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【Git】Git04：分支管理

news 2025/11/13 7:03:30

第四章 Git 分支管理

O、分支的核心概念与作用

分支是 Git 中实现并行开发的核心功能。简单来说，分支就像从主路（默认 main 分支）岔出的独立车道，你可以在分支上独立修改代码、提交版本，完全不影响主路的稳定。例如：

开发新功能：在 feature/new-login 分支上开发登录功能，不影响 main 分支的线上代码；
修复紧急 bug：从 main 分支创建 hotfix/payment-bug 分支，快速修复后合并回 main；
实验性尝试：在 experiment/ai-search 分支上探索新算法，失败后直接删除分支，不影响主分支。

1. 和基础操作的关系：

上一章讲的版本回退、文件修改、撤销等操作，是 单分支下的基础操作；分支管理是在这个基础上，实现 “多版本并行开发” 的扩展 —— 所有基础操作（git add/commit/log/reset 等）都能在任意分支上独立使用，分支管理只是多了 “创建、切换、合并分支” 的逻辑，并未脱离之前的核心技能。

2. Git分支的工作原理：

下面这张图展示了分支的创建、切换和合并的完整流程：

3. Git分支命名规范

根据分支的不同作用，使用不同的前缀：

前缀	用途	示例
`feature/`	新功能开发	`feature/user-authentication`
`fix/`	bug修复	`fix/login-error`
`hotfix/`	紧急生产修复	`hotfix/security-patch`
`release/`	版本发布准备	`release/v1.2.0`
`docs/`	文档更新	`docs/api-reference`
`refactor/`	代码重构	`refactor/payment-module`

✍️提示：Git 分支管理命令速查表，见附录

一、查看分支相关命令

核心作用：了解本地 / 远程分支的状态、历史关联，避免操作混乱。

1. `git branch`：查看本地分支

作用：列出所有本地分支，标记当前所在分支（* 符号）。
语法：git branch [选项]

实操示例：

bash

# 基础用法：查看本地分支
git branch
# 输出：
# * main         （当前分支）
#   feature/login
#   bugfix/payment# 查看分支+最后一次提交信息（推荐）
git branch -v
# 输出：
# * main         a1b2c3d 更新README
#   feature/login e4f5g6h 完成登录页面布局

注意事项：仅显示本地分支，不包含远程仓库的分支。

2. `git branch -a`：查看所有分支（本地 + 远程）

作用：同时列出本地分支和远程分支（远程分支以 remotes/origin/ 开头）。
语法：git branch -a

实操示例：

bash

git branch -a
# 输出：
# * main
#   feature/login
#   remotes/origin/main
#   remotes/origin/feature/pay

注意事项：远程分支是本地缓存的 “镜像”，需先执行 git fetch 才能获取最新的远程分支列表。

3. `git branch -r`：仅查看远程分支

作用：单独列出所有远程仓库的分支，简化输出。
语法：git branch -r

实操示例：

bash

git branch -r
# 输出：
#   origin/main
#   origin/feature/login

二、创建与切换分支命令

核心作用：开辟新的开发分支，或在不同分支间切换工作环境。

1. `git branch <分支名>`：仅创建分支（不切换）

作用：基于当前分支的最新提交，创建新分支（仍停留在当前分支）。
语法：git branch <新分支名>

实操示例：

bash

# 基于当前 main 分支，创建 feature/register 分支
git branch feature/register
# 验证：查看本地分支，新增 feature/register
git branch

注意事项：创建后需手动切换到新分支，才能在上面开发。

物理位置：创建的分支，在.git\refs\heads下，结构如下图

你的项目目录/
├── .git/
│   ├── refs/heads/          # 本地分支指针文件
│   │   ├── main             # main分支指针
│   │   └── feature/register # feature/register分支指针
│   ├── HEAD                 # 指向当前所在的分支
│   └── objects/             # 存储所有文件内容和提交历史

实际执行界面参考：

2. `git switch -c <分支名>`：创建并切换分支（推荐，Git 2.23+）

作用：一步完成 “创建分支 + 切换到该分支”，效率更高（Git 2.23 版本后新增，替代旧命令 git checkout -b）。
语法：git switch -c <新分支名> 或 git switch --create <新分支名>

实操示例：

bash

# 创建 feature/register 分支并立即切换
git switch -c feature/register2
# 输出：Switched to a new branch 'feature/register2'

实际执行界面参考：

3. `git checkout -b <分支名>`：兼容旧版本的 “创建 + 切换”

