【Git#2】分支管理的基本操作

一、理解分支

Git 的分支机制堪称现代软件开发中的"时空操纵术"。想象你同时拥有多个互不干扰的独立时间线：

• 在「main」时间线中，你正在构建稳定的 C++ 核心模块
• 突然分支出「dev-feature」时间线，你开始尝试用 JAVA 实现创新功能
• 在另一个「hotfix」时间线里，你紧急修复生产环境的 Bug

这些平行时间线独立演进互不影响，直到你施展 Git 的"时空融合"魔法（某个时间点进行合并）：

git checkout main
git merge dev-feature

此刻，JAVA 新功能与 C++ 核心模块完美融合，而所有的 Bug 修复也自然同步到所有时间线，如同完成了一次优雅的量子纠缠！

在版本回退里，你已经知道，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。截止到目前，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。

通过查看当前的版本库，我们也能清晰的理出思路:

lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ cat .git/HEAD
ref: refs/heads/master
lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ cat .git/refs/heads/master
f312a54103b258bc87e264410543e2ea86afe009

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:

lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git branch      # 查看当前本地所有分支
* master 
lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git branch dev  # 新建分支 dev
lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git branch 
  dev
* master

当我们创建新的分支后，Git新建了一个指针叫 dev，* 表示当前 HEAD 指向的分支是 master 分支。另外，可以通过目录结构发现，新的 dev 分支:

lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ ls .git/refs/heads/
dev  master
lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ cat .git/refs/heads/*
f312a54103b258bc87e264410543e2ea86afe009
f312a54103b258bc87e264410543e2ea86afe009

发现目前 dev 和 master 指向同一个修改。并且也可以验证下 HEAD 目前是指向 master 的。

lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ cat .git/HEAD
ref: refs/heads/master

总结如下：

三、切换分支

在实际开发中，使用 git checkout 来进行分支切换，示例如下：

lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git checkout dev
Switched to branch 'dev'
lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git branch
* dev
  master
lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ cat .git/HEAD
ref: refs/heads/dev

我们发现 HEAD 已经指向了 dev，就表示我们已经成功的切换到了 dev 上！

接下来，在 dev 分支下修改 book 文件，新增一行内容，并进行一次提交操作：

lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ cat book
Hello Island1314
Hello World
hello version1
hello version2
hello version3
write aaa for new branch
lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git add book
lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git commit -m "modify book"
[dev 33a5368] modify book
 1 file changed, 1 insertion(+)

现在，dev 分支的工作完成，我们就可以切换回 master 分支：

lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git checkout master
Switched to branch 'master'
lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ cat book
Hello Island1314
Hello World
hello version1
hello version2
hello version3

切换回 master 分支后，发现 book 文件中新增的内容不见了！！赶紧再切回 dev 看看：

lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git checkout dev
Switched to branch 'dev'
lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ cat book
Hello Island1314
Hello World
hello version1
hello version2
hello version3
write aaa for new branch

在 dev 分支上，内容还在。为什么会出现这个现象呢?我们来看看 dev分支和 master分支指向，发现两者指向的提交是不一样的：

lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ cat .git/refs/heads/dev
33a53689ebaf34f0534a53b8d81b6ecc3223a334
lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ cat .git/refs/heads/master
f312a54103b258bc87e264410543e2ea86afe009

看到这里就能明白了，因为我们是在dev分支上提交的，而master分支此刻的提交点并没有变，此时的状态如图如下所示

当切换到 master 分支之时，HEAD 就指向了 master，当然看不到提交了!

