版本管理工具Git的使用(三)-Git分支

几乎所有的版本控制系统都以某种形式支持分支。 使用分支意味着你可以把你的工作从开发主线上分离开来，以免影响开发主线。 在很多版本控制系统中，这是一个略微低效的过程——常常需要完全创建一个源代码目录的副本。对于大项目来说，这样的过程会耗费很多时间。
有人把 Git 的分支模型称为它的“必杀技特性”，也正因为这一特性，使得 Git 从众多版本控制系统中脱颖而出。 为何 Git 的分支模型如此出众呢？ Git 处理分支的方式可谓是难以置信的轻量，创建新分支这一操作几乎能在瞬间完成，并且在不同分支之间的切换操作也是一样便捷。 与许多其它版本控制系统不同，Git 鼓励在工作流程中频繁地使用分支与合并，哪怕一天之内进行许多次。 理解和精通这一特性，你便会意识到Git 是如此的强大而又独特，并且从此真正改变你的开发方式。
在介绍Git分支，先将下Git是如何保存数据的?

一、Git是如何保存数据的

直接记录快照，而非比较差异

Git 和其它版本控制系统（包括 Subversion 和近似工具）的主要差别在于 Git 对待数据的方法。 概念上来区分，其它大部分系统以文件变更列表的方式存储信息。 这类系统（CVS、Subversion、Perforce、Bazaar 等等）将它们保存的信息看作是一组基本文件和每个文件随时间逐步累积的差异。

Git 不按照以上方式对待或保存数据。 反之，Git 更像是把数据看作是对小型文件系统的一组快照。 每次你提交更新，或在 Git 中保存项目状态时，它主要对当时的全部文件制作一个快照并保存这个快照的索引。 为了高效，如果文件没有修改，Git 不再重新存储该文件，而是只保留一个链接指向之前存储的文件。 Git 对待数据更像是一个 快照流。

这是 Git 与几乎所有其它版本控制系统的重要区别。
在进行提交操作时，Git 会保存一个提交对象（commit object）。知道了 Git 保存数据的方式，我们可以很自然的想到——该提交对象会包含一个指向暂存内容快照的指针。 但不仅仅是这样，该提交对象还包含了作者的姓
名和邮箱、提交时输入的信息以及指向它的父对象的指针。首次提交产生的提交对象没有父对象，普通提交操作产生的提交对象有一个父对象，而由多个分支合并产生的提交对象有多个父对象，为了更加形象地说明，我们假设现在有一个工作目录，里面包含了三个将要被暂存和提交的文件。 暂存操作会为每一个文件计算校验，然后会把当前版本的文件快照保存到Git 仓库中，最终将校验和加入到暂存区域等待提交：

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

当使用 git commit 进行提交操作时，Git 会先计算每一个子目录的校验和，然后在Git 仓库中这些校验和保存为树对象。 随后，Git 便会创建一个提交对象，它除了包含上面提到的那些信息外，还包含指向这个树对象（项目根目录）的指针。如此一来，Git 就可以在需要的时候重现此次保存的快照。
现在，Git 仓库中有五个对象：三个 blob 对象（保存着文件快照）、一个树对象（记录着目录结构和 blob 对象索引）以及一个提交对象（包含着指向前述树对象的指针和所有提交信息）。

做些修改后再次提交，那么这次产生的提交对象会包含一个指向上次提交对象（父对象）的指针。

(以上内容参考于progit)
Git 的分支，其实本质上仅仅是指向提交对象的可变指针。 Git 的默认分支名字是 master。 在多次提交操作之后，你其实已经有一个指向最后那个提交对象的 master 分支。 它会在每次的提交操作中自动向前动。
(Git 的 “master” 分支并不是一个特殊分支。 它就跟其它分支完全没有区别。 之所以几乎每一个仓库都有 master 分支，是因为 git init 命令默认创建它)