作用：与 git switch -c 功能完全一致，适配 Git 2.23 之前的版本。
语法：git checkout -b <新分支名>
实操示例：
bash
```
git checkout -b feature/register3
```
实际执行界面参考：

4. `git switch <分支名>`：切换到已存在的分支

作用：从当前分支切换到指定的本地分支（分支必须已创建）。
语法：git switch <目标分支名>

实操示例：

bash

# 从 feature/register 切换回 main 分支
git switch main

实际执行界面参考：
⚠️注意事项：
- 切换分支前，需确保当前分支的工作区 / 暂存区没有未提交的修改（否则可能导致修改 “携带” 到目标分支，或切换失败）；
- 若需保留未提交修改，可先执行 git stash（暂存修改），切换后再 git stash pop（恢复修改）。

5. `git switch -`：快速切换到上一个分支

作用：无需输入分支名，快速返回之前所在的分支（类似终端的 cd -）。
语法：git switch -

实操示例：

bash

# 从 main 切换到 feature/register
git switch feature/register
# 快速切回 main 分支
git switch -

实际执行界面参考：

6. `git switch -f <分支名>`：强制切换分支

作用：忽略当前分支的未提交修改，强制切换到目标分支（会丢弃未提交的修改）。
语法：git switch -f <目标分支名> 或 git switch --force <目标分支名>
实操示例：
bash
```
git switch -f main
```
实际执行界面参考：
- 
⚠️注意事项：慎用！会永久丢失当前分支未提交的工作区和暂存区修改。

7. 分支中的增加的文件

分支中，新建文件但还没有 git add 时：

你的项目/
├── .git/              # Git仓库数据
├── new-file.txt       ← 新文件在这里（物理存在）
└── existing-file.py

状态： Untracked（未跟踪）

git status
# 输出：Untracked files: new-file.txt

执行 git add 和 git commit 后，文件内容存储在：

.git/
├── objects/
│   ├── 12/           # 文件内容被压缩并哈希存储
│   │   └── 34abcd... # 实际的文件数据在这里
│   ├── 56/
│   │   └── 78ef01...
│   └── ...
├── refs/heads/feature/register  # 分支指针
└── ...

实际示例

假设你在 feature/register 分支添加了文件：

bash

# 在 feature/register 分支
echo "用户注册功能" > register.py
git add register.py
git commit -m "添加注册模块"

此时：

工作目录： register.py 物理存在
Git 对象库： register.py 的内容存储在 .git/objects/ 的某个哈希路径下
分支记录： .git/refs/heads/feature/register 指向包含这个文件的提交

✍️备注：git分支新增文件存储过程详解，见附录

三、合并与变基命令（分支整合核心）

核心作用：将一个分支的修改整合到另一个分支，可以是分支与分支，分支与主分支（如功能开发完成后合并回主分支）。

1. `git merge <待合并分支名>`：合并分支（最常用）

作用：将 “待合并分支” 的所有提交，整合到当前所在分支。
语法：git merge <待合并分支名>

实操示例：

bash

# 1. 先切换到目标分支（如 main）
git switch main
# 2. 合并 feature/register 分支的修改
git merge feature/register

实际执行界面参考：
- 有变更合并，合并会计入历史：
git两种合并模式：
- 快进合并（Fast-forward）：目标分支无新提交时，直接移动分支指针，无新提交记录；
- 三方合并（Three-way Merge）：目标分支有新提交时，生成一个 “合并提交”，保留分支历史。
注意事项：合并时若出现冲突，需手动解决后再完成提交。

2. `git merge --no-ff <待合并分支名>`：强制生成合并提交

作用：禁用快进合并，无论是否满足快进条件，都会生成一个新的 “合并提交”，清晰记录分支合并历史。
语法：git merge --no-ff <待合并分支名>

实操示例：

bash

git merge --no-ff feature/register -m "合并注册功能分支"

