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Git 分支

幾乎每一種版本控制系統(tǒng)都以某種形式支持分支。使用分支意味著你可以從開發(fā)主線上分離開來,然后在不影響主線的同時繼續(xù)工作。在很多版本控制系統(tǒng)中,這是個昂貴的過程,常常需要創(chuàng)建一個源代碼目錄的完整副本,對大型項目來說會花費很長時間。

有人把 Git 的分支模型稱為“必殺技特性”,而正是因為它,將 Git 從版本控制系統(tǒng)家族里區(qū)分出來。Git 有何特別之處呢?Git 的分支可謂是難以置信的輕量級,它的新建操作幾乎可以在瞬間完成,并且在不同分支間切換起來也差不多一樣快。和許多其他版本控制系統(tǒng)不同,Git 鼓勵在工作流程中頻繁使用分支與合并,哪怕一天之內(nèi)進行許多次都沒有關(guān)系。理解分支的概念并熟練運用后,你才會意識到為什么 Git 是一個如此強大而獨特的工具,并從此真正改變你的開發(fā)方式。

何謂分支

為了理解 Git 分支的實現(xiàn)方式,我們需要回顧一下 Git 是如何儲存數(shù)據(jù)的。或許你還記得第一章的內(nèi)容,Git 保存的不是文件差異或者變化量,而只是一系列文件快照。

在 Git 中提交時,會保存一個提交(commit)對象,該對象包含一個指向暫存內(nèi)容快照的指針,包含本次提交的作者等相關(guān)附屬信息,包含零個或多個指向該提交對象的父對象指針:首次提交是沒有直接祖先的,普通提交有一個祖先,由兩個或多個分支合并產(chǎn)生的提交則有多個祖先。

為直觀起見,我們假設在工作目錄中有三個文件,準備將它們暫存后提交。暫存操作會對每一個文件計算校驗和(即第一章中提到的 SHA-1 哈希字串),然后把當前版本的文件快照保存到 Git 倉庫中(Git 使用 blob 類型的對象存儲這些快照),并將校驗和加入暫存區(qū)域:

$ git add README test.rb LICENSE
$ git commit -m 'initial commit of my project'

當使用 git commit 新建一個提交對象前,Git 會先計算每一個子目錄(本例中就是項目根目錄)的校驗和,然后在 Git 倉庫中將這些目錄保存為樹(tree)對象。之后 Git 創(chuàng)建的提交對象,除了包含相關(guān)提交信息以外,還包含著指向這個樹對象(項目根目錄)的指針,如此它就可以在將來需要的時候,重現(xiàn)此次快照的內(nèi)容了。

現(xiàn)在,Git 倉庫中有五個對象:三個表示文件快照內(nèi)容的 blob 對象;一個記錄著目錄樹內(nèi)容及其中各個文件對應 blob 對象索引的 tree 對象;以及一個包含指向 tree 對象(根目錄)的索引和其他提交信息元數(shù)據(jù)的 commit 對象。概念上來說,倉庫中的各個對象保存的數(shù)據(jù)和相互關(guān)系看起來如圖 3-1 所示:

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圖 3-1. 單個提交對象在倉庫中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

作些修改后再次提交,那么這次的提交對象會包含一個指向上次提交對象的指針(譯注:即下圖中的 parent 對象)。兩次提交后,倉庫歷史會變成圖 3-2 的樣子:

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圖 3-2. 多個提交對象之間的鏈接關(guān)系

現(xiàn)在來談分支。Git 中的分支,其實本質(zhì)上僅僅是個指向 commit 對象的可變指針。Git 會使用 master 作為分支的默認名字。在若干次提交后,你其實已經(jīng)有了一個指向最后一次提交對象的 master 分支,它在每次提交的時候都會自動向前移動。

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圖 3-3. 分支其實就是從某個提交對象往回看的歷史

那么,Git 又是如何創(chuàng)建一個新的分支的呢?答案很簡單,創(chuàng)建一個新的分支指針。比如新建一個 testing 分支,可以使用 git branch 命令:

$ git branch testing

這會在當前 commit 對象上新建一個分支指針(見圖 3-4)。

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圖 3-4. 多個分支指向提交數(shù)據(jù)的歷史

那么,Git 是如何知道你當前在哪個分支上工作的呢?其實答案也很簡單,它保存著一個名為 HEAD 的特別指針。請注意它和你熟知的許多其他版本控制系統(tǒng)(比如 Subversion 或 CVS)里的 HEAD 概念大不相同。在 Git 中,它是一個指向你正在工作中的本地分支的指針(譯注:將 HEAD 想象為當前分支的別名。)。運行 git branch 命令,僅僅是建立了一個新的分支,但不會自動切換到這個分支中去,所以在這個例子中,我們依然還在 master 分支里工作(參考圖 3-5)。

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圖 3-5. HEAD 指向當前所在的分支

要切換到其他分支,可以執(zhí)行 git checkout 命令。我們現(xiàn)在轉(zhuǎn)換到新建的 testing 分支:

$ git checkout testing

這樣 HEAD 就指向了 testing 分支(見圖3-6)。

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圖 3-6. HEAD 在你轉(zhuǎn)換分支時指向新的分支

這樣的實現(xiàn)方式會給我們帶來什么好處呢?好吧,現(xiàn)在不妨再提交一次:

$ vim test.rb
$ git commit -a -m 'made a change'

