【Git原理和使用】Git 分支管理（创建、切换、合并、删除、bug分支）

一、理解分支

我们可以把分支理解为一个分身，这个分身是与我们的主身是相互独立的，比如我们的主身在这个月学C++，而分身在这个月学java，在一个月以后我们让分身与主身融合，这样主身在一个月内既学会了C++，也学会了java。

在版本回退里，已经知道，每次提交，Git都把它们串成⼀条时间线，这条时间线就可以理解为是⼀个分支。截至目前，只有⼀条时间线，在Git⾥，这个分支叫主分⽀，即 master 分支。

再来理解⼀下HEAD，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

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,而 HEAD只要⼀直指向master分支即可指向当前分支

二、创建分支

Git支持我们查看或创建其他分支，在这里我们来创建第⼀个自己的分支 dev ，对应的命令为：

git branch [分支名]

zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git branch  
* master
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git branch dev
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git branch
  dev
* master

git branch 指令可以查看本地仓库所有的分支，可以看到有的分支前面有一个 * 号，表示当前HEAD指向的该分支

zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ ls .git/refs/heads/
dev  master
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ cat .git/refs/heads/*
fb025b3966df8e8808a120105cbf80440d26e6bb
fb025b3966df8e8808a120105cbf80440d26e6bb

可以发现当前dev和master指向的是同一个修改，并且也可以验证下 HEAD 目前指向 master 的。

zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ cat .git/HEAD 
ref: refs/heads/master

三、切换分支

当我们创建好一个分支，发现HEAD还是指向原本的分支，想要HEAD指向目标分支可以使用指令：

git checkout [分支名]

zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git checkout dev
Switched to branch 'dev'
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git branch
* dev
  master
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ cat .git/HEAD 
ref: refs/heads/dev

当然想让HEAD直接指向新创建的分支也是可以的，例如：

zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git checkout -b dev
Switched to a new branch 'dev'
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git branch
* dev
  master

这样HEAD就直接指向dev分支了

接下来我们在dev分支下修改一下ReadMe文件，在提交试一下

zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ vim ReadMe 
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ cat ReadMe 
hello git
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git add .
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git commit -m"md ReadMe"
[dev 1e9400d] md ReadMe
 1 file changed, 5 deletions(-)

然后我们切回master分支，会发现ReadMe文件并没有被改变，这是因为改动是在dev分支下提交的，master分支并不受影响

zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git checkout master 
Switched to branch 'master'
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ cat ReadMe 
hello git
hello git
aaaaa
bbbbb
ccccc
ddddd

想要让master分支可以看到dev分支下的修改，就需要将master分支合并dev分支

四、合并分支

合并分支要用到指令：

git merge [分支名]

zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git branch 
  dev
* master
#合并分支
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git merge dev
Updating fb025b3..1e9400d
Fast-forward
 ReadMe | 5 -----
 1 file changed, 5 deletions(-)
#可以看到文件的修改了
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ cat ReadMe 
hello git

Fast-forward 代表“快进模式”，也就是直接把master指向dev的当前提交，仅改变了指向关系，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。

五、删除分支

合并完成后, dev 分支对于我们来说就没用了，那么dev分支就可以被删除掉

git branch -d [分支名]
#注意：不能再某分支下删除那个分支

在master分支下删除dev分支：

zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git branch -d dev 
Deleted branch dev (was 1e9400d).
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git branch 
* master

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，至于为什么安全，我们后续再讲

六、合并冲突

在实际开发过程中，并不是每次合并都能成功，有时候可能遇到代码冲突的问题，这就需要我们程序员手动解决了。

举个例子，dev分支修改了ReadMe文件，并且提交了，在这个期间，别人在master分支也修改了master分支，那dev分支在与master分支合并的时候，git就不知道应该保留dev分支下的修改还是保留master分支下的修改，就存在了合并冲突。

#创建一个dev分支，并修改文件
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git checkout -b dev
Switched to a new branch 'dev'
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ vim ReadMe 
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ cat ReadMe 
hello git
aaa
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git add .
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git commit -m"dev commit"
[dev dcafaf1] dev commit
 1 file changed, 1 insertion(+)
#切换master分支也修改文件
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git checkout master 
Switched to branch 'master'
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ vim ReadMe 
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ cat ReadMe 
hello git
bbb
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git add .
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git commit -m"master commit"
[master f28d2fd] master commit
 1 file changed, 1 insertion(+)

现在的情况变为了这样：

当我们在master分支想要合并dev分支时，就会发生合并冲突

#合并冲突
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git merge dev
Auto-merging ReadMe
CONFLICT (content): Merge conflict in ReadMe
Automatic merge failed; fix conflicts and then commit the result.