适用场景：团队协作时，需要明确记录分支合并轨迹（如开源项目、多人开发的项目）。

3. `git rebase <目标分支名>`：变基（整理线性历史）

作用：将当前分支的所有提交，“移植” 到目标分支的最新提交之后，形成干净的线性历史（无合并提交）。
语法：git rebase <目标分支名>

实操示例：

bash

# 1. 切换到要变基的分支（如 feature/register）
git switch feature/register
# 2. 将当前分支变基到 main 分支最新提交之后
git rebase main

核心流程说明：
- Rebase 前：
```
A---B---C  main\D---E---F  feature (当前分支)
```
  执行 git rebase main 后：
```
A---B---C  main\D'---E'---F'  feature (当前分支)
```
  注意： 提交 D、E、F 变成了 D'、E'、F'，因为它们是新的提交（具有不同的提交哈希）。
  详细执行过程
- 找到共同祖先：Git 找到当前分支和目标分支的共同祖先提交（提交 B）
- 保存当前分支的提交：保存 D、E、F 这三个提交的更改
- 快速前进：将当前分支指向目标分支的最新提交（C）
- 重新应用提交：按顺序将保存的更改（D、E、F）应用到 C 之后，创建新的提交 D'、E'、F'
注意事项：
- 绝对不要对已推送到远程仓库的 “公共分支”（如 main、dev）执行变基，会导致团队成员的提交历史混乱；
- 变基过程中出现冲突：解决冲突后执行 git rebase --continue 继续变基，或 git rebase --abort 放弃变基。

4. `git rebase --continue`：解决冲突后继续变基

作用：变基时遇到冲突，手动解决后，继续完成剩余提交的 “重新应用”。
语法：git rebase --continue

实操示例：

bash

# 1. 解决冲突文件
# 2. 标记冲突已解决
git add <冲突文件>
# 3. 继续变基
git rebase --continue

5. `git rebase --abort`：放弃变基

作用：变基过程中（如冲突无法解决），终止变基操作，恢复到变基前的分支状态。
语法：git rebase --abort

四、冲突解决辅助命令

核心作用：合并 / 变基时出现冲突，辅助识别、解决冲突。

1. `git status`：查看冲突文件

作用：合并 / 变基冲突时，快速识别哪些文件存在冲突。
语法：git status

实操示例：

bash

git merge feature/register
# 冲突后执行
git status
# 输出：CONFLICT (content): Merge conflict in src/register.js

2. `git add <冲突文件>`：标记冲突已解决

作用：手动解决文件冲突后，将文件加入暂存区，告知 Git “冲突已处理”。
语法：git add <冲突文件路径>

实操示例：

bash

# 解决 src/register.js 冲突后
git add src/register.js

3. `git merge --abort`：放弃合并（冲突时）

作用：合并冲突后，不想继续合并，终止合并操作，恢复到合并前的状态。
语法：git merge --abort
注意事项：Git 1.7.4 之前版本用 git reset --hard HEAD 替代。

五、删除分支命令

核心作用：分支完成使命后（如功能合并、废弃），删除分支清理环境。

1. `git branch -d <分支名>`：安全删除本地分支

作用：删除已合并到当前分支（或主分支）的本地分支（避免误删未合并的分支）。
语法：git branch -d <要删除的分支名>

实操示例：

bash

# 先切换到 main 分支（确保 feature/register 已合并）
git switch main
# 安全删除 feature/register 分支
git branch -d feature/register

注意事项：若分支未合并，执行后会提示 “分支未完全合并，删除失败”，避免误删。
实际执行界面参考：

2. `git branch -D <分支名>`：强制删除本地分支

作用：忽略分支是否合并，强制删除本地分支（会丢失未合并的提交）。
语法：git branch -D <要删除的分支名>

实操示例：

bash

# 强制删除未合并的 feature/abandoned 分支
git branch -D feature/abandoned

注意事项：慎用！仅用于确认废弃的分支（如实验性分支、开发失败的分支）。

3. `git push origin --delete <远程分支名>`：删除远程分支

作用：删除远程仓库（如 GitHub、GitLab）上的分支（本地分支需单独删除）。
语法：git push <远程仓库名> --delete <远程分支名> 或 git push <远程仓库名> :<远程分支名>

实操示例：

bash

# 删除远程 origin 仓库的 feature/old 分支
git push origin --delete feature/old
# 简写形式（等价）
git push origin :feature/old

注意事项：删除远程分支后，团队成员需执行 git fetch --prune 清理本地缓存的已删除远程分支。

六、解决分支冲突

当两个分支修改了同一文件的相同位置时，Git 无法自动合并，需手动解决：

识别冲突文件：

bash

git merge feature/new-login  # 合并时提示冲突

输出示例：

plaintext

CONFLICT (content): Merge conflict in src/login.js

查看冲突标记：

javascript

运行

<<<<<<< HEAD       // 当前分支（如 main）的代码
function login() {alert("旧登录逻辑");
}
=======             // 要合并分支（如 feature/new-login）的代码
function login() {fetch("/api/login");
}
>>>>>>> feature/new-login

手动修改代码：
- 删除冲突标记（<<<<<<<、=======、>>>>>>>）；
- 保留需要的代码（例如合并两种逻辑）。

标记为已解决：

bash

git add src/login.js  # 将解决后的文件加入暂存区

完成合并：

bash

git commit -m "Merge feature/new-login and resolve conflicts"

