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3. 分支

建议此部分阅读原文, 本文只做简单介绍

3.1 分支简介

Git 保存的不是文件的变化或者差异，而是一系列不同时刻的文件快照。

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和（使用我们在起步中提到的 SHA-1 哈希算法），然后会把当前版本的文件快照保存到 Git 仓库中（Git 使用 blob 对象来保存它们），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（本例中只有项目根目录）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）。

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。

分支创建

git branch branchname

那么，Git 又是怎么知道当前在哪一个分支上呢？也很简单，它有一个名为 HEAD 的特殊指针。请注意它和许多其它版本控制系统（如 Subversion 或 CVS）里的 HEAD 概念完全不同。在 Git 中，它是一个指针，指向当前所在的本地分支（译注：将 HEAD 想象为当前分支的别名）。

你可以简单地使用 git log 命令查看各个分支当前所指的对象。提供这一功能的参数是 --decorate。
```
  $ git log --oneline --decorate
  f30ab (HEAD, master, testing) add feature #32 - ability to add new
  34ac2 fixed bug #1328 - stack overflow under certain conditions
  98ca9 initial commit of my project
```
正如你所见，当前 “master” 和 “testing” 分支均指向校验和以 f30ab 开头的提交对象。
分支切换

git checkout branchname

由于 Git 的分支实质上仅是包含所指对象校验和（长度为 40 的 SHA-1 值字符串）的文件，所以它的创建和销毁都异常高效。创建一个新分支就相当于往一个文件中写入 41 个字节（40 个字符和 1 个换行符），如此的简单能不快吗？

3.2 分支的新建与合并

新建一个分支并同时切换到那个分支上

git checkout -b branchname

相当于:
```
  git branch branchname
  git checkout branchname
```
删除分支

git branch -d branchname
分支的合并

git merge branchname

例如: 要把 a 分支合并到 b 分支上, 需要确保你现在在 b 分支上(不在的话先切换过来), 然后执行 git merge a
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。
```
  $ 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")
```
使用 git status -s 会在那些因包含合并冲突而处于未合并（unmerged）状态的文件前面出现 UU 标记
```
  $ git status -s
  UU index.html
```
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 : email.support@github.com</div>
  =======
  <div id="footer">
  please contact us at support@github.com
  </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 email.support@github.com
  </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。

如果你想使用图形化工具来解决冲突，你可以运行 git mergetool，该命令会为你启动一个合适的可视化合并工具，并带领你一步一步解决这些冲突
fast-forward

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）”。

3.3 分支管理

git branch 命令不只是可以创建与删除分支。如果不加任何参数运行它，会得到当前所有分支的一个列表：

$ git branch
  iss53
* master
  testing

注意 master 分支前的 * 字符：它代表现在检出的那一个分支（也就是说，当前 HEAD 指针所指向的分支）。这意味着如果在这时候提交，master 分支将会随着新的工作向前移动。如果需要查看每一个分支的最后一次提交，可以运行 git branch -v 命令：

$ git branch -v
  iss53   93b412c fix javascript issue
* master  7a98805 Merge branch 'iss53'
  testing 782fd34 add scott to the author list in the readmes

--merged 与 --no-merged 这两个有用的选项可以过滤这个列表中已经合并或尚未合并到当前分支的分支。

如果要查看哪些分支已经合并到当前分支，可以运行 git branch --merged：

$ git branch --merged
  iss53
* master

因为之前已经合并了 iss53 分支，所以现在看到它在列表中。在这个列表中分支名字前没有 * 号的分支通常可以使用 git branch -d 删除掉；你已经将它们的工作整合到了另一个分支，所以并不会失去任何东西。

查看所有包含未合并工作的分支，可以运行 git branch --no-merged：

$ git branch --no-merged
  testing

这里显示了其他分支。因为它包含了还未合并的工作，尝试使用 git branch -d 命令删除它时会失败：

$ 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'.

