Git 分支：高效協(xié)作的利器

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第一章中，我曾談到自己最初對在項目中嘗試新事物的恐懼。如果嘗試一些雄心勃勃的功能，卻破壞了之前正常運行的部分，該怎麼辦？ Git 的分支功能完美解決了這個問題。

要點總結(jié)

• Git 分支允許創(chuàng)建項目的副本，從而進行實驗而不會影響原始項目。如果實驗成功，可以輕鬆地將實驗性元素合併到主分支。
• 分支允許同時處理多個任務(wù)而不會相互干擾。這在等待一個功能審批的同時需要處理另一個功能時非常有用。分支還可以通過分離不同的想法來使代碼更易於理解。
• 在 Git 中創(chuàng)建分支使用命令 git branch [分支名稱]。切換到該分支使用 git checkout [分支名稱]。刪除分支使用 git branch -D [分支名稱]，但建議除非必要，否則不要刪除分支。
• 在 Git 中合併分支是一個簡單的過程。確保所需分支處於活動狀態(tài)後，使用命令 git merge [分支名稱]。但是，這可能會在項目歷史記錄中創(chuàng)建循環(huán)，這在大型團隊中可能難以導航。下一章將探討一種不創(chuàng)建循環(huán)的合併方法。

什麼是分支？

在項目中創(chuàng)建一個新分支，本質(zhì)上意味著創(chuàng)建該項目的副本。您可以使用此副本進行實驗，而不會影響原始項目。因此，如果實驗失敗，您可以放棄它並返回到原始項目——主分支。

但如果實驗成功，Git 可以輕鬆地將實驗性元素合併到主分支中。而且，在後期，如果您改變主意，可以輕鬆地恢復到合併之前的項目狀態(tài)。

因此，Git 中的分支是獨立的開發(fā)路徑。您可以在分支中創(chuàng)建新的提交，而不會影響其他分支。分支的易用性是 Git 最好的特性之一。 （雖然其他版本控制選項（如CVS）也有分支選項，但在CVS 上合併分支的體驗非常繁瑣。如果您有使用其他版本控制系統(tǒng)中分支的經(jīng)驗，請放心，在Git 中使用分支是完全不同的。）

在 Git 中，您默認處於主分支。名稱“master”（主）並不意味著它在任何方面都優(yōu)越。這只是一個約定俗成的叫法。

注意：分支約定

雖然您可以自由地使用不同的分支作為 Git 中的基礎(chǔ)分支，但人們通常期望在主分支中找到特定項目的最新代碼。

您可能會爭辯說，由於能夠返回到任何提交，因此不需要分支。但是，想像一下，您需要向您的主管展示您的工作，同時還要開發(fā)一個不屬於您已完成工作的新功能的情況。由於分支用於分離不同的想法，因此它使存儲庫中的代碼易於理解。此外，分支使您能夠僅在主分支或主分支中保留重要的提交。

分支的另一個用途是它們使您能夠同時處理多件事情，而不會相互干擾。假設(shè)您提交了功能 1 以供審核，但您的主管需要一些時間才能審核它。同時，您需要處理功能 2。在這種情況下，分支就派上用場了。如果您在新分支上處理您的新想法，您可以隨時切換回您之前的分支，以將存儲庫恢復到之前的狀態(tài)，該狀態(tài)不包含與您的想法相關(guān)的任何代碼。

現(xiàn)在讓我們開始在 Git 中使用分支。要查看分支列表和您正在使用的當前分支，請運行以下命令：

<code>git branch</code>

如果您已克隆您的存儲庫或設(shè)置了遠程存儲庫，您也可以看到遠程分支。只需在上述命令後添加 -a：

<code>git branch -a</code>

如上所示，紅色分支表示它們位於遠程存儲庫。在我們的例子中，我們可以看到 origin 遠程存儲庫中存在的各種分支。

創(chuàng)建分支

在 Git 中創(chuàng)建分支有多種方法。要創(chuàng)建一個新分支並保留在當前分支中，請運行以下命令：

<code>git branch test_branch</code>

這裡，test_branch 是創(chuàng)建的分支的名稱。但是，運行 <code>git branch</code> 後，似乎活動分支仍然是主分支。要更改活動分支，我們可以運行 checkout 命令（如下所示）：

<code>git checkout test_branch</code>

您還可以組合上述兩個命令，從而通過在 checkout 命令後添加 -b 來在一個命令中創(chuàng)建和檢出新分支：

<code>git checkout -b new_test_branch</code>

我們剛剛創(chuàng)建的分支基於當前活動分支（在本例中為主分支）的最新提交。如果您想基於某個提交（例如 cafb55d）創(chuàng)建分支（例如 old_commit_branch），您可以運行以下命令：