圖 3-7 展示了提交后的結(jié)果。

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圖 3-7. 每次提交后 HEAD 隨著分支一起向前移動

非常有趣,現(xiàn)在 testing 分支向前移動了一格,而 master 分支仍然指向原先 git checkout 時所在的 commit 對象?,F(xiàn)在我們回到 master 分支看看:

$ git checkout master

圖 3-8 顯示了結(jié)果。

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圖 3-8. HEAD 在一次 checkout 之后移動到了另一個分支

這條命令做了兩件事。它把 HEAD 指針移回到 master 分支,并把工作目錄中的文件換成了 master 分支所指向的快照內(nèi)容。也就是說,現(xiàn)在開始所做的改動,將始于本項目中一個較老的版本。它的主要作用是將 testing 分支里作出的修改暫時取消,這樣你就可以向另一個方向進行開發(fā)。

我們作些修改后再次提交:

$ vim test.rb
$ git commit -a -m 'made other changes'

現(xiàn)在我們的項目提交歷史產(chǎn)生了分叉(如圖 3-9 所示),因為剛才我們創(chuàng)建了一個分支,轉(zhuǎn)換到其中進行了一些工作,然后又回到原來的主分支進行了另外一些工作。這些改變分別孤立在不同的分支里:我們可以在不同分支里反復切換,并在時機成熟時把它們合并到一起。而所有這些工作,僅僅需要 branchcheckout 這兩條命令就可以完成。

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圖 3-9. 不同流向的分支歷史

由于 Git 中的分支實際上僅是一個包含所指對象校驗和(40 個字符長度 SHA-1 字串)的文件,所以創(chuàng)建和銷毀一個分支就變得非常廉價。說白了,新建一個分支就是向一個文件寫入 41 個字節(jié)(外加一個換行符)那么簡單,當然也就很快了。

這和大多數(shù)版本控制系統(tǒng)形成了鮮明對比,它們管理分支大多采取備份所有項目文件到特定目錄的方式,所以根據(jù)項目文件數(shù)量和大小不同,可能花費的時間也會有相當大的差別,快則幾秒,慢則數(shù)分鐘。而 Git 的實現(xiàn)與項目復雜度無關(guān),它永遠可以在幾毫秒的時間內(nèi)完成分支的創(chuàng)建和切換。同時,因為每次提交時都記錄了祖先信息(譯注:即 parent 對象),將來要合并分支時,尋找恰當?shù)暮喜⒒A(譯注:即共同祖先)的工作其實已經(jīng)自然而然地擺在那里了,所以實現(xiàn)起來非常容易。Git 鼓勵開發(fā)者頻繁使用分支,正是因為有著這些特性作保障。

接下來看看,我們?yōu)槭裁磻擃l繁使用分支。

分支的新建與合并

現(xiàn)在讓我們來看一個簡單的分支與合并的例子,實際工作中大體也會用到這樣的工作流程:

  1. 開發(fā)某個網(wǎng)站。
  2. 為實現(xiàn)某個新的需求,創(chuàng)建一個分支。
  3. 在這個分支上開展工作。

假設此時,你突然接到一個電話說有個很嚴重的問題需要緊急修補,那么可以按照下面的方式處理:

  1. 返回到原先已經(jīng)發(fā)布到生產(chǎn)服務器上的分支。
  2. 為這次緊急修補建立一個新分支,并在其中修復問題。
  3. 通過測試后,回到生產(chǎn)服務器所在的分支,將修補分支合并進來,然后再推送到生產(chǎn)服務器上。
  4. 切換到之前實現(xiàn)新需求的分支,繼續(xù)工作。

分支的新建與切換

首先,我們假設你正在項目中愉快地工作,并且已經(jīng)提交了幾次更新(見圖 3-10)。

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圖 3-10. 一個簡短的提交歷史

現(xiàn)在,你決定要修補問題追蹤系統(tǒng)上的 #53 問題。順帶說明下,Git 并不同任何特定的問題追蹤系統(tǒng)打交道。這里為了說明要解決的問題,才把新建的分支取名為 iss53。要新建并切換到該分支,運行 git checkout 并加上 -b 參數(shù):

$ git checkout -b iss53
Switched to a new branch 'iss53'

這相當于執(zhí)行下面這兩條命令:

$ git branch iss53
$ git checkout iss53

圖 3-11 示意該命令的執(zhí)行結(jié)果。

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圖 3-11. 創(chuàng)建了一個新分支的指針

接著你開始嘗試修復問題,在提交了若干次更新后,iss53 分支的指針也會隨著向前推進,因為它就是當前分支(換句話說,當前的 HEAD 指針正指向 iss53,見圖 3-12):

$ vim index.html
$ git commit -a -m 'added a new footer [issue 53]'

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圖 3-12. iss53 分支隨工作進展向前推進

現(xiàn)在你就接到了那個網(wǎng)站問題的緊急電話,需要馬上修補。有了 Git ,我們就不需要同時發(fā)布這個補丁和 iss53 里作出的修改,也不需要在創(chuàng)建和發(fā)布該補丁到服務器之前花費大力氣來復原這些修改。唯一需要的僅僅是切換回 master 分支。