如果真的想要删除分支并丢掉那些工作，如同帮助信息里所指出的，可以使用 -D 选项强制删除它。

3.4 分支开发工作流

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。
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。也许你从来没有在其他的版本控制系统（VCS）上这么做过，因为在那些版本控制系统中创建和合并分支通常很费劲。然而，在 Git 中一天之内多次创建、使用、合并、删除分支都很常见。

3.5 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 iss53 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。

note: “origin” 并无特殊含义

远程仓库名字 “origin” 与分支名字 “master” 一样，在 Git 中并没有任何特别的含义一样。同时 “master” 是当你运行 git init 时默认的起始分支名字，原因仅仅是它的广泛使用，“origin” 是当你运行 git clone 时默认的远程仓库名字。如果你运行 git clone -o booyah，那么你默认的远程分支名字将会是 booyah/master。

推送

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

这里有些工作被简化了。 Git 自动将 serverfix 分支名字展开为 refs/heads/serverfix:refs/heads/serverfix，那意味着，“推送本地的 serverfix 分支来更新远程仓库上的 serverfix 分支。” 你也可以运行 git push origin serverfix:serverfix，它会做同样的事 - 相当于它说，“推送本地的 serverfix 分支，将其作为远程仓库的 serverfix 分支” 可以通过这种格式来推送本地分支到一个命名不相同的远程分支。如果并不想让远程仓库上的分支叫做 serverfix，可以运行 git push origin serverfix:awesomebranch 来将本地的 serverfix 分支推送到远程仓库上的 awesomebranch 分支。

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一个叫做 “跟踪分支”（有时候也叫做 “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。然而，如果你愿意的话可以设置其他的跟踪分支 - 其他远程仓库上的跟踪分支，或者不跟踪 master 分支。最简单的就是之前看到的例子，运行 git checkout -b [branch] [remotename]/[branch]。这是一个十分常用的操作所以 Git 提供了 --track 快捷方式：

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

如果想要将本地分支与远程分支设置为不同名字，你可以轻松地增加一个不同名字的本地分支的上一个命令：

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

现在，本地分支 sf 会自动从 origin/serverfix 拉取。运行 git pull

但如果想要推送到 origin/serverfix, 运行 git push 并不会推送上去

$ git push
fatal: The upstream branch of your current branch does not match
the name of your current branch.  To push to the upstream branch
on the remote, use

    git push origin HEAD:serverfix

To push to the branch of the same name on the remote, use

    git push origin sf

设置已有的本地分支跟踪一个刚刚拉取下来的远程分支，或者想要修改正在跟踪的上游分支，你可以在任意时间使用 -u 或 --set-upstream-to 选项运行 git branch 来显式地设置。

$ git branch -u origin/serverfix
Branch serverfix set up to track remote branch serverfix from origin.

如果想要查看设置的所有跟踪分支，可以使用 git branch 的 -vv 选项。这会将所有的本地分支列出来并且包含更多的信息，如每一个分支正在跟踪哪个远程分支与本地分支是否是领先、落后或是都有。

$ git branch -vv
  iss53     7e424c3 [origin/iss53: ahead 2] forgot the brackets
  master    1ae2a45 [origin/master] deploying index fix
* serverfix f8674d9 [teamone/server-fix-good: ahead 3, behind 1] this should do it
  testing   5ea463a trying something new

这里可以看到 iss53 分支正在跟踪 origin/iss53 并且 “ahead” 是 2，意味着本地有两个提交还没有推送到服务器上。也能看到 master 分支正在跟踪 origin/master 分支并且是最新的。接下来可以看到 serverfix 分支正在跟踪 teamone 服务器上的 server-fix-good 分支并且领先 3 落后 1，意味着服务器上有一次提交还没有合并入同时本地有三次提交还没有推送。最后看到 testing 分支并没有跟踪任何远程分支。

需要重点注意的一点是这些数字的值来自于你从每个服务器上最后一次抓取的数据。这个命令并没有连接服务器，它只会告诉你关于本地缓存的服务器数据。如果想要统计最新的领先与落后数字，需要在运行此命令前抓取所有的远程仓库。可以像这样做：$ git fetch --all; git branch -vv