<code>git checkout -b old_commit_branch cafb55d</code>

要將當前分支重命名為 renamed_branch，請運行以下命令：

<code>git branch -m renamed_branch</code>

刪除分支

要刪除分支，請運行以下命令：

<code>git branch</code>

注意：除非必須，否則不要刪除分支

由於保留分支實際上沒有任何缺點，因此我建議除非存儲庫中的分支數(shù)量變得太大而難以管理，否則不要刪除它們。

上面使用的 -D 選項即使分支尚未與遠程分支同步，也會刪除分支。這意味著，如果您的當前分支中有尚未推送的提交，-D 仍然會刪除您的分支，而不會發(fā)出任何警告。為了確保您不會丟失數(shù)據(jù)，您可以使用 -d 作為 -D 的替代項。 -d 僅在分支已與遠程分支同步時才刪除分支。由於我們的分支尚未同步，讓我們看看如果我們使用 -d 會發(fā)生什麼，如下所示：

如您所見，Git 會向您發(fā)出警告併中止操作，因為數(shù)據(jù)尚未與分支合併。

分支和 HEAD

既然我們有機會嘗試分支的基礎(chǔ)知識，那麼讓我們花一點時間討論分支在 Git 中的工作方式，並介紹一個重要的概念：HEAD。

如上所述，分支只是不同提交之間的鏈接，或者說是通過提交的路徑。需要注意的是，在使用分支時，分支的 HEAD 指向分支中的最新提交。我將在接下來的章節(jié)中多次提到 HEAD。在 Git 中，HEAD 指向分支中的最新提交。換句話說，它指的是分支的頂端。

分支本質(zhì)上是指向提交的指針，該提交具有父提交、祖父母提交等等。這個提交鏈形成了我上面提到的路徑。那麼，如何鏈接分支和 HEAD 呢？好吧，HEAD 和當前分支的頂端指向相同的提交。讓我們來看一個圖表來說明這個想法：

如上所示，branch_A 最初是活動分支，HEAD 指向提交 C。提交 A 是基礎(chǔ)提交，沒有任何父提交，因此 branch_A 中的提交按時間反向順序排列（這也構(gòu)成了我上面談到的路徑）是 C → B → A。 branch_B 中的提交是 E → D → B → A。 HEAD 指向活動分支 branch_A 的最新提交，即提交 C。當我們添加提交時，它將添加到活動分支。提交後，branch_A 指向 F，分支遵循 F → C → B → A，而 branch_B 保持不變。 HEAD 現(xiàn)在指向提交 F。同樣，當我們添加另一個提交時，更改在圖中得到演示。

高級分支：合併分支

如前所述，Git 最大的優(yōu)勢之一是合併分支特別容易。現(xiàn)在讓我們看看它是如何完成的。

我們將創(chuàng)建兩個新分支——new_feature 和 another_feature——並添加一些虛擬提交。檢查每個分支的歷史記錄向我們顯示，another_feature 分支領(lǐng)先一個提交，如下所示：

這種情況可以如下圖所示。每個圓圈代表一個提交，分支名稱指向其 HEAD（分支的頂端）。

要將 new_feature 與主分支合併，請運行以下命令（首先確保主分支處於活動狀態(tài)）：

<code>git branch</code>

結(jié)果可以如下圖所示：

要將 another_feature 與 new_feature 合併，只需運行以下命令（確保 new_feature 分支處於活動狀態(tài)）：

<code>git branch -a</code>

結(jié)果可以如下圖所示：

重要提示：注意循環(huán)

上圖顯示此合併在您的項目歷史記錄中跨兩個提交創(chuàng)建了一個循環(huán)，其中工作流分別發(fā)散和收斂。在單獨工作或在小型團隊中工作時，此類循環(huán)可能不是問題。但是，在一個更大的團隊中——自從您偏離主分支以來可能有很多提交——這種大型循環(huán)使得難以導航歷史記錄並理解更改。我們將在第 6 章中探討使用 rebase 命令合併分支而不創(chuàng)建循環(huán)的方法。

此合併沒有任何“衝突”。原因很簡單，與 another_feature 分支相比，沒有新的提交添加到 new_feature 分支。 Git 中的衝突發(fā)生在同一文件的同一部分在兩個分支中的非公共提交中都被修改時。 Git 會引發(fā)衝突以確保您不會丟失任何數(shù)據(jù)。

我們將在下一章詳細討論衝突。我前面提到過，分支可以通過簡單的提交路徑來可視化。當我們合併分支並且沒有衝突時，例如上面那樣，只有分支路徑發(fā)生更改，並且分支的 HEAD 會更新。這稱為快速前進類型的合併。