七、分支管理可视化工具

命令行辅助：

bash

git log --graph --oneline  # 图形化查看分支合并历史

实际执行界面参考：

图形化工具：
- VS Code：内置分支管理面板，支持创建、切换、合并等操作；
- GitKraken：可视化界面直观展示分支关系，支持拖拽合并；
- Sourcetree：适合新手，提供图形化冲突解决界面。

☢️附录

git分支新增文件存储过程详解

步骤1：创建新文件

bash

echo "Hello World" > new-file.txt

物理位置： 项目根目录/new-file.txt

步骤2：添加到暂存区 (`git add`)

bash

git add new-file.txt

Git 操作：

将文件内容压缩并生成 SHA-1 哈希（如 1234abcd...）
在 .git/objects/12/34abcd... 存储文件内容
在 .git/index（暂存区）记录文件信息

步骤3：提交到分支 (`git commit`)

bash

git commit -m "Add new file"

Git 操作：

创建提交对象（包含作者、时间、树对象指针等）
更新 .git/refs/heads/feature/register 指向新提交
新文件现在正式成为该分支的一部分

重要特性

1. 所有分支共享同一对象库

bash

# 同一个文件在不同分支中只存储一次
.git/objects/12/34abcd...  # 所有分支共享这个文件对象

2. 分支切换时的文件变化

bash

# 从 main 切换到 feature/register
git checkout feature/register

Git 操作：

读取 .git/refs/heads/feature/register 指向的提交
根据提交中的树对象，从 .git/objects/ 还原所有文件到工作目录
工作目录中会出现该分支特有的文件

3. 验证文件存储

bash

# 查看文件在对象库中的存储
git cat-file -p 1234abcd...# 查看分支对应的文件树
git ls-tree feature/register

Git 分支管理命令速查表

核心场景	常用命令	备注说明
一、查看分支信息	`git branch`	列出本地分支，`*` 标记当前分支
	`git branch -v`	查看本地分支 + 最后一次提交信息
	`git branch -a`	查看所有分支（本地 + 远程，远程分支前缀 `remotes/origin/`）
	`git branch -r`	仅查看远程分支
	`git log --graph --oneline --all`	图形化展示所有分支的合并 / 分叉历史，直观清晰
二、创建与切换分支	`git branch <分支名>`	仅创建分支，不切换（基于当前分支最新提交）
	`git switch -c <分支名>`	创建并切换分支（Git 2.23+ 推荐，替代旧命令 `git checkout -b`）
	`git checkout -b <分支名>`	兼容旧版本的 “创建 + 切换”，功能同 `git switch -c`
	`git switch <分支名>`	切换到已存在的本地分支
	`git switch -`	快速切换到上一个分支（类似 `cd -`）
	`git switch -f <分支名>`	强制切换，丢弃当前分支未提交的修改（慎用）
三、合并与变基（整合分支）	`git merge <待合并分支名>`	将目标分支合并到当前分支（默认支持快进 / 三方合并）
	`git merge --no-ff <待合并分支名> -m "合并说明"`	强制生成合并提交，保留分支合并历史（团队协作推荐）
	`git rebase <目标分支名>`	将当前分支提交 “移植” 到目标分支之后，形成线性历史（仅用于私有分支）
	`git rebase --continue`	变基冲突解决后，继续完成变基
	`git rebase --abort`	放弃变基，恢复到变基前状态
四、冲突解决	`git status`	合并 / 变基冲突时，查看冲突文件列表
	`git add <冲突文件>`	手动解决冲突后，标记文件为 “冲突已解决”
	`git merge --abort`	合并冲突后放弃合并，恢复到合并前状态（Git 1.7.4+）
五、删除分支	`git branch -d <分支名>`	安全删除本地分支（仅删除已合并的分支，避免误删）
	`git branch -D <分支名>`	强制删除本地分支（忽略是否合并，慎用）
	`git push origin --delete <远程分支名>`	删除远程仓库的分支（简写：`git push origin :<远程分支名>`）
	`git fetch --prune`	清理本地缓存的已删除远程分支（删除远程分支后执行）
六、实用辅助命令	`git fetch origin`	同步远程分支信息（不合并代码），更新本地远程分支缓存
	`git branch --merged`	查看已合并到当前分支的本地分支（方便清理无用分支）
	`git branch --no-merged`	查看未合并到当前分支的本地分支（避免误删有用分支）