概述

在软件开发过程中，版本控制是至关重要的一环。Git 作为目前最流行的分布式版本控制系统，为开发者提供了强大而灵活的分支管理功能。通过使用 Git 分支，团队成员可以并行开发不同的功能，同时保持代码库的整洁和可维护性。本文将全面总结 Git 分支的相关知识，包括底层原理、常用用法和命令。

1. 原理

什么是 Git 分支

在 Git 中，分支本质上是一个指向某个提交对象的可变指针。每次提交时，Git 会创建一个新的提交对象，该对象包含了本次提交的元数据（如作者、提交时间、提交信息等）以及指向父提交对象的引用。而分支就是一个指向这些提交对象的指针，它可以随着新的提交而移动。

分支的创建与移动

当我们初始化一个 Git 仓库时，默认会有一个名为 master（现在很多默认是 main）的分支。这个分支的指针指向仓库中的第一个提交对象。当我们创建一个新的分支时，Git 会创建一个新的指针，该指针指向当前分支所指向的提交对象。例如，使用以下命令创建一个名为 new-feature 的分支：

git branch new-feature

此时，new-feature 分支和当前分支（假设为 main）指向同一个提交对象。当我们切换到 new-feature 分支并进行新的提交时，new-feature 分支的指针会向前移动，而 main 分支的指针保持不变。

git checkout new-feature
# 进行一些代码修改
git add .
git commit -m "Add new feature"

分支的合并

当我们在某个分支上完成了开发任务后，通常需要将该分支的修改合并到主分支或其他目标分支上。Git 提供了多种合并方式，最常见的是快进合并（Fast-forward）和三方合并（Three-way merge）。

• 快进合并：如果目标分支在创建新分支后没有进行新的提交，那么在合并时，Git 会直接将目标分支的指针向前移动到新分支的位置，这种合并方式称为快进合并。
• 三方合并：如果目标分支在创建新分支后也有了新的提交，那么 Git 会使用三方合并算法。该算法会找到两个分支的共同祖先提交对象，然后将两个分支的修改合并到一起，生成一个新的合并提交对象。

2. 常用用法

创建分支

创建新分支的命令非常简单，使用 git branch 命令即可：

git branch new-feature

如果想要在创建分支的同时切换到该分支，可以使用 git checkout -b 命令：

git checkout -b new-feature

切换分支

使用 git checkout 命令可以切换到已有的分支：

git checkout main

从 Git 2.23 版本开始，也可以使用 git switch 命令来切换分支，它的语法更加直观：

git switch new-feature

查看 checkout 与 switch 的一些区别。

查看分支

使用 git branch 命令可以查看本地仓库中的所有分支：

git branch

如果想要查看远程仓库的分支信息，可以使用 git branch -r 命令：

git branch -r

使用 git branch -a 命令可以同时查看本地和远程仓库的分支信息：

git branch -a

合并分支

将一个分支的修改合并到当前分支可以使用 git merge 命令。例如，将 new-feature 分支合并到 main 分支：

git checkout main
git merge new-feature

如果合并过程中出现冲突，需要手动解决冲突后再进行提交。

删除分支

当一个分支的开发任务完成并合并到主分支后，可以使用 git branch -d 命令删除该分支：

git branch -d new-feature

如果分支上的修改还没有合并到主分支，使用 -d 选项会提示删除失败。此时可以使用 -D 选项强制删除分支：

git branch -D new-feature

同步远程分支

若远程仓库拥有一个新分支，可以使用 git fetch 命令同步到本地。

首先获取远程所有分支：

git fetch

查看所有远程分支，找到需要的远程分支，例如 origin/dev：

git branch -r

在本地新建一个同名分支，然后系统会自动与该远程分支关联：

git checkout dev

3. 常用命令总结

命令	描述
git branch	查看本地分支
git branch -r	查看远程分支
git branch -a	查看本地和远程分支
git branch <branch-name>	创建新分支
git checkout <branch-name>	切换到指定分支
git checkout -b <branch-name>	创建并切换到新分支
git switch <branch-name>	切换到指定分支（Git 2.23+）
git switch -c <branch-name>	创建并切换到新分支（Git 2.23+）
git merge <branch-name>	将指定分支合并到当前分支
git branch -d <branch-name>	删除已合并的分支
git branch -D <branch-name>	强制删除未合并的分支