合併分支的另一種方法是非快速前進合併，方法是在合併命令後添加 --no-ff。通過這種方式，將在基礎(chǔ)分支上創(chuàng)建一個新的提交，其中包含來自另一個分支的更改。您還需要指定提交消息：

<code>git branch</code>

在上面的示例中，前者（將 new_feature 與主分支合併）是快速前進合併，而後者是非快速前進合併，帶有合併提交。

雖然快速前進樣式的合併是默認的，但通常最好對合併到主分支的合併使用非快速前進方法。從長遠來看，標識新功能合併的新提交可能是有益的，因為它將負責新功能的代碼部分邏輯地分離到一個提交中。

結(jié)論

您學到了什麼？

在本章中，我們討論了什麼是分支以及如何在 Git 中管理它們。我們研究了創(chuàng)建、修改、刪除和合併分支。

接下來是什麼？

我已經(jīng)談到 Git 如何對團隊合作的開發(fā)人員有益。下一章將更詳細地探討這一點，以及在分佈式團隊中經(jīng)常使用的特定 Git 操作和命令。

關(guān)於 Git 分支的常見問題

• Git 分支的主要目的是什麼？

Git 分支是一個強大的功能，允許開發(fā)人員創(chuàng)建單獨的開發(fā)線路。這在處理新功能或修復程序時尤其有用，因為它允許您將工作與主項目隔離開來。功能或修復程序完成後並經(jīng)過測試後，可以將其合併回主項目。這確保了主項目保持穩(wěn)定，並允許多個開發(fā)人員同時處理不同的功能而不會相互干擾。

• 如何在 Git 中創(chuàng)建新分支？

在 Git 中創(chuàng)建新分支很簡單。您可以使用 <code>git branch</code> 命令，後跟新分支的名稱。例如，git branch new_feature 將創(chuàng)建一個名為“new_feature”的新分支。要切換到此分支，您可以使用 git checkout 命令，如下所示：git checkout new_feature。

• 如何在 Git 中合併分支？

在 Git 中合併分支使用 git merge 命令。在合併之前，您需要位於要合併到的分支上。例如，如果您想將名為“new_feature”的分支合併到“master”分支，您首先需要使用 git checkout master 切換到主分支，然後使用 git merge new_feature 命令。

• 什麼是 Git 分支指針以及它是如何工作的？

Git 分支指針是一個包含其指向的提交的 SHA1 哈希的文件。當您創(chuàng)建新分支時，Git 會創(chuàng)建一個新的指針，並隨著您進行的每次新提交一起移動它。這允許 Git 跟蹤項目的歷史記錄。

• 如何在 Git 中刪除分支？

在 Git 中刪除分支使用 git branch -d 命令，後跟分支的名稱。例如，git branch -d old_feature 將刪除名為“old_feature”的分支。但是，如果分支有尚未合併到另一個分支中的提交，Git 將阻止您刪除分支。要強制刪除，您可以使用 -D 選項。

• Git 中的快速前進合併和三方合併有什麼區(qū)別？

當從當前分支尖端到目標分支存在線性路徑時，Git 中的快速前進合併是可能的。 Git 不創(chuàng)建新的提交，而是將當前分支指針向上移動到目標分支。另一方面，當不存在線性路徑時，使用三方合併。 Git 將創(chuàng)建一個具有兩個父級的新的提交，有效地連接兩個分支。

• 如何查看 Git 存儲庫中的所有分支？

您可以使用不帶參數(shù)的 <code>git branch</code> 命令查看 Git 存儲庫中的所有分支。這將列出所有本地分支。如果您還想查看遠程分支，可以使用 -a 選項，如下所示：<code>git branch -a</code>。

• 如何在 Git 中重命名分支？

在 Git 中重命名分支使用 git branch -m 命令，後跟舊名稱和新名稱。例如，git branch -m old_name new_name 將將分支“old_name”重命名為“new_name”。

• 什麼是 Git 中的分離 HEAD 以及如何避免它？

Git 中的分離 HEAD 發(fā)生在您檢出提交而不是分支時。這可能很危險，因為當您檢出到另一個分支時，您所做的任何更改都將丟失。為避免這種情況，請務(wù)必始終檢出到分支，而不是提交。

• 如何在 Git 中合併分支時解決衝突？

在 Git 中合併分支時，如果同一文件的同一部分在兩個分支中都被修改，則可能會發(fā)生衝突。 Git 將標記該文件為“未合併”，您需要手動解決衝突。您可以通過在文本編輯器中打開文件，找到衝突標記（<<<<<<<），並決定保留哪些更改來執(zhí)行此操作。解決所有衝突後，您可以使用 git add 添加文件，然後使用 git commit 提交它。

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