不過在此之前,留心你的暫存區(qū)或者工作目錄里,那些還沒有提交的修改,它會和你即將檢出的分支產(chǎn)生沖突從而阻止 Git 為你切換分支。切換分支的時候最好保持一個清潔的工作區(qū)域。稍后會介紹幾個繞過這種問題的辦法(分別叫做 stashing 和 commit amending)。目前已經(jīng)提交了所有的修改,所以接下來可以正常轉(zhuǎn)換到 master 分支:

$ git checkout master
Switched to branch 'master'

此時工作目錄中的內(nèi)容和你在解決問題 #53 之前一模一樣,你可以集中精力進行緊急修補。這一點值得牢記:Git 會把工作目錄的內(nèi)容恢復為檢出某分支時它所指向的那個提交對象的快照。它會自動添加、刪除和修改文件以確保目錄的內(nèi)容和你當時提交時完全一樣。

接下來,你得進行緊急修補。我們創(chuàng)建一個緊急修補分支 hotfix 來開展工作,直到搞定(見圖 3-13):

$ git checkout -b hotfix
Switched to a new branch 'hotfix'
$ vim index.html
$ git commit -a -m 'fixed the broken email address'
[hotfix 3a0874c] fixed the broken email address
 1 files changed, 1 deletion(-)

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圖 3-13. hotfix 分支是從 master 分支所在點分化出來的

有必要作些測試,確保修補是成功的,然后回到 master 分支并把它合并進來,然后發(fā)布到生產(chǎn)服務器。用 git merge 命令來進行合并:

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

請注意,合并時出現(xiàn)了“Fast forward”的提示。由于當前 master 分支所在的提交對象是要并入的 hotfix 分支的直接上游,Git 只需把 master 分支指針直接右移。換句話說,如果順著一個分支走下去可以到達另一個分支的話,那么 Git 在合并兩者時,只會簡單地把指針右移,因為這種單線的歷史分支不存在任何需要解決的分歧,所以這種合并過程可以稱為快進(Fast forward)。

現(xiàn)在最新的修改已經(jīng)在當前 master 分支所指向的提交對象中了,可以部署到生產(chǎn)服務器上去了(見圖 3-14)。

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圖 3-14. 合并之后,master 分支和 hotfix 分支指向同一位置。

在那個超級重要的修補發(fā)布以后,你想要回到被打擾之前的工作。由于當前 hotfix 分支和 master 都指向相同的提交對象,所以 hotfix 已經(jīng)完成了歷史使命,可以刪掉了。使用 git branch-d 選項執(zhí)行刪除操作:

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

現(xiàn)在回到之前未完成的 #53 問題修復分支上繼續(xù)工作(圖 3-15):

$ git checkout iss53
Switched to branch 'iss53'
$ vim index.html
$ git commit -a -m 'finished the new footer [issue 53]'
[iss53 ad82d7a] finished the new footer [issue 53]
 1 file changed, 1 insertion(+)

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圖 3-15. iss53 分支可以不受影響繼續(xù)推進。

值得注意的是之前 hotfix 分支的修改內(nèi)容尚未包含到 iss53 中來。如果需要納入此次修補,可以用 git merge master 把 master 分支合并到 iss53;或者等 iss53 完成之后,再將 iss53 分支中的更新并入 master

分支的合并

在問題 #53 相關(guān)的工作完成之后,可以合并回 master 分支。實際操作同前面合并 hotfix 分支差不多,只需回到 master 分支,運行 git merge 命令指定要合并進來的分支:

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

請注意,這次合并操作的底層實現(xiàn),并不同于之前 hotfix 的并入方式。因為這次你的開發(fā)歷史是從更早的地方開始分叉的。由于當前 master 分支所指向的提交對象(C4)并不是 iss53 分支的直接祖先,Git 不得不進行一些額外處理。就此例而言,Git 會用兩個分支的末端(C4 和 C5)以及它們的共同祖先(C2)進行一次簡單的三方合并計算。圖 3-16 用紅框標出了 Git 用于合并的三個提交對象:

http://wiki.jikexueyuan.com/project/pro-git/images/18333fig0316-tn.png" alt="" />

圖 3-16. Git 為分支合并自動識別出最佳的同源合并點。

這次,Git 沒有簡單地把分支指針右移,而是對三方合并后的結(jié)果重新做一個新的快照,并自動創(chuàng)建一個指向它的提交對象(C6)(見圖 3-17)。這個提交對象比較特殊,它有兩個祖先(C4 和 C5)。

值得一提的是 Git 可以自己裁決哪個共同祖先才是最佳合并基礎;這和 CVS 或 Subversion(1.5 以后的版本)不同,它們需要開發(fā)者手工指定合并基礎。所以此特性讓 Git 的合并操作比其他系統(tǒng)都要簡單不少。

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圖 3-17. Git 自動創(chuàng)建了一個包含了合并結(jié)果的提交對象。

既然之前的工作成果已經(jīng)合并到 master 了,那么 iss53 也就沒用了。你可以就此刪除它,并在問題追蹤系統(tǒng)里關(guān)閉該問題。

$ git branch -d iss53

遇到?jīng)_突時的分支合并

有時候合并操作并不會如此順利。如果在不同的分支中都修改了同一個文件的同一部分,Git 就無法干凈地把兩者合到一起(譯注:邏輯上說,這種問題只能由人來裁決。)。如果你在解決問題 #53 的過程中修改了 hotfix 中修改的部分,將得到類似下面的結(jié)果:

$ 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,但沒有提交,它會停下來等你解決沖突。要看看哪些文件在合并時發(fā)生沖突,可以用 git status 查閱:

$ 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")

任何包含未解決沖突的文件都會以未合并(unmerged)的狀態(tài)列出。Git 會在有沖突的文件里加入標準的沖突解決標記,可以通過它們來手工定位并解決這些沖突??梢钥吹酱宋募愃葡旅孢@樣的部分:

<<<<<<< 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 ======= 隔開的上半部分,是 HEAD(即 master 分支,在運行 merge 命令時所切換到的分支)中的內(nèi)容,下半部分是在 iss53 分支中的內(nèi)容。解決沖突的辦法無非是二者選其一或者由你親自整合到一起。比如你可以通過把這段內(nèi)容替換為下面這樣來解決:

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

這個解決方案各采納了兩個分支中的一部分內(nèi)容,而且我還刪除了 <<<<<<<,=======>>>>>>> 這些行。在解決了所有文件里的所有沖突后,運行 git add 將把它們標記為已解決狀態(tài)(譯注:實際上就是來一次快照保存到暫存區(qū)域。)。因為一旦暫存,就表示沖突已經(jīng)解決。如果你想用一個有圖形界面的工具來解決這些問題,不妨運行 git mergetool,它會調(diào)用一個可視化的合并工具并引導你解決所有沖突:

$ 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):

如果不想用默認的合并工具(Git 為我默認選擇了 opendiff,因為我在 Mac 上運行了該命令),你可以在上方"merge tool candidates"里找到可用的合并工具列表,輸入你想用的工具名。我們將在第七章討論怎樣改變環(huán)境中的默認值。

退出合并工具以后,Git 會詢問你合并是否成功。如果回答是,它會為你把相關(guān)文件暫存起來,以表明狀態(tài)為已解決。

再運行一次 git status 來確認所有沖突都已解決:

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

        modified:   index.html

如果覺得滿意了,并且確認所有沖突都已解決,也就是進入了暫存區(qū),就可以用 git commit 來完成這次合并提交。提交的記錄差不多是這樣:

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.
#

如果想給將來看這次合并的人一些方便,可以修改該信息,提供更多合并細節(jié)。比如你都作了哪些改動,以及這么做的原因。有時候裁決沖突的理由并不直接或明顯,有必要略加注解。

分支的管理

到目前為止,你已經(jīng)學會了如何創(chuàng)建、合并和刪除分支。除此之外,我們還需要學習如何管理分支,在日后的常規(guī)工作中會經(jīng)常用到下面介紹的管理命令。

git branch 命令不僅僅能創(chuàng)建和刪除分支,如果不加任何參數(shù),它會給出當前所有分支的清單:

$ git branch
  iss53
* master
  testing

注意看 master 分支前的 * 字符:它表示當前所在的分支。也就是說,如果現(xiàn)在提交更新,master 分支將隨著開發(fā)進度前移。若要查看各個分支最后一個提交對象的信息,運行 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

要從該清單中篩選出你已經(jīng)(或尚未)與當前分支合并的分支,可以用 --merged--no-merged 選項(Git 1.5.6 以上版本)。比如用 git branch --merged 查看哪些分支已被并入當前分支(譯注:也就是說哪些分支是當前分支的直接上游。):

$ git branch --merged
  iss53
* master

之前我們已經(jīng)合并了 iss53,所以在這里會看到它。一般來說,列表中沒有 * 的分支通常都可以用 git branch -d 來刪掉。原因很簡單,既然已經(jīng)把它們所包含的工作整合到了其他分支,刪掉也不會損失什么。

另外可以用 git branch --no-merged 查看尚未合并的工作:

$ git branch --no-merged
  testing

它會顯示還未合并進來的分支。由于這些分支中還包含著尚未合并進來的工作成果,所以簡單地用 git branch -d 刪除該分支會提示錯誤,因為那樣做會丟失數(shù)據(jù):

$ git branch -d testing
error: The branch 'testing' is not fully merged.
If you are sure you want to delete it, run 'git branch -D testing'.

不過,如果你確實想要刪除該分支上的改動,可以用大寫的刪除選項 -D 強制執(zhí)行,就像上面提示信息中給出的那樣。

利用分支進行開發(fā)的工作流程

現(xiàn)在我們已經(jīng)學會了新建分支和合并分支,可以(或應該)用它來做點什么呢?在本節(jié),我們會介紹一些利用分支進行開發(fā)的工作流程。而正是由于分支管理的便捷,才衍生出了這類典型的工作模式,你可以根據(jù)項目的實際情況選擇一種用用看。

長期分支

由于 Git 使用簡單的三方合并,所以就算在較長一段時間內(nèi),反復多次把某個分支合并到另一分支,也不是什么難事。也就是說,你可以同時擁有多個開放的分支,每個分支用于完成特定的任務,隨著開發(fā)的推進,你可以隨時把某個特性分支的成果并到其他分支中。

許多使用 Git 的開發(fā)者都喜歡用這種方式來開展工作,比如僅在 master 分支中保留完全穩(wěn)定的代碼,即已經(jīng)發(fā)布或即將發(fā)布的代碼。與此同時,他們還有一個名為 developnext 的平行分支,專門用于后續(xù)的開發(fā),或僅用于穩(wěn)定性測試 — 當然并不是說一定要絕對穩(wěn)定,不過一旦進入某種穩(wěn)定狀態(tài),便可以把它合并到 master 里。這樣,在確保這些已完成的特性分支(短期分支,比如之前的 iss53 分支)能夠通過所有測試,并且不會引入更多錯誤之后,就可以并到主干分支中,等待下一次的發(fā)布。