拉取

当 git fetch 命令从服务器上抓取本地没有的数据时，它并不会修改工作目录中的内容。它只会获取数据然后让你自己合并。然而，有一个命令叫作 git pull 在大多数情况下它的含义是一个 git fetch 紧接着一个 git merge 命令。如果有一个像之前章节中演示的设置好的跟踪分支，不管它是显式地设置还是通过 clone 或 checkout 命令为你创建的，git pull 都会查找当前分支所跟踪的服务器与分支，从服务器上抓取数据然后尝试合并入那个远程分支。

删除远程分支

假设你已经通过远程分支做完所有的工作了 - 也就是说你和你的协作者已经完成了一个特性并且将其合并到了远程仓库的 master 分支（或任何其他稳定代码分支）。可以运行带有 --delete 选项的 git push 命令来删除一个远程分支。如果想要从服务器上删除 serverfix 分支，运行下面的命令：

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

基本上这个命令做的只是从服务器上移除这个指针。 Git 服务器通常会保留数据一段时间直到垃圾回收运行，所以如果不小心删除掉了，通常是很容易恢复的。

3.6 变基

变基

在 Git 中整合来自不同分支的修改主要有两种方法：merge 以及 rebase(变基)。

之前介绍过，整合分支最容易的方法是 merge 命令。它会把两个分支的最新快照（C3 和 C4）以及二者最近的共同祖先（C2）进行三方合并，合并的结果是生成一个新的快照（并提交）。

其实，还有一种方法：你可以提取在 C4 中引入的补丁和修改，然后在 C3 的基础上应用一次。在 Git 中，这种操作就叫做变基。你可以使用 rebase 命令将提交到某一分支上的所有修改都移至另一分支上，就好像“重新播放”一样。

在上面这个例子中，运行：

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

它的原理是首先找到这两个分支（即当前分支 experiment、变基操作的目标基底分支 master）的最近共同祖先 C2，然后对比当前分支相对于该祖先的历次提交，提取相应的修改并存为临时文件，然后将当前分支指向目标基底 C3, 最后以此将之前另存为临时文件的修改依序应用。

现在回到 master 分支，进行一次快进合并。

$ git checkout master
$ git merge experiment

这两种整合方法的最终结果没有任何区别，但是变基使得提交历史更加整洁。你在查看一个经过变基的分支的历史记录时会发现，尽管实际的开发工作是并行的，但它们看上去就像是串行的一样，提交历史是一条直线没有分叉。

一般我们这样做的目的是为了确保在向远程分支推送时能保持提交历史的整洁——例如向某个其他人维护的项目贡献代码时。在这种情况下，你首先在自己的分支里进行开发，当开发完成时你需要先将你的代码变基到 origin/master 上，然后再向主项目提交修改。这样的话，该项目的维护者就不再需要进行整合工作，只需要快进合并便可。

请注意，无论是通过变基，还是通过三方合并，整合的最终结果所指向的快照始终是一样的，只不过提交历史不同罢了。变基是将一系列提交按照原有次序依次应用到另一分支上，而合并是把最终结果合在一起。

更有趣的变基例子

变基的风险

呃，奇妙的变基也并非完美无缺，要用它得遵守一条准则：

不要对在你的仓库外有副本的分支执行变基。

变基操作的实质是丢弃一些现有的提交，然后相应地新建一些内容一样但实际上不同的提交。如果你已经将提交推送至某个仓库，而其他人也已经从该仓库拉取提交并进行了后续工作，此时，如果你用 git rebase 命令重新整理了提交并再次推送，你的同伴因此将不得不再次将他们手头的工作与你的提交进行整合，如果接下来你还要拉取并整合他们修改过的提交，事情就会变得一团糟。

总的原则是，只对尚未推送或分享给别人的本地修改执行变基操作清理历史，从不对已推送至别处的提交执行变基操作，这样，你才能享受到两种方式带来的便利。

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