四、合并分支

为了在 master 主分支上能看到新的提交，就需要将 dev 分支合并到 master 分支，示例如下:

lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git branch
* dev
  master
lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git checkout master # 切换到 master 进行合并
Switched to branch 'master'
lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git merge dev # 合并 dev 分支
Updating f312a54..33a5368
Fast-forward
 book | 1 +
 1 file changed, 1 insertion(+)
lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ cat book
Hello Island1314
Hello World
hello version1
hello version2
hello version3
write aaa for new branch

• git merge 命令用于合并指定分支到当前分支。合并后，master就能看到 dev分支提交的内容了

此时的状态如图如下所示。

Fast-forward 代表“快进模式””，也就是直接把master指向dev的当前提交，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，注意如果当前正处于某分支下，就不能删除当前分支，如:

lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git branch
* dev
  master
lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git branch -d dev
error: Cannot delete branch 'dev' checked out at '/home/lighthouse/code/gitcode'

而可以在其他分支下删除当前分支，如:

lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git checkout master
Switched to branch 'master'
lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git branch -d dev
Deleted branch dev (was 33a5368).
lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git branch
* master

此时状态如图下所示：

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。

六、合并冲突

可是，在实际分支合并的时候，并不是想合并就能合并成功的，有时候可能会遇到代码冲突的问题

为了演示这问题，创建一个新的分支 dev1，并切换至目标分支，我们可以使用 git checkout -b dev1 -步完成创建并切换的动作，示例如下:

lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git checkout -b dev1
Switched to a new branch 'dev1'
lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git branch
* dev1
  master

在 dev1 分支下修改 book 文件，更改文件内容如下，并进行一次提交，如:

lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ cat book
Hello Island1314
Hello World
hello version1
hello version2
hello version3
write bbb for new branch # 将 aaa 改为 bbb
lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git add .
lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git commit -m "modify book"
[dev1 da3c3b1] modify book
 1 file changed, 1 insertion(+), 1 deletion(-)

切换至 master 分支，观察 book 文件内容

lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git checkout master
Switched to branch 'master'
lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ cat book
Hello Island1314
Hello World
hello version1
hello version2
hello version3
write aaa for new branch

• 按照上面所讲的，切换回来之后文件内容就变成了老的版本

但是如果此时在 master 分支上，对文件再次进行修改并且提交，如下：

lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ cat book
Hello Island1314
Hello World
hello version1
hello version2
hello version3
write ccc for new branch # 将 aaa 改为 ccc
lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git add .
lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git commit -m "modify book"
[master fc26892] modift book
 1 file changed, 1 insertion(+), 1 deletion(-)

现在，此时 master 分支 和 dev1 分支各自都分别有新的提交，如下：

这种情况下，Git 只能试图把各自的修改合并起来，但这种合并就可能会有冲突，如下所示:

lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git merge dev1
Auto-merging book
CONFLICT (content): Merge conflict in book
Automatic merge failed; fix conflicts and then commit the result.
lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git status
On branch master
You have unmerged paths.
  (fix conflicts and run "git commit")
  (use "git merge --abort" to abort the merge)

Unmerged paths:
  (use "git add <file>..." to mark resolution)
	both modified:   book

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

发现 book 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:

lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ cat book
Hello Island1314
Hello World
hello version1
hello version2
hello version3
<<<<<<< HEAD
write ccc for new branch # 将 aaa 改为 ccc
=======
write bbb for new branch # 将 aaa 改为 bbb
>>>>>>> dev1

此时解决办法如下：

• 手动调整冲突代码，并且需要 再次提交修正后结果

lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ cat book
Hello Island1314
Hello World
hello version1
hello version2
hello version3
write bbb for new branch
lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git add .
lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git commit -m "merge book"
[master cb7ce27] merge book

此时冲突就解决完成了，此时状态变成如下：

用带参数的 git log也可以看到分支的合并情况，如下：

lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git log --graph --pretty=oneline --abbrev-commit
*   cb7ce27 (HEAD -> master) merge book
|\  
| * da3c3b1 (dev1) modify book
* | fc26892 modify book
|/  
* 33a5368 modify book
* f312a54 delete file
* b2030bb 删除测试
* c0117bd add version3
* 6c506d8 add version2
* 6af6d8b add version1
* b2f0ee2 add modify Book file
* dc24b53 commit my first file

最后，不要忘记 dev1 分支使用完毕后就可以删除了：

lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git branch -d dev1
Deleted branch dev1 (was da3c3b1).
lighthouse@VM-8-10-ubuntu:gitcode$ git branch
* master