本質(zhì)上我們剛才談論的,是隨著提交對象不斷右移的指針。穩(wěn)定分支的指針總是在提交歷史中落后一大截,而前沿分支總是比較靠前(見圖 3-18)。

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圖 3-18. 穩(wěn)定分支總是比較老舊。

或者把它們想象成工作流水線,或許更好理解一些,經(jīng)過測試的提交對象集合被遴選到更穩(wěn)定的流水線(見圖 3-19)。

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圖 3-19. 想象成流水線可能會容易點。

你可以用這招維護不同層次的穩(wěn)定性。某些大項目還會有個 proposed(建議)或 pu(proposed updates,建議更新)分支,它包含著那些可能還沒有成熟到進入 nextmaster 的內(nèi)容。這么做的目的是擁有不同層次的穩(wěn)定性:當這些分支進入到更穩(wěn)定的水平時,再把它們合并到更高層分支中去。再次說明下,使用多個長期分支的做法并非必需,不過一般來說,對于特大型項目或特復雜的項目,這么做確實更容易管理。

特性分支

在任何規(guī)模的項目中都可以使用特性(Topic)分支。一個特性分支是指一個短期的,用來實現(xiàn)單一特性或與其相關(guān)工作的分支??赡苣阍谝郧暗陌姹究刂葡到y(tǒng)里從未做過類似這樣的事情,因為通常創(chuàng)建與合并分支消耗太大。然而在 Git 中,一天之內(nèi)建立、使用、合并再刪除多個分支是常見的事。

我們在上節(jié)的例子里已經(jīng)見過這種用法了。我們創(chuàng)建了 iss53hotfix 這兩個特性分支,在提交了若干更新后,把它們合并到主干分支,然后刪除。該技術(shù)允許你迅速且完全的進行語境切換 — 因為你的工作分散在不同的流水線里,每個分支里的改變都和它的目標特性相關(guān),瀏覽代碼之類的事情因而變得更簡單了。你可以把作出的改變保持在特性分支中幾分鐘,幾天甚至幾個月,等它們成熟以后再合并,而不用在乎它們建立的順序或者進度。

現(xiàn)在我們來看一個實際的例子。請看圖 3-20,由下往上,起先我們在 master 工作到 C1,然后開始一個新分支 iss91 嘗試修復 91 號缺陷,提交到 C6 的時候,又冒出一個解決該問題的新辦法,于是從之前 C4 的地方又分出一個分支 iss91v2,干到 C8 的時候,又回到主干 master 中提交了 C9 和 C10,再回到 iss91v2 繼續(xù)工作,提交 C11,接著,又冒出個不太確定的想法,從 master 的最新提交 C10 處開了個新的分支 dumbidea 做些試驗。

http://wiki.jikexueyuan.com/project/pro-git/images/18333fig0320-tn.png" alt="" /> 圖 3-20. 擁有多個特性分支的提交歷史。

現(xiàn)在,假定兩件事情:我們最終決定使用第二個解決方案,即 iss91v2 中的辦法;另外,我們把 dumbidea 分支拿給同事們看了以后,發(fā)現(xiàn)它竟然是個天才之作。所以接下來,我們準備拋棄原來的 iss91 分支(實際上會丟棄 C5 和 C6),直接在主干中并入另外兩個分支。最終的提交歷史將變成圖 3-21 這樣:

http://wiki.jikexueyuan.com/project/pro-git/images/18333fig0321-tn.png" alt="" />

圖 3-21. 合并了 dumbidea 和 iss91v2 后的分支歷史。

請務必牢記這些分支全部都是本地分支,這一點很重要。當你在使用分支及合并的時候,一切都是在你自己的 Git 倉庫中進行的 — 完全不涉及與服務器的交互。

遠程分支

遠程分支(remote branch)是對遠程倉庫中的分支的索引。它們是一些無法移動的本地分支;只有在 Git 進行網(wǎng)絡交互時才會更新。遠程分支就像是書簽,提醒著你上次連接遠程倉庫時上面各分支的位置。

我們用 (遠程倉庫名)/(分支名) 這樣的形式表示遠程分支。比如我們想看看上次同 origin 倉庫通訊時 master 分支的樣子,就應該查看 origin/master 分支。如果你和同伴一起修復某個問題,但他們先推送了一個 iss53 分支到遠程倉庫,雖然你可能也有一個本地的 iss53 分支,但指向服務器上最新更新的卻應該是 origin/iss53 分支。

可能有點亂,我們不妨舉例說明。假設你們團隊有個地址為 git.ourcompany.com 的 Git 服務器。如果你從這里克隆,Git 會自動為你將此遠程倉庫命名為 origin,并下載其中所有的數(shù)據(jù),建立一個指向它的 master 分支的指針,在本地命名為 origin/master,但你無法在本地更改其數(shù)據(jù)。接著,Git 建立一個屬于你自己的本地 master 分支,始于 originmaster 分支相同的位置,你可以就此開始工作(見圖 3-22):

http://wiki.jikexueyuan.com/project/pro-git/images/18333fig0322-tn.png" alt="" />

圖 3-22. 一次 Git 克隆會建立你自己的本地分支 master 和遠程分支 origin/master,并且將它們都指向 origin 上的 master 分支。

