02、分支（branch）

 

1、分支是什么

　　为了理解 Git 分支的实现方式，我们需要回顾一下 Git 是如何储存数据的。或许你还记得上篇博文中的内容，Git 保存的不是文件差异或者变化量，而是文件快照。

　　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（即前文提到的 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：

 

 

 

 

1

$ git add .

2

$ git commit -m 'initial commit of my project'

 

 

　　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来如图所示：

　　单个提交对象在仓库中的数据结构，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的样子：

　　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

　　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：

 

 

 

 

1

$ git branch testing

 

 

　　这会在当前 commit 对象上新建一个分支指针

 

　　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。

　　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：

 

 

 

 

1

$ git checkout testing

 

 

　　这样 HEAD 就指向了 testing 分支。

　　这样的实现方式会给我们带来什么好处呢？好吧，现在不妨再提交一次：

　　每次提交后 HEAD 随着分支一起向前移动。非常有趣，现在 testing 分支向前移动了一格，而 master 分支仍然指向原先 git checkout 时所在的 commit 对象。现在我们回到 master 分支看看：

 

 

 

 

1

$ git checkout master

 

 

　　HEAD 在一次 checkout 之后移动到了另一个分支

　　这条命令做了两件事。它把 HEAD 指针移回到 master 分支，并把工作目录中的文件换成了 master 分支所指向的快照内容。也就是说，现在开始所做的改动，将始于本项目中一个较老的版本。它的主要作用是将 testing 分支里作出的修改暂时取消，这样你就可以向另一个方向进行开发。现在我们在 master 分支上在提交一次，现在的情况就变成了下图。

　　现在我们的项目提交历史产生了分叉，因为刚才我们创建了一个分支，转换到其中进行了一些工作，然后又回到原来的主分支进行了另外一些工作。这些改变分别孤立在不同的分支里：我们可以在不同分支里反复切换，并在时机成熟时把它们合并到一起。而所有这些工作，仅仅需要 branch 和 checkout 这两条命令就可以完成。

　　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、分支的操作

　　先初始化一个 git 仓库，并且在仓库中添加一个文件。

 

 

 

 

1

[denggh@18:04:59 Desktop]$ mkdir tmp && cd tmp

2

3

[denggh@18:05:08 tmp]$ git init

4

Initialized empty Git repository in C:/Users/denggh/Desktop/tmp/.git/

5

6

[denggh@18:05:11 tmp] (master)$ echo 'hi git' > hi.txt

7

8

[denggh@18:05:44 tmp] (master)$ ll

9

total 1

10

-rw-r--r-- 1 denggh 197121 7  5月  4 18:05 hi.txt

11

12

[denggh@18:05:47 tmp] (master)$ git add .

13

warning: LF will be replaced by CRLF in hi.txt.

14

The file will have its original line endings in your working directory

15

16

[denggh@18:05:50 tmp] (master)$ git commit -m '第一次提交文件到git仓库'

17

[master (root-commit) def6362] 第一次提交文件到git仓库

18

 1 file changed, 1 insertion(+)

19

 create mode 100644 hi.txt

20

 

 

2.1、分支查看：git branch

 

 

 

 

1

[denggh@18:11:21 tmp] (master)$ git branch

2

* master

3

4

[denggh@18:11:26 tmp] (master)$ git branch -v

5

* master def6362 第一次提交文件到git仓库

6

7

// git branch 是分支操作命令，第一个是查看分支，第二个是查询分支的commit id 及最后一次提交信息

 

 

2.2、分支创建：git branch <分支名称>

 

 

 

 

1

[denggh@18:11:40 tmp] (master)$ git branch dev

2

3

[denggh@18:15:28 tmp] (master)$ git branch -v

4

  dev    def6362 第一次提交文件到git仓库

5

* master def6362 第一次提交文件到git仓库

 

 

　　执行创建分支的命令之后，我们发现 refs/heads 目录下多了一个 dev文件，我们这个时候查看 dev 与 master 文件内容。

 

 

 

 

1

[denggh@18:18:07 tmp] (master)$ cat .git/refs/heads/master

2

def6362f790dccbf5d04b68034ef8f7c12d9bf3e

3

4

[denggh@18:19:00 tmp] (master)$ cat .git/refs/heads/dev

5

def6362f790dccbf5d04b68034ef8f7c12d9bf3e

 

 

　　所以从中我们可以理解，创建分支只是创建了一个指针，想必这个时候读者对上节的内容应该更能理解了：

2.3、分支切换：git checkout <分支名称>

 

 

 

 

1

[denggh@18:25:05 tmp] (master)$ git checkout dev

2

Switched to branch 'dev'

 

 

　　分支切换之后，我们发现 HEAD 文件的内容发生了变化，比对前后的内容改变的内容如下：

 

 

 

 

1

// 切换前 HEAD 内容

2

ref: refs/heads/master

3

4

// 切换后 HEAD 内容

5

ref: refs/heads/dev

 

 

　　我们发现 HEAD 里面存的是一个文件的位置，他指向的是 refs/heads 目录下的某个文件，而 refs/heads 目录下文件的内容又是一个指针，所以这个时候我们更能清楚的理解上节的内容了。

2.4、删除分支：git branch -d <分支名称>

 

 

 

 

1

[denggh@18:25:11 tmp] (dev)$ git branch -d dev

2

error: Cannot delete branch 'dev' checked out at 'C:/Users/denggh/Desktop/tmp'

3

// 这里报错了，所以删除分支时不能在被删除的那个分支上

4

5

[denggh@18:33:27 tmp] (dev)$ git checkout master

6

Switched to branch 'master'

7

8

[denggh@18:33:44 tmp] (master)$ git branch -d dev

9

Deleted branch dev (was def6362).