二、分支相关的概念及操作
了解了上面的概念，接下来假设下，现在需要两个人为同一个项目开发不同的功能，在开发过程中，如何保证不相互影响了?---分支就可以解决这种影响

2.1分支的新建合并

来看一个简单的分支新建与分支合并的例子，实际工作中你可能会用到类似的工作流。 你将经历如下步
骤：

1. 开发某个网站。
2. 为实现某个新的需求，创建一个分支。
3. 在这个分支上开展工作。

正在此时，你突然接到一个电话说有个很严重的问题需要紧急修补。 你将按照如下方式来处理：

1. 切换到你的线上分支（production branch）。
2. 为这个紧急任务新建一个分支，并在其中修复它。
3. 在测试通过之后，切换回线上分支，然后合并这个修补分支，最后将改动推送到线上分支。
4. 切换回你最初工作的分支上，继续工作。

新建分支
首先，假设正在你的项目上master分支工作，并且已经有一些提交。
现在需要修复线上的一个问题(issuse 52)，这时需要新建一个修复该问题的分支，并切换到该分支
这时使用命令:

git checkout -b issuse52

它是下面两条命令的简写：

git branch issuse52
git checkout issuse52

注意：在切换分支时，要摆正暂存区是干净的，负责切换分支会失败。
你花了一些时间将该issuse修复，并将修复的代码推送到远程库。
这时，你可以切换到原来的master分支继续之前的工作了
请牢记：当你切换分支的时候，Git 会重置你的工作目录，使其看起来像回到了你在那个分支上最后一次提交的样子。 Git 会自动添加、删除、修改文件以确保此时你的工作目录和这个分支最后一次提交时的样子一模一样。
你可以运行你的测试，确保你的修改是正确的，然后将其合并回你的master 分支来部署到线上。 你可以使用git merge 命令来达到上述目的：

git checkout master
git merge issuse52
Updating f42c576..3a0874c
Fast-forward
 index.html | 2 ++
 1 file changed, 2 insertions(+)

在合并的时候，你应该注意到了"快进（fast-forward）"这个词。 由于当前 master 分支所指向的提交是你当前提交（有关 hotfix 的提交）的直接上游，所以 Git 只是简单的将指针向前移动。 换句话说，当你试图合并两个分支时，如果顺着一个分支走下去能够到达另一个分支，那么 Git 在合并两者的时候，只会简单的将指针向前推进（指针右移），因为这种情况下的合并操作没有需要解决的分歧——这就叫做 “快进（fast-forward）”。现在，最新的修改已经在 master 分支所指向的提交快照中，你可以着手发布该修复了。
关于这个紧急问题的解决方案发布之后，你准备回到被打断之前时的工作中。 然而，你应该先删除 hotfix 分
支，因为你已经不再需要它了 —— master 分支已经指向了同一个位置。 你可以使用带 -d 选项的 git
branch 命令来删除分支：

git branch -d issuse52
Deleted branch issuse52 (3a0874c).

2.2遇到冲突时的分支合并

有时候合并操作不会如此顺利。 如果你在两个不同的分支中，对同一个文件的同一个部分进行了不同的修改，Git 就没法干净的合并它们。 如果你对 #53 问题的修改和有关 hotfix 的修改都涉及到同一个文件的同一
处，在合并它们的时候就会产生合并冲突：

git merge iss53
Auto-merging index.html
CONFLICT (content): Merge conflict in index.html
Automatic merge failed; fix conflicts and then commit the result.