发现 ReadMe 文件有冲突后，可以直接查看文件内容，要说的是 Git 会用 >>>>>> 来标记出不同分支的冲突内容，如下所示：

hello git
<<<<<<< HEAD
bbb
=======
aaa
>>>>>>> dev

此时我们必须要手动调整冲突代码，并需要再次提交修正后的结果（再次提交很重要，切勿忘记）

zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ cat ReadMe 
hello git
aaa
bbb
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git add .
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git commit -m"merge success"
[master 8d5cf2a] merge success

到这⾥冲突就解决完成，此时的状态变成了

用带参数的 git log 也可以看到分支的合并情况：

zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git log --graph --pretty=oneline --abbrev-commit
*   8d5cf2a (HEAD -> master) merge success
|\  
| * dcafaf1 (dev) dev commit
* | f28d2fd master commit
|/  
* 1e9400d md ReadMe
* fb025b3 delete file
* 4d9912b 测试删除
* 691a70b ReadMe version3
* e9c0a2d ReadMe version2
* 771fbc6 ReadMe version1
* bec8f39 modify ReadMe
* 33d37b6 add ReadMe

七、分支管理策略

通常合并分支时，如果可能，Git 会采用 Fast forward 模式。还记得如果我们采用 Fast forward 模式之后，形成的合并结果是什么呢？回顾⼀下

在这种 Fast forward 模式下，删除分支后，查看分支历史时，会丢掉分支信息，看不出来最新提交到底是 merge 进来的还是正常提交的。但在合并冲突部分，我们也看到通过解决冲突问题，会再进行⼀次新的提交，得到的最终状态为：

那么这就不是 Fast forward 模式了，这样的好处是，从分支历史上就可以看出分支信息。例如我们现在已经删除了在合并冲突部分创建的 dev1 分支，但依旧能看到 master 其实是由其他分支合并得到：

zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git log --graph --pretty=oneline --abbrev-commit
*   8d5cf2a (HEAD -> master) merge success
|\  
| * dcafaf1 (dev) dev commit
* | f28d2fd master commit
|/

Git 支持我们强制禁用 Fast forward 模式，那么就会在 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，创建新的分支 dev2 ，并切换至于新的分支：

#创建一个新分支
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git checkout -b dev2
Switched to a new branch 'dev2'
#修改完代码提交
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ vim ReadMe 
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ cat ReadMe 
hello git
hello
nihao
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git add .
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git commit -m"dev2 commit"
[dev2 e0babc3] dev2 commit
 1 file changed, 1 insertion(+)
#切换master分支
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git checkout master 
Switched to branch 'master'
#采用普通合并
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git merge --no-ff -m"no-ff merge dev2" dev2
Merge made by the 'recursive' strategy.
 ReadMe | 1 +
 1 file changed, 1 insertion(+)

请注意 --no-ff 参数，表表示禁用 Fast forward 模式。禁用 Fast forward 模式后合并会创建⼀个新的 commit ，所以加上 -m 参数，把描述写进去。

合并后，查看分支历史：

zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git log --graph --pretty=oneline --abbrev-commit
*   f780c2a (HEAD -> master) no-ff merge dev2
|\  
| * e0babc3 (dev2) dev2 commit
|/ 
*

可以看到，不使用 Fast forward 模式，merge后就像这样：

对比一下Fast forward 模式，采用普通合并可以清晰的看到合并的过程，而Fast forward 模式就看不出来，开发中一般都使用 --no-ff 方式合并，这样当某一块的代码出现问题时，就可以按照历史准确找到写这块代码的程序员

八、分支策略

在实际开发中，我们应该按照几个基本原则进行管理：

首先，master分支应该是非常稳定的，也就是仅用来发布新版本，平时不能在上面干活；

那在哪干活呢？干活都在dev分支上，也就是说，dev分支是不稳定的，到某个时候，比如1.0版本发布时，再把dev分支合并到master上，在master分支发布1.0版本

你和你的同事们每个⼈都在dev分支上干活，每个⼈都有自己的分⽀，时不时地往dev分支上合并就可以了。所以，团队合作的分支看起来就像这样：

九、bug分支

假如我们现在正在 dev2 分支上进行开发，开发到⼀半，突然发现 master 分支上面有 bug，需要解决。在Git中，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。

