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(duì)在項(xiàng)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(yùn)行的部分，該怎么辦？Git 的分支功能完美解決了這個(gè)問(wèn)題。

要點(diǎn)總結(jié)

• Git 分支允許創(chuàng)建項(xiàng)目的副本，從而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)而不會(huì)影響原始項(xiàng)目。如果實(shí)驗(yàn)成功，可以輕松地將實(shí)驗(yàn)性元素合并到主分支。
• 分支允許同時(shí)處理多個(gè)任務(wù)而不會(huì)相互干擾。這在等待一個(gè)功能審批的同時(shí)需要處理另一個(gè)功能時(shí)非常有用。分支還可以通過(guò)分離不同的想法來(lái)使代碼更易于理解。
• 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?jiǎng)h除分支。
• 在 Git 中合并分支是一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程。確保所需分支處于活動(dòng)狀態(tài)后，使用命令 git merge [分支名稱]。但是，這可能會(huì)在項(xiàng)目歷史記錄中創(chuàng)建循環(huán)，這在大型團(tuán)隊(duì)中可能難以導(dǎo)航。下一章將探討一種不創(chuàng)建循環(huán)的合并方法。

什么是分支？

在項(xiàng)目中創(chuàng)建一個(gè)新分支，本質(zhì)上意味著創(chuàng)建該項(xiàng)目的副本。您可以使用此副本進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而不會(huì)影響原始項(xiàng)目。因此，如果實(shí)驗(yàn)失敗，您可以放棄它并返回到原始項(xiàng)目——主分支。

但如果實(shí)驗(yàn)成功，Git 可以輕松地將實(shí)驗(yàn)性元素合并到主分支中。而且，在后期，如果您改變主意，可以輕松地恢復(fù)到合并之前的項(xiàng)目狀態(tài)。

因此，Git 中的分支是獨(dú)立的開發(fā)路徑。您可以在分支中創(chuàng)建新的提交，而不會(huì)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(xiàng)（如 CVS）也有分支選項(xiàng)，但在 CVS 上合并分支的體驗(yàn)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(yàn)，請(qǐng)放心，在 Git 中使用分支是完全不同的。）

在 Git 中，您默認(rèn)處于主分支。名稱“master”（主）并不意味著它在任何方面都優(yōu)越。這只是一個(gè)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(xiàng)目的最新代碼。

您可能會(huì)爭(zhēng)辯說(shuō)，由于能夠返回到任何提交，因此不需要分支。但是，想象一下，您需要向您的主管展示您的工作，同時(shí)還要開發(fā)一個(gè)不屬于您已完成工作的新功能的情況。由于分支用于分離不同的想法，因此它使存儲(chǔ)庫(kù)中的代碼易于理解。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(gè)用途是它們使您能夠同時(shí)處理多件事情，而不會(huì)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(shí)間才能審核它。同時(shí)，您需要處理功能 2。在這種情況下，分支就派上用場(chǎng)了。如果您在新分支上處理您的新想法，您可以隨時(shí)切換回您之前的分支，以將存儲(chǔ)庫(kù)恢復(fù)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(dāng)前分支，請(qǐng)運(yùn)行以下命令：

<code>git branch</code>

如果您已克隆您的存儲(chǔ)庫(kù)或設(shè)置了遠(yuǎn)程存儲(chǔ)庫(kù)，您也可以看到遠(yuǎn)程分支。只需在上述命令后添加 -a：

<code>git branch -a</code>

如上所示，紅色分支表示它們位于遠(yuǎn)程存儲(chǔ)庫(kù)。在我們的例子中，我們可以看到 origin 遠(yuǎn)程存儲(chǔ)庫(kù)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?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新分支并保留在當(dāng)前分支中，請(qǐng)運(yùn)行以下命令：

<code>git branch test_branch</code>

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

<code>git checkout test_branch</code>

您還可以組合上述兩個(gè)命令，從而通過(guò)在 checkout 命令后添加 -b 來(lái)在一個(gè)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)建的分支基于當(dāng)前活動(dòng)分支（在本例中為主分支）的最新提交。如果您想基于某個(gè)提交（例如 cafb55d）創(chuàng)建分支（例如 old_commit_branch），您可以運(yùn)行以下命令：