此时 Git 做了合并，但是没有自动地创建一个新的合并提交。 Git 会暂停下来，等待你去解决合并产生的冲突。
你可以在合并冲突后的任意时刻使用 git status 命令来查看那些因包含合并冲突而处于未合并（unmerged）状态的文件：

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")

任何因包含合并冲突而有待解决的文件，都会以未合并状态标识出来。 Git 会在有冲突的文件中加入标准的冲突解决标记，这样你可以打开这些包含冲突的文件然后手动解决冲突。 出现冲突的文件会包含一些特殊区段，看起来像下面这个样子：

<<<<<<< HEAD:index.html
<div id="footer">contact : [e-mail]</div>
=======
<div id="footer">
 please contact us at [e-mail]
</div>
>>>>>>> iss53:index.html

这表示 HEAD 所指示的版本（也就是你的 master 分支所在的位置，因为你在运行 merge 命令的时候已经检出到了这个分支）在这个区段的上半部分（======= 的上半部分），而 iss53 分支所指示的版本在======= 的
下半部分。 为了解决冲突，你必须选择使用由 =======
分割的两部分中的一个，或者你也可以自行合并这些内容。 例如，你可以通过把这段内容换成下面的样子来解
决冲突：

<div id="footer">
please contact us at [e-mail]
</div>

上述的冲突解决方案仅保留了其中一个分支的修改，并且 <<<<<<< , ======= , 和 >>>>>>> 这些行被完全删除了。 在你解决了所有文件里的冲突之后，对每个文件使用 git add 命令来将其标记为冲突已解决。 一旦暂存这些原本有冲突的文件，Git 就会将它们标记为冲突已解决。

2.3分支开发工作流

接下，介绍一些常见的利用分支进行开发的工作流程。而正是由于分支管理的便捷，才衍生出这些典型的工作模式，你可以根据项目实际情况选择一种用用看。
长期分支
因为 Git 使用简单的三方合并，所以就算在一段较长的时间内，反复把一个分支合并入另一个分支，也不是什么难事。 也就是说，在整个项目开发周期的不同阶段，你可以同时拥有多个开放的分支；你可以定期地把某些特性分支合并入其他分支中。许多使用 Git 的开发者都喜欢使用这种方式来工作，比如只在 master 分支上保留完全稳定的代码——有可能仅
仅是已经发布或即将发布的代码。 他们还有一些名为 develop 或者 next 的平行分支，被用来做后续开发或者测试稳定性——这些分支不必保持绝对稳定，但是一旦达到稳定状态，它们就可以被合并入 master 分支了。 这样，在确保这些已完成的特性分支（短期分支，比如之前的 iss53 分支）能够通过所有测试，并且不会引入更多 bug 之后，就可以合并入主干分支中，等待下一次的发布。事实上我们刚才讨论的，是随着你的提交而不断右移的指针。 稳定分支的指针总是在提交历史中落后一大截，而前沿分支的指针往往比较靠前。
通常把他们想象成流水线（work silos）可能更好理解一点，那些经过测试考验的提交会被遴选到更加稳定的流水线上去。

特性分支
特性分支对任何规模的项目都适用。 特性分支是一种短期分支，它被用来实现单一特性或其相关工作。在 Git 中一天之内多次创建、使用、合并、删除分支都很常见。
你已经在上一节中你创建的 iss53 和 hotfix 特性分支中看到过这种用法。 你在上一节用到的特性分支（iss52 ）中提交了一些更新，并且在它们合并入主干分支之后，你又删除了它们。 这项技术能使你快速并且完整地进行上下文切换（context-switch）——因为你的工作被分散到不同的流水线中，在不同的流水线中每个分支都仅与其目标特性相关，因此，在做代码审查之类的工作的时候就能更加容易地看出你做了哪些改动。 你可以把做出的改动在特性分支中保留几分钟、几天甚至几个月，等它们成熟之后再合并，而不用在乎它们建立的顺序或工作进度。
请牢记，当你做这么多操作的时候，这些分支全部都存于本地。
当你新建和合并分支的时候，所有这一切都只发生在你本地的 Git 版本库中 —— 没有与服务器发生交互。

2.4远程分支

远程引用是对远程仓库的引用（指针），包括分支、标签等等。 你可以通过 git ls-remote (remote) 来显式地获得远程引用的完整列表，或者通过 git remote show (remote) 获得远程分支的更多信息。 然而，一个更常见的做法是利用远程跟踪分支。
远程跟踪分支是远程分支状态的引用。 它们是你不能移动的本地引用，当你做任何网络通信操作时，它们会自动移动。 远程跟踪分支像是你上次连接到远程仓库时，那些分支所处状态的书签。