如果你在本地 master 分支做了些改動,與此同時,其他人向 git.ourcompany.com 推送了他們的更新,那么服務器上的 master 分支就會向前推進,而與此同時,你在本地的提交歷史正朝向不同方向發(fā)展。不過只要你不和服務器通訊,你的 origin/master 指針仍然保持原位不會移動(見圖 3-23)。

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圖 3-23. 在本地工作的同時有人向遠程倉庫推送內(nèi)容會讓提交歷史開始分流。

可以運行 git fetch origin 來同步遠程服務器上的數(shù)據(jù)到本地。該命令首先找到 origin 是哪個服務器(本例為 git.ourcompany.com),從上面獲取你尚未擁有的數(shù)據(jù),更新你本地的數(shù)據(jù)庫,然后把 origin/master 的指針移到它最新的位置上(見圖 3-24)。

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圖 3-24. git fetch 命令會更新 remote 索引。

為了演示擁有多個遠程分支(在不同的遠程服務器上)的項目是如何工作的,我們假設你還有另一個僅供你的敏捷開發(fā)小組使用的內(nèi)部服務器 git.team1.ourcompany.com??梢杂玫诙轮刑岬降?git remote add 命令把它加為當前項目的遠程分支之一。我們把它命名為 teamone,以便代替完整的 Git URL 以方便使用(見圖 3-25)。

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圖 3-25. 把另一個服務器加為遠程倉庫

現(xiàn)在你可以用 git fetch teamone 來獲取小組服務器上你還沒有的數(shù)據(jù)了。由于當前該服務器上的內(nèi)容是你 origin 服務器上的子集,Git 不會下載任何數(shù)據(jù),而只是簡單地創(chuàng)建一個名為 teamone/master 的遠程分支,指向 teamone 服務器上 master 分支所在的提交對象 31b8e(見圖 3-26)。

http://wiki.jikexueyuan.com/project/pro-git/images/18333fig0326-tn.png" alt="" />

圖 3-26. 你在本地有了一個指向 teamone 服務器上 master 分支的索引。

推送本地分支

要想和其他人分享某個本地分支,你需要把它推送到一個你擁有寫權(quán)限的遠程倉庫。你創(chuàng)建的本地分支不會因為你的寫入操作而被自動同步到你引入的遠程服務器上,你需要明確地執(zhí)行推送分支的操作。換句話說,對于無意分享的分支,你盡管保留為私人分支好了,而只推送那些協(xié)同工作要用到的特性分支。

如果你有個叫 serverfix 的分支需要和他人一起開發(fā),可以運行 git push (遠程倉庫名) (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

這里其實走了一點捷徑。Git 自動把 serverfix 分支名擴展為 refs/heads/serverfix:refs/heads/serverfix,意為“取出我在本地的 serverfix 分支,推送到遠程倉庫的 serverfix 分支中去”。我們將在第九章進一步介紹 refs/heads/ 部分的細節(jié),不過一般使用的時候都可以省略它。也可以運行 git push origin serverfix:serverfix 來實現(xiàn)相同的效果,它的意思是“上傳我本地的 serverfix 分支到遠程倉庫中去,仍舊稱它為 serverfix 分支”。通過此語法,你可以把本地分支推送到某個命名不同的遠程分支:若想把遠程分支叫作 awesomebranch,可以用 git push origin serverfix:awesomebranch 來推送數(shù)據(jù)。

接下來,當你的協(xié)作者再次從服務器上獲取數(shù)據(jù)時,他們將得到一個新的遠程分支 origin/serverfix,并指向服務器上 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 操作下載好新的遠程分支之后,你仍然無法在本地編輯該遠程倉庫中的分支。換句話說,在本例中,你不會有一個新的 serverfix 分支,有的只是一個你無法移動的 origin/serverfix 指針。

如果要把該遠程分支的內(nèi)容合并到當前分支,可以運行 git merge origin/serverfix。如果想要一份自己的 serverfix 來開發(fā),可以在遠程分支的基礎上分化出一個新的分支來:

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

這會切換到新建的 serverfix 本地分支,其內(nèi)容同遠程分支 origin/serverfix 一致,這樣你就可以在里面繼續(xù)開發(fā)了。

跟蹤遠程分支

從遠程分支 checkout 出來的本地分支,稱為 跟蹤分支 (tracking branch)。跟蹤分支是一種和某個遠程分支有直接聯(lián)系的本地分支。在跟蹤分支里輸入 git push,Git 會自行推斷應該向哪個服務器的哪個分支推送數(shù)據(jù)。同樣,在這些分支里運行 git pull 會獲取所有遠程索引,并把它們的數(shù)據(jù)都合并到本地分支中來。

在克隆倉庫時,Git 通常會自動創(chuàng)建一個名為 master 的分支來跟蹤 origin/master。這正是 git pushgit pull 一開始就能正常工作的原因。當然,你可以隨心所欲地設定為其它跟蹤分支,比如 origin 上除了 master 之外的其它分支。剛才我們已經(jīng)看到了這樣的一個例子:git checkout -b [分支名] [遠程名]/[分支名]。如果你有 1.6.2 以上版本的 Git,還可以用 --track 選項簡化:

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

要為本地分支設定不同于遠程分支的名字,只需在第一個版本的命令里換個名字:

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

現(xiàn)在你的本地分支 sf 會自動將推送和抓取數(shù)據(jù)的位置定位到 origin/serverfix 了。

刪除遠程分支

如果不再需要某個遠程分支了,比如搞定了某個特性并把它合并進了遠程的 master 分支(或任何其他存放穩(wěn)定代碼的分支),可以用這個非常無厘頭的語法來刪除它:git push [遠程名] :[分支名]。如果想在服務器上刪除 serverfix 分支,運行下面的命令:

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

咚!服務器上的分支沒了。你最好特別留心這一頁,因為你一定會用到那個命令,而且你很可能會忘掉它的語法。有種方便記憶這條命令的方法:記住我們不久前見過的 git push [遠程名] [本地分支]:[遠程分支] 語法,如果省略 [本地分支],那就等于是在說“在這里提取空白然后把它變成[遠程分支]”。

分支的衍合

把一個分支中的修改整合到另一個分支的辦法有兩種:mergerebase(譯注:rebase 的翻譯暫定為“衍合”,大家知道就可以了。)。在本章我們會學習什么是衍合,如何使用衍合,為什么衍合操作如此富有魅力,以及我們應該在什么情況下使用衍合。

基本的衍合操作

請回顧之前有關(guān)合并的一節(jié)(見圖 3-27),你會看到開發(fā)進程分叉到兩個不同分支,又各自提交了更新。

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圖 3-27. 最初分叉的提交歷史。

之前介紹過,最容易的整合分支的方法是 merge 命令,它會把兩個分支最新的快照(C3 和 C4)以及二者最新的共同祖先(C2)進行三方合并,合并的結(jié)果是產(chǎn)生一個新的提交對象(C5)。如圖 3-28 所示:

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圖 3-28. 通過合并一個分支來整合分叉了的歷史。

其實,還有另外一個選擇:你可以把在 C3 里產(chǎn)生的變化補丁在 C4 的基礎上重新打一遍。在 Git 里,這種操作叫做衍合(rebase)。有了 rebase 命令,就可以把在一個分支里提交的改變移到另一個分支里重放一遍。

在上面這個例子中,運行:

$ git checkout experiment
$ git rebase master
First, rewinding head to replay your work on top of it...
Applying: added staged command

它的原理是回到兩個分支最近的共同祖先,根據(jù)當前分支(也就是要進行衍合的分支 experiment)后續(xù)的歷次提交對象(這里只有一個 C3),生成一系列文件補丁,然后以基底分支(也就是主干分支 master)最后一個提交對象(C4)為新的出發(fā)點,逐個應用之前準備好的補丁文件,最后會生成一個新的合并提交對象(C3'),從而改寫 experiment 的提交歷史,使它成為 master 分支的直接下游,如圖 3-29 所示:

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圖 3-29. 把 C3 里產(chǎn)生的改變到 C4 上重演一遍。

現(xiàn)在回到 master 分支,進行一次快進合并(見圖 3-30):

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圖 3-30. master 分支的快進。

現(xiàn)在的 C3' 對應的快照,其實和普通的三方合并,即上個例子中的 C5 對應的快照內(nèi)容一模一樣了。雖然最后整合得到的結(jié)果沒有任何區(qū)別,但衍合能產(chǎn)生一個更為整潔的提交歷史。如果視察一個衍合過的分支的歷史記錄,看起來會更清楚:仿佛所有修改都是在一根線上先后進行的,盡管實際上它們原本是同時并行發(fā)生的。

一般我們使用衍合的目的,是想要得到一個能在遠程分支上干凈應用的補丁 — 比如某些項目你不是維護者,但想幫點忙的話,最好用衍合:先在自己的一個分支里進行開發(fā),當準備向主項目提交補丁的時候,根據(jù)最新的 origin/master 進行一次衍合操作然后再提交,這樣維護者就不需要做任何整合工作(譯注:實際上是把解決分支補丁同最新主干代碼之間沖突的責任,化轉(zhuǎn)為由提交補丁的人來解決。),只需根據(jù)你提供的倉庫地址作一次快進合并,或者直接采納你提交的補丁。

請注意,合并結(jié)果中最后一次提交所指向的快照,無論是通過衍合,還是三方合并,都會得到相同的快照內(nèi)容,只不過提交歷史不同罷了。衍合是按照每行的修改次序重演一遍修改,而合并是把最終結(jié)果合在一起。

有趣的衍合

衍合也可以放到其他分支進行,并不一定非得根據(jù)分化之前的分支。以圖 3-31 的歷史為例,我們?yōu)榱私o服務器端代碼添加一些功能而創(chuàng)建了特性分支 server,然后提交 C3 和 C4。然后又從 C3 的地方再增加一個 client 分支來對客戶端代碼進行一些相應修改,所以提交了 C8 和 C9。最后,又回到 server 分支提交了 C10。

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圖 3-31. 從一個特性分支里再分出一個特性分支的歷史。

假設在接下來的一次軟件發(fā)布中,我們決定先把客戶端的修改并到主線中,而暫緩并入服務端軟件的修改(因為還需要進一步測試)。這個時候,我們就可以把基于 client 分支而非 server 分支的改變(即 C8 和 C9),跳過 server 直接放到 master 分支中重演一遍,但這需要用 git rebase--onto 選項指定新的基底分支 master

