Git分支管理
更新日期:
分支操作
概述
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:
下面开始实战。
首先,我们创建dev分支,然后切换到dev分支:
1 | $ git checkout -b 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:
1 | $ git branch dev |
然后,用git branch命令查看当前分支:
1 | $ git branch |
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:
1 | $ git add readme.txt |
现在,dev分支的工作完成,我们就可以切换回master分支:
1 | $ git checkout 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:
1 | $ git merge dev |
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:
1 | $ git branch -d dev |
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。
总结
Git鼓励大量使用分支:
查看分支:git branch
创建分支:git branch
切换分支:git checkout
创建+切换分支:git checkout -b
合并某分支到当前分支:git merge
删除分支:git branch -d
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:
1 | $ git switch -c feature1 |
修改readme.txt最后一行,改为:
1 | Creating a new branch is quick AND simple. |
在feature1分支上提交:
1 | $ git readme.txt |
切换到master分支:
1 | $ git switch master |
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:
1 | Creating a new branch is quick & simple. |
提交:
1 | $ git add readme.txt |
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:
1 | $ git merge feature1 |
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
解决冲突再提交:
1 | $ git add readme.txt |
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:
1 | $ git log --graph --pretty=oneline --abbrev-commit |
最后,删除feature1分支:
1 | $ git branch -d feature1 |
总结
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。
解决冲突就是把Git合并失败的文件手动编辑为我们希望的内容,再提交。
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:
1 | $ git checkout -b dev |
修改readme.txt文件,并提交一个新的commit:
1 | $ git readme.txt |
现在,我们切换回master:
1 | $ git switch master |
准备合并dev分支,请注意–no-ff参数,表示禁用Fast forward:
1 | $ git "merge with no-ff" dev --no-ff -m |
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:
1 | $ git log --graph --pretty=oneline --abbrev-commit |
可以看到,不使用Fast forward模式,merge后就像这样:
总结
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:
1 | $ git status |
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:
1 | $ git stash |
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:
1 | $ git checkout master |
现在修复bug,需要把“Git is free software …”改为“Git is a free software …”,然后提交:
1 | $ git readme.txt |
修复完成后,切换到master分支,并完成合并,最后删除issue-101分支:
1 | $ git switch master |
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!
1 | $ git switch dev |
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:
1 | $ git stash |
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:
1 | $ git stash pop |
再用git stash list查看,就看不到任何stash内容了:
1 | $ 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:
1 | $ git stash apply stash@{0} |
在master分支上修复了bug后,我们要想一想,dev分支是早期从master分支分出来的,所以,这个bug其实在当前dev分支上也存在。
那怎么在dev分支上修复同样的bug?重复操作一次,提交不就行了?
有木有更简单的方法?
有!
同样的bug,要在dev上修复,我们只需要把4c805e2 fix bug 101这个提交所做的修改“复制”到dev分支。注意:我们只想复制4c805e2 fix bug 101这个提交所做的修改,并不是把整个master分支merge过来。
为了方便操作,Git专门提供了一个cherry-pick命令,让我们能复制一个特定的提交到当前分支:
1 | $ git branch |
Git自动给dev分支做了一次提交,注意这次提交的commit是1d4b803,它并不同于master的4c805e2,因为这两个commit只是改动相同,但确实是两个不同的commit。用git cherry-pick,我们就不需要在dev分支上手动再把修bug的过程重复一遍。
有些聪明的童鞋会想了,既然可以在master分支上修复bug后,在dev分支上可以“重放”这个修复过程,那么直接在dev分支上修复bug,然后在master分支上“重放”行不行?当然可以,不过你仍然需要git stash命令保存现场,才能从dev分支切换到master分支。
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;
在master分支上修复的bug,想要合并到当前dev分支,可以用git cherry-pick
命令,把bug提交的修改“复制”到当前分支,避免重复劳动。
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:
1 | $ git checkout -b feature-vulcan |
5分钟后,开发完毕:
1 | $ git add vulcan.py |
切回dev,准备合并:
1 | $ 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:
1 | $ 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,需要使用大写的-D参数。。
现在我们强行删除:
1 | $ git branch -D feature-vulcan |
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
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:
1 | $ git remote |
或者,用git remote -v显示更详细的信息:
1 | $ git remote -v |
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:
1 | $ git push origin master |
如果要推送其他分支,比如dev,就改成:
1 | $ 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:
1 | $ git clone gitcom:michaelliao/learngit.git . |
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:
1 | $ git branch |
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:
1 | $ 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:
1 | $ git add env.txt |
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:
1 | $ cat env.txt |
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:
1 | $ git pull |
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:
1 | $ git branch --set-upstream-to=origin/dev dev |
再pull:
1 | $ git pull |
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:
1 | $ git commit -m "fix env conflict" |
因此,多人协作的工作模式通常是这样:
首先,可以试图用git push origin
推送自己的修改; 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;
如果合并有冲突,则解决冲突,并在本地提交;
没有冲突或者解决掉冲突后,再用git push origin
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-to
origin/ 。
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。
Rebase
在上一节我们看到了,多人在同一个分支上协作时,很容易出现冲突。即使没有冲突,后push的童鞋不得不先pull,在本地合并,然后才能push成功。
每次合并再push后,分支变成了这样:
1 | $ git log --graph --pretty=oneline --abbrev-commit |
总之看上去很乱,有强迫症的童鞋会问:为什么Git的提交历史不能是一条干净的直线?
其实是可以做到的!
Git有一种称为rebase的操作,有人把它翻译成“变基”。
我们还是从实际问题出发,看看怎么把分叉的提交变成直线。
在和远程分支同步后,我们对hello.py这个文件做了两次提交。用git log命令看看:
1 | $ git log --graph --pretty=oneline --abbrev-commit |
注意到Git用(HEAD -> master)和(origin/master)标识出当前分支的HEAD和远程origin的位置分别是582d922 add author和d1be385 init hello,本地分支比远程分支快两个提交。
现在我们尝试推送本地分支:
1 | $ git push origin master |
很不幸,失败了,这说明有人先于我们推送了远程分支。按照经验,先pull一下:
1 | $ git pull |
加上刚才合并的提交,现在我们本地分支比远程分支超前3个提交。
用git log看看:
1 | $ git log --graph --pretty=oneline --abbrev-commit |
对强迫症童鞋来说,现在事情有点不对头,提交历史分叉了。如果现在把本地分支push到远程,有没有问题?
有!
什么问题?
不好看!
有没有解决方法?
有!
这个时候,rebase就派上了用场。我们输入命令git rebase试试:
1 | $ git rebase |
输出了一大堆操作,到底是啥效果?再用git log看看:
1 | $ git log --graph --pretty=oneline --abbrev-commit |
原本分叉的提交现在变成一条直线了!这种神奇的操作是怎么实现的?其实原理非常简单。我们注意观察,发现Git把我们本地的提交“挪动”了位置,放到了f005ed4 (origin/master) set exit=1之后,这样,整个提交历史就成了一条直线。rebase操作前后,最终的提交内容是一致的,但是,我们本地的commit修改内容已经变化了,它们的修改不再基于d1be385 init hello,而是基于f005ed4 (origin/master) set exit=1,但最后的提交7e61ed4内容是一致的。
这就是rebase操作的特点:把分叉的提交历史“整理”成一条直线,看上去更直观。缺点是本地的分叉提交已经被修改过了。
最后,通过push操作把本地分支推送到远程
小结
rebase操作可以把本地未push的分叉提交历史整理成直线;
rebase的目的是使得我们在查看历史提交的变化时更容易,因为分叉的提交需要三方对比。