它们以 (remote)/(branch) 形式命名。 例如，如果你想要看你最后一次与远程仓库 origin 通信时 master分支的状态，你可以查看origin/master 分支。 你与同事合作解决一个问题并且他们推送了一个 iss52 分支，你可能有自己的本地 iss53 分支；但是在服务器上的分支会指向 origin/iss53 的提交。
这可能有一点儿难以理解，举一个例子。 假设你的网络里有一个在 git.ourcompany.com 的 Git 服务器。 如果你从这里克隆，Git 的 clone 命令会为你自动将其命名为 origin，拉取它的所有数据，创建一个指向它的 master 分支的指针，并且在本地将其命名为origin/master。 Git 也会给你一个与 origin 的 master分支在指向同一个地方的本地 master 分支，这样你就有工作的基础。
如果你在本地的 master 分支做了一些工作，与此同时，其他人推送提交到 git.ourcompany.com 并更新了它的 master 分支，那么你的提交历史将向不同的方向前进。 另外，只要你不与 origin 服务器连接，你的
origin/master 指针就不会移动。
如果要同步你的工作，运行 git fetch origin 命令。 这个命令查找 “origin” 是哪一个服务器（在本例中，它是 git.ourcompany.com），从中抓取本地没有的数据，并且更新本地数据库，移动 origin/master
指针指向新的、更新后的位置。
推送
当你想要公开分享一个分支时，需要将其推送到有写入权限的远程仓库上。 本地的分支并不会自动与远程仓库同步——你必须显式地推送想要分享的分支。
如果希望和别人一起在名为 serverfix 的分支上工作，你可以像推送第一个分支那样推送它。 运行 git push (remote) (branch):

git push origin serverfix
Counting objects: 24, done.
Delta compression using up to 8 threads.
Compressing objects: 100% (15/15), done.
Writing objects: 100% (24/24), 1.91 KiB | 0 bytes/s, done.
Total 24 (delta 2), reused 0 (delta 0)
To https://github.com/schacon/simplegit
 * [new branch] serverfix -> serverfix

下一次其他协作者从服务器上抓取数据时，他们会在本地生成一个远程分支 origin/serverfix，指向服务器的 serverfix 分支的引用：

git fetch origin
remote: Counting objects: 7, done.
remote: Compressing objects: 100% (2/2), done.
remote: Total 3 (delta 0), reused 3 (delta 0)
Unpacking objects: 100% (3/3), done.
From https://github.com/schacon/simplegit
 * [new branch] serverfix -> origin/serverfix

要特别注意的一点是当抓取到新的远程跟踪分支时，本地不会自动生成一份可编辑的副本（拷贝）。 换一句话
说，这种情况下，不会有一个新的 serverfix 分支——只有一个不可以修改的 origin/serverfix 指针。
可以运行 git merge origin/serverfix 将这些工作合并到当前所在的分支。 如果想要在自己的
serverfix 分支上工作，可以将其建立在远程跟踪分支之上：

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

这会给你一个用于工作的本地分支，并且起点位于 origin/serverfix。
跟踪分支
从一个远程跟踪分支检出一个本地分支会自动创建所谓的“跟踪分支”（它跟踪的分支叫做“上游分支”）。
跟踪分支是与远程分支有直接关系的本地分支。 如果在一个跟踪分支上输入 git pull，Git 能自动地识别去哪个服务器上抓取、合并到哪个分支。
当克隆一个仓库时，它通常会自动地创建一个跟踪 origin/master 的 master 分支。

总结：

上面介绍了如何建并切换至新分支、在不同分支之间切换以
及合并本地分支以及向Git的服务器推送本地分支的内容以及获取远程分支的最新内容、使用共享分支与他人协作。