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

要將當(dāng)前分支重命名為 renamed_branch，請(qǐng)運(yùn)行以下命令：

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

刪除分支

要?jiǎng)h除分支，請(qǐng)運(yùn)行以下命令：

<code>git branch</code>

注意：除非必須，否則不要?jiǎng)h除分支

由于保留分支實(shí)際上沒(méi)有任何缺點(diǎn)，因此我建議除非存儲(chǔ)庫(kù)中的分支數(shù)量變得太大而難以管理，否則不要?jiǎng)h除它們。

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

如您所見(jiàn)，Git 會(huì)向您發(fā)出警告并中止操作，因?yàn)閿?shù)據(jù)尚未與分支合并。

分支和 HEAD

既然我們有機(jī)會(huì)嘗試分支的基礎(chǔ)知識(shí)，那么讓我們花一點(diǎn)時(shí)間討論分支在 Git 中的工作方式，并介紹一個(gè)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(shuō)是通過(guò)提交的路徑。需要注意的是，在使用分支時(shí)，分支的 HEAD 指向分支中的最新提交。我將在接下來(lái)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(shuō)，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(gè)提交鏈形成了我上面提到的路徑。那么，如何鏈接分支和 HEAD 呢？好吧，HEAD 和當(dāng)前分支的頂端指向相同的提交。讓我們來(lái)看一個(gè)圖表來(lái)說(shuō)明這個(gè)想法：

如上所示，branch_A 最初是活動(dòng)分支，HEAD 指向提交 C。提交 A 是基礎(chǔ)提交，沒(méi)有任何父提交，因此 branch_A 中的提交按時(shí)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(dòng)分支 branch_A 的最新提交，即提交 C。當(dāng)我們添加提交時(shí)，它將添加到活動(dòng)分支。提交后，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(dāng)我們添加另一個(gè)提交時(shí)，更改在圖中得到演示。

高級(jí)分支：合并分支

如前所述，Git 最大的優(yōu)勢(shì)之一是合并分支特別容易?，F(xiàn)在讓我們看看它是如何完成的。

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

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

要將 new_feature 與主分支合并，請(qǐng)運(yùn)行以下命令（首先確保主分支處于活動(dòng)狀態(tài)）：

<code>git branch</code>

結(jié)果可以如下圖所示：

要將 another_feature 與 new_feature 合并，只需運(yùn)行以下命令（確保 new_feature 分支處于活動(dòng)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)

上圖顯示此合并在您的項(xiàng)目歷史記錄中跨兩個(gè)提交創(chuàng)建了一個(gè)循環(huán)，其中工作流分別發(fā)散和收斂。在單獨(dú)工作或在小型團(tuán)隊(duì)中工作時(shí)，此類循環(huán)可能不是問(wèn)題。但是，在一個(gè)更大的團(tuán)隊(duì)中——自從您偏離主分支以來(lái)可能有很多提交——這種大型循環(huán)使得難以導(dǎo)航歷史記錄并理解更改。我們將在第 6 章中探討使用 rebase 命令合并分支而不創(chuàng)建循環(huán)的方法。

此合并沒(méi)有任何“沖突”。原因很簡(jiǎn)單，與 another_feature 分支相比，沒(méi)有新的提交添加到 new_feature 分支。Git 中的沖突發(fā)生在同一文件的同一部分在兩個(gè)分支中的非公共提交中都被修改時(shí)。Git 會(huì)引發(fā)沖突以確保您不會(huì)丟失任何數(shù)據(jù)。

我們將在下一章詳細(xì)討論沖突。我前面提到過(guò)，分支可以通過(guò)簡(jiǎn)單的提交路徑來(lái)可視化。當(dāng)我們合并分支并且沒(méi)有沖突時(shí)，例如上面那樣，只有分支路徑發(fā)生更改，并且分支的 HEAD 會(huì)更新。這稱為快速前進(jìn)類型的合并。

合并分支的另一種方法是非快速前進(jìn)合并，方法是在合并命令后添加 --no-ff。通過(guò)這種方式，將在基礎(chǔ)分支上創(chuàng)建一個(gè)新的提交，其中包含來(lái)自另一個(gè)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 與主分支合并）是快速前進(jìn)合并，而后者是非快速前進(jìn)合并，帶有合并提交。