10

11

[denggh@18:33:59 tmp] (master)$ git branch

12

* master

13

14

15

// 有时候删除分支时会报错，因为被删除的分支上有文件变化，且没有合并，如果删除分支就会丢失修改内容

16

// 如果确认修改内容不要了，使用 -D 就可以了。

17

[denggh@18:36:52 tmp] (master)$ git branch -d dev

18

error: The branch 'dev' is not fully merged.

19

If you are sure you want to delete it, run 'git branch -D dev'.

20

21

[denggh@18:36:59 tmp] (master)$ git branch -D dev

22

Deleted branch dev (was 165f0e6).

23

24

[denggh@18:37:07 tmp] (master)$ git branch

25

* master

26

 

 

2.5、分支重命名：git branch -m <分支名称> <新名称>

 

 

 

 

1

[denggh@18:40:26 tmp] (master)$ git branch de

2

3

[denggh@18:40:29 tmp] (master)$ git branch

4

  de

5

* master

6

7

[denggh@18:40:32 tmp] (master)$ git branch -m de dev

8

9

[denggh@18:40:38 tmp] (master)$ git branch

10

  dev

11

* master

 

 

2.6、分支合并：git merge -m '<message>' <分支名称>

 

 

 

 

1

[denggh@18:43:37 tmp] (master)$ git branch

2

  dev

3

* master

4

5

[denggh@18:43:41 tmp] (master)$ git merge -m '合并 dev 分支到 master 上' dev

6

Updating def6362..4ab5312

7

Fast-forward (no commit created; -m option ignored)

8

 hi.txt | 2 +-

9

 1 file changed, 1 insertion(+), 1 deletion(-)

 

 

　　如上，现在有两个分支 master 和 dev。现在要把 dev 分支上内容合并到 master 上。则切换到 master 上执行名称：

 

 

 

 

1

$ git merge -m '合并 dev 分支到 master 上' dev

 

 

2.7、分支合并冲突解决

 

 

 

 

1

[denggh@18:48:18 tmp] (master)$ git merge -m '合并 dev 分支到 master 上' dev

2

Auto-merging hi.txt

3

CONFLICT (content): Merge conflict in hi.txt

4

Automatic merge failed; fix conflicts and then commit the result.

5

6

// 上面的意思是把 dev 分支合并到 master 上时，在自动合并 hi.txt 的时候发生了冲突。需要我们手动解决冲突然后在进行提交。

 

 

　　当两个分支都进行了不同的开发时，尤其是修改了同一个文件之后。在进行合并的时候，就会比较容易导致冲突。现在我们看一看冲突文件 hi.txt 的内容

 

 

 

 

1

<<<<<<< HEAD

2

hi master！

3

=======

4

hi dev!

5

>>>>>>> dev

 

 

　　冲突地方以 ======= 当做分隔符号

　　<<<<<<< HEAD 和 =======  之间的内容也就是 1 和 3 行之间的内容第 2 行，是 HEAD 所指的分支上的内容，也就是 master 分支内容

　　>>>>>>> dev 和 =======  之间的内容也就是 3 和 5 行之间的内容第 4 行，是 dev 所指的分支上的内容，也就是 dev 分支内容

 　　根据实际需求，手动修改文件

 

 

 

 

1

hi dev!

 

 

　　文件修改之后，我们在命令行中查看一下状态

 

 

 

 

1

[denggh@18:55:22 tmp] (master|MERGING)$ git status

2

On branch master

3

You have unmerged paths.

4

  (fix conflicts and run "git commit")

5

  (use "git merge --abort" to abort the merge)

6

7

Unmerged paths:

8

  (use "git add <file>..." to mark resolution)

9

        both modified:   hi.txt

10

11

no changes added to commit (use "git add" and/or "git commit -a")

 

 

　　我们执行 git status 发现提示和之前都不一样了。这里提示的意思是：在 master 分支上你有存在未合并的文件，没有合并的文件的是 hi.txt 。如果你解决了冲突，就使用 git add <file> 命令来标记冲突已经解决了。

 

 

 

 

1

[denggh@18:55:49 tmp] (master|MERGING)$ git add hi.txt

2

3

[denggh@18:57:24 tmp] (master|MERGING)$ git commit -m '合并dev分支上内容'

4

[master 4ff90a1] 合并dev分支上内容

5

6

[denggh@18:57:30 tmp] (master)$

 

 

　　像上面那样，使用 git add 命令标记冲突解决，然后 git commit 提交即可。