hit return to start merge resolution tool (opendiff):

如果不想用默认的合并工具（Git 为我默认选择了 opendiff，因为我在 Mac 上运行了该命令），你可以在上方"merge tool candidates"里找到可用的合并工具列表，输入你想用的工具名。我们将在第七章讨论怎样改变环境中的默认值。

退出合并工具以后，Git 会询问你合并是否成功。如果回答是，它会为你把相关文件暂存起来，以表明状态为已解决。

再运行一次 git status 来确认所有冲突都已解决：

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

        modified:   index.html

如果觉得满意了，并且确认所有冲突都已解决，也就是进入了暂存区，就可以用 git commit 来完成这次合并提交。提交的记录差不多是这样：

Merge branch 'iss53'

Conflicts:
  index.html
#
# It looks like you may be committing a merge.
# If this is not correct, please remove the file
#       .git/MERGE_HEAD
# and try again.
#

3.分支的管理

查看各个分支最后一个提交对象的信息，运行 git branch -v：

$ git branch -v
  iss53   93b412c fix javascript issue
* master  7a98805 Merge branch 'iss53'
  testing 782fd34 add scott to the author list in the readmes

要从该清单中筛选出你已经（或尚未）与当前分支合并的分支，可以用 --merged 和 --no-merged 选项（Git 1.5.6 以上版本）。比如用 git branch --merged 查看哪些分支已被并入当前分支（译注：也就是说哪些分支是当前分支的直接上游。）：

$ git branch --merged
  iss53
* master

4.远程分支

远程分支（remote branch）是对远程仓库中的分支的索引。它们是一些无法移动的本地分支；只有在 Git 进行网络交互时才会更新。远程分支就像是书签，提醒着你上次连接远程仓库时上面各分支的位置。

我们用 (远程仓库名)/(分支名) 这样的形式表示远程分支。比如我们想看看上次同 origin 仓库通讯时 master 分支的样子，就应该查看 origin/master 分支。如果你和同伴一起修复某个问题，但他们先推送了一个 iss53 分支到远程仓库，虽然你可能也有一个本地的 iss53 分支，但指向服务器上最新更新的却应该是 origin/iss53 分支。

可能有点乱，我们不妨举例说明。假设你们团队有个地址为 git.ourcompany.com 的 Git 服务器。如果你从这里克隆，Git 会自动为你将此远程仓库命名为 origin，并下载其中所有的数据，建立一个指向它的 master 分支的指针，在本地命名为 origin/master，但你无法在本地更改其数据。接着，Git 建立一个属于你自己的本地 master 分支，始于 origin 上 master 分支相同的位置，你可以就此开始工作:

一次 **Git** 克隆会建立你自己的本地分支 `master` 和远程分支 `origin:master`，并且将它们都指向 `origin` 上的 `master` 分支.png

如果你在本地 master 分支做了些改动，与此同时，其他人向 git.ourcompany.com 推送了他们的更新，那么服务器上的 master 分支就会向前推进，而与此同时，你在本地的提交历史正朝向不同方向发展。不过只要你不和服务器通讯，你的 origin/master 指针仍然保持原位不会移动.

在本地工作的同时有人向远程仓库推送内容会让提交历史开始分流.png

可以运行 git fetch origin 来同步远程服务器上的数据到本地。该命令首先找到 origin 是哪个服务器（本例为 git.ourcompany.com），从上面获取你尚未拥有的数据，更新你本地的数据库，然后把 origin/master 的指针移到它最新的位置上.

`git fetch` 命令会更新 **remote** 索引.png

为了演示拥有多个远程分支（在不同的远程服务器上）的项目是如何工作的，我们假设你还有另一个仅供你的敏捷开发小组使用的内部服务器 git.team1.ourcompany.com。可以用 git remote add 命令把它加为当前项目的远程分支之一。我们把它命名为 teamone，以便代替完整的 Git URL 以方便使用.

把另一个服务器加为远程仓库.png

现在你可以用 git fetch teamone 来获取小组服务器上你还没有的数据了。由于当前该服务器上的内容是你 origin 服务器上的子集，Git 不会下载任何数据，而只是简单地创建一个名为 teamone/master 的远程分支，指向 teamone 服务器上 master 分支所在的提交对象 31b8e.