雖然快速前進(jìn)樣式的合并是默認(rèn)的，但通常最好對(duì)合并到主分支的合并使用非快速前進(jìn)方法。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，標(biāo)識(shí)新功能合并的新提交可能是有益的，因?yàn)樗鼘⒇?fù)責(zé)新功能的代碼部分邏輯地分離到一個(gè)提交中。

結(jié)論

您學(xué)到了什么？

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

接下來(lái)是什么？

我已經(jīng)談到 Git 如何對(duì)團(tuán)隊(duì)合作的開發(fā)人員有益。下一章將更詳細(xì)地探討這一點(diǎn)，以及在分布式團(tuán)隊(duì)中經(jīng)常使用的特定 Git 操作和命令。

關(guān)于 Git 分支的常見(jiàn)問(wèn)題

• Git 分支的主要目的是什么？

Git 分支是一個(gè)強(qiáng)大的功能，允許開發(fā)人員創(chuàng)建單獨(dú)的開發(fā)線路。這在處理新功能或修復(fù)程序時(shí)尤其有用，因?yàn)樗试S您將工作與主項(xiàng)目隔離開來(lái)。功能或修復(fù)程序完成后并經(jīng)過(guò)測(cè)試后，可以將其合并回主項(xiàng)目。這確保了主項(xiàng)目保持穩(wěn)定，并允許多個(gè)開發(fā)人員同時(shí)處理不同的功能而不會(huì)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(jiǎn)單。您可以使用 <code>git branch</code> 命令，后跟新分支的名稱。例如，git branch new_feature 將創(chuàng)建一個(gè)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 中合并分支？

在 Git 中合并分支使用 git merge 命令。在合并之前，您需要位于要合并到的分支上。例如，如果您想將名為“new_feature”的分支合并到“master”分支，您首先需要使用 git checkout master 切換到主分支，然后使用 git merge new_feature 命令。

• 什么是 Git 分支指針以及它是如何工作的？

Git 分支指針是一個(gè)包含其指向的提交的 SHA1 哈希的文件。當(dāng)您創(chuàng)建新分支時(shí)，Git 會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的指針，并隨著您進(jìn)行的每次新提交一起移動(dòng)它。這允許 Git 跟蹤項(xiàng)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，后跟分支的名稱。例如，git branch -d old_feature 將刪除名為“old_feature”的分支。但是，如果分支有尚未合并到另一個(gè)分支中的提交，Git 將阻止您刪除分支。要強(qiáng)制刪除，您可以使用 -D 選項(xiàng)。

• Git 中的快速前進(jìn)合并和三方合并有什么區(qū)別？

當(dāng)從當(dāng)前分支尖端到目標(biāo)分支存在線性路徑時(shí)，Git 中的快速前進(jìn)合并是可能的。Git 不創(chuàng)建新的提交，而是將當(dāng)前分支指針向上移動(dòng)到目標(biāo)分支。另一方面，當(dāng)不存在線性路徑時(shí)，使用三方合并。Git 將創(chuàng)建一個(gè)具有兩個(gè)父級(jí)的新的提交，有效地連接兩個(gè)分支。

• 如何查看 Git 存儲(chǔ)庫(kù)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(chǔ)庫(kù)中的所有分支。這將列出所有本地分支。如果您還想查看遠(yuǎn)程分支，可以使用 -a 選項(xiàng)，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，后跟舊名稱和新名稱。例如，git branch -m old_name new_name 將將分支“old_name”重命名為“new_name”。

• 什么是 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(shí)。這可能很危險(xiǎn)，因?yàn)楫?dāng)您檢出到另一個(gè)分支時(shí)，您所做的任何更改都將丟失。為避免這種情況，請(qǐng)務(wù)必始終檢出到分支，而不是提交。

• 如何在 Git 中合并分支時(shí)解決沖突？

在 Git 中合并分支時(shí)，如果同一文件的同一部分在兩個(gè)分支中都被修改，則可能會(huì)發(fā)生沖突。Git 將標(biāo)記該文件為“未合并”，您需要手動(dòng)解決沖突。您可以通過(guò)在文本編輯器中打開文件，找到?jīng)_突標(biāo)記（<<<<<<<），并決定保留哪些更改來(lái)執(zhí)行此操作。解決所有沖突后，您可以使用 git add 添加文件，然后使用 git commit 提交它。

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