$ git rebase --onto master server client

這好比在說:“取出 client 分支,找出 client 分支和 server 分支的共同祖先之后的變化,然后把它們在 master 上重演一遍”。是不是有點復雜?不過它的結(jié)果如圖 3-32 所示,非??幔ㄗg注:雖然 client 里的 C8, C9 在 C3 之后,但這僅表明時間上的先后,而非在 C3 修改的基礎上進一步改動,因為 serverclient 這兩個分支對應的代碼應該是兩套文件,雖然這么說不是很嚴格,但應理解為在 C3 時間點之后,對另外的文件所做的 C8,C9 修改,放到主干重演。):

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圖 3-32. 將特性分支上的另一個特性分支衍合到其他分支。

現(xiàn)在可以快進 master 分支了(見圖 3-33):

$ git checkout master
$ git merge client

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圖 3-33. 快進 master 分支,使之包含 client 分支的變化。

現(xiàn)在我們決定把 server 分支的變化也包含進來。我們可以直接把 server 分支衍合到 master,而不用手工切換到 server 分支后再執(zhí)行衍合操作 — git rebase [主分支] [特性分支] 命令會先取出特性分支 server,然后在主分支 master 上重演:

$ git rebase master server

于是,server 的進度應用到 master 的基礎上,如圖 3-34 所示:

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圖 3-34. 在 master 分支上衍合 server 分支。

然后就可以快進主干分支 master 了:

$ git checkout master
$ git merge server

現(xiàn)在 clientserver 分支的變化都已經(jīng)集成到主干分支來了,可以刪掉它們了。最終我們的提交歷史會變成圖 3-35 的樣子:

$ git branch -d client
$ git branch -d server

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圖 3-35. 最終的提交歷史

衍合的風險

呃,奇妙的衍合也并非完美無缺,要用它得遵守一條準則:

一旦分支中的提交對象發(fā)布到公共倉庫,就千萬不要對該分支進行衍合操作。

如果你遵循這條金科玉律,就不會出差錯。否則,人民群眾會仇恨你,你的朋友和家人也會嘲笑你,唾棄你。

在進行衍合的時候,實際上拋棄了一些現(xiàn)存的提交對象而創(chuàng)造了一些類似但不同的新的提交對象。如果你把原來分支中的提交對象發(fā)布出去,并且其他人更新下載后在其基礎上開展工作,而稍后你又用 git rebase 拋棄這些提交對象,把新的重演后的提交對象發(fā)布出去的話,你的合作者就不得不重新合并他們的工作,這樣當你再次從他們那里獲取內(nèi)容時,提交歷史就會變得一團糟。

下面我們用一個實際例子來說明為什么公開的衍合會帶來問題。假設你從一個中央服務器克隆然后在它的基礎上搞了一些開發(fā),提交歷史類似圖 3-36 所示:

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圖 3-36. 克隆一個倉庫,在其基礎上工作一番。

現(xiàn)在,某人在 C1 的基礎上做了些改變,并合并他自己的分支得到結(jié)果 C6,推送到中央服務器。當你抓取并合并這些數(shù)據(jù)到你本地的開發(fā)分支中后,會得到合并結(jié)果 C7,歷史提交會變成圖 3-37 這樣:

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圖 3-37. 抓取他人提交,并入自己主干。

接下來,那個推送 C6 上來的人決定用衍合取代之前的合并操作;繼而又用 git push --force 覆蓋了服務器上的歷史,得到 C4'。而之后當你再從服務器上下載最新提交后,會得到:

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圖 3-38. 有人推送了衍合后得到的 C4',丟棄了你作為開發(fā)基礎的 C4 和 C6。

下載更新后需要合并,但此時衍合產(chǎn)生的提交對象 C4' 的 SHA-1 校驗值和之前 C4 完全不同,所以 Git 會把它們當作新的提交對象處理,而實際上此刻你的提交歷史 C7 中早已經(jīng)包含了 C4 的修改內(nèi)容,于是合并操作會把 C7 和 C4' 合并為 C8(見圖 3-39):

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圖 3-39. 你把相同的內(nèi)容又合并了一遍,生成一個新的提交 C8。

C8 這一步的合并是遲早會發(fā)生的,因為只有這樣你才能和其他協(xié)作者提交的內(nèi)容保持同步。而在 C8 之后,你的提交歷史里就會同時包含 C4 和 C4',兩者有著不同的 SHA-1 校驗值,如果用 git log 查看歷史,會看到兩個提交擁有相同的作者日期與說明,令人費解。而更糟的是,當你把這樣的歷史推送到服務器后,會再次把這些衍合后的提交引入到中央服務器,進一步困擾其他人(譯注:這個例子中,出問題的責任方是那個發(fā)布了 C6 后又用衍合發(fā)布 C4' 的人,其他人會因此反饋雙重歷史到共享主干,從而混淆大家的視聽。)。

如果把衍合當成一種在推送之前清理提交歷史的手段,而且僅僅衍合那些尚未公開的提交對象,就沒問題。如果衍合那些已經(jīng)公開的提交對象,并且已經(jīng)有人基于這些提交對象開展了后續(xù)開發(fā)工作的話,就會出現(xiàn)叫人沮喪的麻煩。

小結(jié)

讀到這里,你應該已經(jīng)學會了如何創(chuàng)建分支并切換到新分支,在不同分支間轉(zhuǎn)換,合并本地分支,把分支推送到共享服務器上,使用共享分支與他人協(xié)作,以及在分享之前進行衍合。