你在本地有了一个指向 **teamone** 服务器上 **master** 分支的索引.png

如果你有个叫 serverfix 的分支需要和他人一起开发，可以运行 git push (远程仓库名) (分支名)：

$ git push origin serverfix
Counting objects: 20, done.
Compressing objects: 100% (14/14), done.
Writing objects: 100% (15/15), 1.74 KiB, done.
Total 15 (delta 5), reused 0 (delta 0)
To git@github.com:schacon/simplegit.git
    * [new branch]      serverfix -> serverfix

这里其实走了一点捷径。Git 自动把 serverfix 分支名扩展为 refs/heads/serverfix:refs/heads/serverfix，意为“取出我在本地的 serverfix 分支，推送到远程仓库的 serverfix 分支中去”。我们一般省略 refs/heads/ 。也可以运行 git push origin serverfix:serverfix 来实现相同的效果，它的意思是“上传我本地的 serverfix 分支到远程仓库中去，仍旧称它为 serverfix 分支”。通过此语法，你可以把本地分支推送到某个命名不同的远程分支：若想把远程分支叫作 awesomebranch，可以用 git push origin serverfix:awesomebranch 来推送数据。

接下来，当你的协作者再次从服务器上获取数据时，他们将得到一个新的远程分支 origin/serverfix，并指向服务器上 serverfix 所指向的版本：

$ git fetch origin
remote: Counting objects: 20, done.
remote: Compressing objects: 100% (14/14), done.
remote: Total 15 (delta 5), reused 0 (delta 0)
Unpacking objects: 100% (15/15), done.
From git@github.com:schacon/simplegit
    * [new branch]      serverfix    -> origin/serverfix

值得注意的是，在 fetch 操作下载好新的远程分支之后，你仍然无法在本地编辑该远程仓库中的分支。换句话说，在本例中，你不会有一个新的 serverfix 分支，有的只是一个你无法移动的 origin/serverfix 指针。

如果要把该远程分支的内容合并到当前分支，可以运行 git merge origin/serverfix。如果想要一份自己的 serverfix 来开发，可以在远程分支的基础上分化出一个新的分支来：

$ git checkout -b serverfix origin/serverfix
Branch serverfix set up to track remote branch serverfix from origin.
Switched to a new branch 'serverfix'

这会切换到新建的 serverfix 本地分支，其内容同远程分支 origin/serverfix 一致，这样你就可以在里面继续开发了。

$ git checkout --track origin/serverfix
Branch serverfix set up to track remote branch serverfix from origin.
Switched to a new branch 'serverfix'

要为本地分支设定不同于远程分支的名字，只需在第一个版本的命令里换个名字：

$ git checkout -b sf origin/serverfix
Branch sf set up to track remote branch serverfix from origin.
Switched to a new branch 'sf'

现在你的本地分支 sf 会自动将推送和抓取数据的位置定位到 origin/serverfix 了。

$ git push origin :serverfix
To git@github.com:schacon/simplegit.git
     - [deleted]         serverfix

咚！服务器上的分支没了。你最好特别留心这一页，因为你一定会用到那个命令，而且你很可能会忘掉它的语法。有种方便记忆这条命令的方法：记住我们不久前见过的 git push [远程名] [本地分支]:[远程分支]语法，如果省略 [本地分支]，那就等于是在说“在这里提取空白然后把它变成[远程分支]”。

5.分支的衍合

把一个分支中的修改整合到另一个分支的办法有两种：merge 和 rebase（译注：rebase 的翻译暂定为“衍合”，大家知道就可以了）。

用merge 命令的话，它会把两个分支最新的快照（C3 和 C4）以及二者最新的共同祖先（C2）进行三方合并，合并的结果是产生一个新的提交对象（C5）：

通过合并一个分支来整合分叉了的历史.png

衍合的原理是回到两个分支最近的共同祖先，根据当前分支（也就是要进行衍合的分支 experiment）后续的历次提交对象（这里只有一个 C3），生成一系列文件补丁，然后以基底分支（也就是主干分支 master）最后一个提交对象（C4）为新的出发点，逐个应用之前准备好的补丁文件，最后会生成一个新的合并提交对象（C3'），从而改写 experiment 的提交历史，使它成为 master 分支的直接下游，如图所示：

把 C3 里产生的改变到 C4 上重演一遍.png

现在回到 master 分支，进行一次快进合并：

master 分支的快进.png

现在的 C3' 对应的快照，其实和普通的三方合并，即merge中的 C5 对应的快照内容一模一样了。虽然最后整合得到的结果没有任何区别，但衍合能产生一个更为整洁的提交历史。如果视察一个衍合过的分支的历史记录，看起来会更清楚：仿佛所有修改都是在一根线上先后进行的，尽管实际上它们原本是同时并行发生的。