可现在 dev2 的代码在工作区中开发了一半，还无法提交，怎么办？

如果你直接从包含未提交更改的 dev 分支切换到主分支，Git 会阻止你这样做，以防丢失你的工作进度。这是因为未提交的更改可能与主分支上的文件冲突。

Git 提供了 git stash 命令，可以将当前的工作区信息进行储藏，被储藏的内容可以在将来某个时间恢复出来。

zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git stash
Saved working directory and index state WIP on dev2: e0babc3 dev2 commit
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git status
On branch dev2
nothing to commit, working tree clean

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

储藏 dev2 工作区之后，由于我们要基于master分支修复 bug，所以需要切回 master 分⽀，再新建临时分支来修复 bug，示例如下：

zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git checkout master 
Switched to branch 'master'
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git checkout -b fix_bug
Switched to a new branch 'fix_bug'
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ vim ReadMe    //假设这一步是修改bug
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git add .
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git commit -m"fix_bug"
[fix_bug d6a229a] fix_bug
 1 file changed, 1 insertion(+), 1 deletion(-)

修复完成后，切换到 master 分支，并完成合并，最后删除 fix_bug 分支：

zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git checkout master 
Switched to branch 'master'
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git merge --no-ff -m"merge fix_bug branch" fix_bug 
Merge made by the 'recursive' strategy.
 ReadMe | 2 +-
 1 file changed, 1 insertion(+), 1 deletion(-)
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git branch -d fix_bug 
Deleted branch fix_bug (was d6a229a).

至此，bug 的修复工作已经做完了，我们还要继续回到 dev2 分支进行开发。切换回 dev2 分支

zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git checkout dev2 
Switched to branch 'dev2'
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git status
On branch dev2
nothing to commit, working tree clean

当切换回dev2分支以后，会发现工作区是干净的，那之前我们写的代码去哪里了呢？因为我们之前使用git stash把他们保存起来了，可以使用 git stash list 来查看

zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git stash list
stash@{0}: WIP on dev2: e0babc3 dev2 commit

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，如何恢复现场呢？我们可以使用 git stash pop 命令，恢复的同时会把 stash 也删了，示例如下：

zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git stash pop   //恢复工作
On branch dev2
Changes not staged for commit:
  (use "git add <file>..." to update what will be committed)
  (use "git restore <file>..." to discard changes in working directory)
	modified:   ReadMe

no changes added to commit (use "git add" and/or "git commit -a")
Dropped refs/stash@{0} (5cbc7f7aaeb9a758eac2d9dc5e908f721bec1424)
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ git stash list   //stash为空了
zyq@iZm5egpp4a85g2tfliaeikZ:~/gitcode$ cat ReadMe       //代码回来了
hello git
hello
nihao
I am coding......

另外，恢复现场也可以采用 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；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 git stash apply stash@{0}

恢复完代码之后我们便可以继续完成开发，开发完成后便可以进行提交，但是要注意，修复 bug 的内容，并没有在 dev2 上显示。此时的状态图为：

Master 分支目前最新的提交，是要领先于新建 dev2 时基于的 master 分支的提交的，所以我们在 dev2 中当然看不见修复 bug 的相关代码。我们的最终目的是要让 master 合并 dev2 分支的，那么正常情况下我们切回 master 分支直接合并即可。

但这样其实是有⼀定风险的。是因为在合并分支时可能会有冲突，而代码冲突需要我们手动解决。如果在 master 上合并出现冲突，我们解决时无法保证对于冲突问题可以正确地⼀次性解决掉，因为在实际的项目中，代码冲突不只几行那么简单，有可能几十上百行，甚至更多，解决的过程中难免出错，导致错误的代码被合并到 master 上。此时的状态为：

解决这个问题的⼀个好的建议就是：最好在自己的分支上合并下 master ，再让 master 去合并 dev ，这样做的目的是有冲突可以在本地分支解决并进行测试，而不影响 master 。此时的状态为：

十、删除临时分支

软件开发中，总有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，最好新建⼀个分支，我们可以将其称之为 feature 分支，在上面开发，完成后，合并，最后，删除该 feature 分支。

可是，如果我们今天正在某个 feature 分支上开发了一半，被产品经理突然叫停，说是要停止新功能的开发。虽然⽩白干了，但是这个 feature 分支还是必须就地销毁，留着没用了。这时使用传统的 git branch -d 命令删除分支的方法是不行的，会报错，因为这个分支还没有被合并过

如果我们确实想删掉这个分支，可以使用 git branch -D 选项强制删除

小结：

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。并且Git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。