一般我们使用衍合的目的，是想要得到一个能在远程分支上干净应用的补丁 — 比如某些项目你不是维护者，但想帮点忙的话，最好用衍合：先在自己的一个分支里进行开发，当准备向主项目提交补丁的时候，根据最新的 origin/master 进行一次衍合操作然后再提交，这样维护者就不需要做任何整合工作（译注：实际上是把解决分支补丁同最新主干代码之间冲突的责任，化转为由提交补丁的人来解决。），只需根据你提供的仓库地址作一次快进合并，或者直接采纳你提交的补丁。

请注意，合并结果中最后一次提交所指向的快照，无论是通过衍合，还是三方合并，都会得到相同的快照内容，只不过提交历史不同罢了。衍合是按照每行的修改次序重演一遍修改，而合并是把最终结果合在一起。

假设在接下来的一次软件发布中，我们决定先把客户端的修改并到主线中，而暂缓并入服务端软件的修改（因为还需要进一步测试）。这个时候，我们就可以把基于 client 分支而非 server 分支的改变（即 C8 和 C9），跳过 server 直接放到 master 分支中重演一遍，但这需要用 git rebase 的 --onto 选项指定新的基底分支 master：

$ git rebase --onto master server client

这好比在说：“取出 client 分支，找出 client 分支和 server 分支的共同祖先之后的变化，然后把它们在 master 上重演一遍”。是不是有点复杂？不过它的结果如下图所示，非常酷（译注：虽然 client 里的 C8, C9 在 C3 之后，但这仅表明时间上的先后，而非在 C3 修改的基础上进一步改动，因为 server 和 client 这两个分支对应的代码应该是两套文件，虽然这么说不是很严格，但应理解为在 C3 时间点之后，对另外的文件所做的 C8，C9 修改，放到主干重演。）：

将特性分支上的另一个特性分支衍合到其他分支.png

现在可以快进 master 分支了：

$ git checkout master
$ git merge client
快进 master 分支，使之包含 client 分支的变化.png

现在我们决定把 server 分支的变化也包含进来。我们可以直接把 server 分支衍合到 master，而不用手工切换到 server 分支后再执行衍合操作 — git rebase [主分支] [特性分支] 命令会先取出特性分支 server，然后在主分支 master 上重演：

$ git rebase master server

于是，server 的进度应用到 master 的基础上，如下图所示：

在 master 分支上衍合 server 分支.png

然后就可以快进主干分支 master 了：

$ git checkout master
$ git merge server

现在 client 和 server 分支的变化都已经集成到主干分支来了，可以删掉它们了。最终我们的提交历史会变成下图的样子：

最终的提交历史.png

现在，某人在 C1 的基础上做了些改变，并合并他自己的分支得到结果 C6，推送到中央服务器。当你抓取并合并这些数据到你本地的开发分支中后，会得到合并结果 C7，历史提交会变成下图这样：

抓取他人提交，并入自己主干.png

接下来，那个推送 C6 上来的人决定用衍合取代之前的合并操作；继而又用 git push --force 覆盖了服务器上的历史，得到 C4'。而之后当你再从服务器上下载最新提交后，会得到：

有人推送了衍合后得到的 C4'，丢弃了你作为开发基础的 C4 和 C6.png

下载更新后需要合并，但此时衍合产生的提交对象 C4' 的 SHA-1 校验值和之前 C4 完全不同，所以 Git 会把它们当作新的提交对象处理，而实际上此刻你的提交历史 C7 中早已经包含了 C4 的修改内容，于是合并操作会把 C7 和 C4' 合并为 C8（见下图）:

你把相同的内容又合并了一遍，生成一个新的提交 C8.png

C8 这一步的合并是迟早会发生的，因为只有这样你才能和其他协作者提交的内容保持同步。而在 C8 之后，你的提交历史里就会同时包含 C4 和 C4'，两者有着不同的 SHA-1 校验值，如果用 git log 查看历史，会看到两个提交拥有相同的作者日期与说明，令人费解。而更糟的是，当你把这样的历史推送到服务器后，会再次把这些衍合后的提交引入到中央服务器，进一步困扰其他人（译注：这个例子中，出问题的责任方是那个发布了 C6 后又用衍合发布 C4' 的人，其他人会因此反馈双重历史到共享主干，从而混淆大家的视听。）。

如果把衍合当成一种在推送之前清理提交历史的手段，而且仅仅衍合那些尚未公开的提交对象，就没问题。如果衍合那些已经公开的提交对象，并且已经有人基于这些提交对象开展了后续开发工作的话，就会出现叫人沮丧的麻烦。

上一篇 下一篇

猜你喜欢

热点阅读