Git应用详解第九讲：Git cherry-pick与Git rebase

前言

前情提要：Git应用详解第八讲：Git标签、别名与Git gc

这一节主要介绍git cherry-pick与git rebase的原理及使用。

一、`Git cherry-pick`

Git cherry-pick的作用为移植提交。比如在dev分支错误地进行了两次提交2nd和3rd，如果想要将这两次提交移植到master分支上。采用先删除再添加的方法将会很繁琐，而使用cherry-pick就能轻松实现这一需求。

首先在版本库中创建了两个分支master和dev，并模拟上述场景：

可以看到，在dev分支上进行了两次提交，在master分支上只进行了一次提交。现在想要将这两次提交移植到master分支上。整体分为两步：

第一步：将dev分支上多余的两次提交移植到master分支上；
第二步：删除dev分支上多余的两次提交；

1.第一步

`git cherry-pick commit_id`

首先切换到master分支，然后使用如下命令将dev分支上的两次提交移植到master分支上：

//移植2nd提交

git cherry-pick 009dd

//移植3rd提交

git cherry-pick aec8c

009dd和aec8c分别表示需要移植的提交2nd和3rd的SHA1值：

移植过程为：

如上图所示，执行了两次cherry-pick指令，创建了两个内容与2nd、3rd一致的提交对象50477和f05a0。所以，cherry-pick指令移植提交的实质是：先将需要移植的提交复制一份，再拼接到master分支上，简称先复制，再拼接；
上面按照顺序先移植了提交2nd再移植提交3rd，不会发生冲突；
不按顺序移植，如先移植提交3rd会发生合并冲突，需要手动解决：

通过vi test.txt查看发生合并冲突的test.txt文件：

可以发现master分支上initial commit提交中的文件test.txt直观上并不与提交3rd中的test.txt冲突，如下图所示：

但是为什么会发生合并冲突呢？原因在于三方合并原则：

如上图所示，当想要将dev中的提交E与master分支的提交B合并时，首先要找到B和E的公共父节点A，在A的基础上根据B和E进行三方合并；

了解了三方合并原则后就能解释上面发生合并冲突的原因了：

由于提交3rd是基于提交2nd创建的，因此3rd中保留了2rd中对文件的操作记录；
如果直接将3rd拼接到initial commit后面，就会失去提交2nd的记录；
由此提交3rd就不能通过提交2nd找到公共提交节点init，这就会导致合并失败；

所以，无论内容是否冲突，合并过程都会出现冲突：

解决方法：手动合并三步曲：

首先，选择要保留的内容，解决冲突：

然后，通过git add将修改信息纳入暂存区：

最后，通过git commit提交修改信息：

完成后查看master分支的提交历史：

可以看到解决冲突，手动合并后，成功完成了整个cherry-pick过程。并且新增的提交是手动合并时进行的提交，而不是直接复制的提交3rd：

2.第二步

此时两分支的状态为：

接下来就要删除dev分支上错误的两次提交2nd和3rd，相当于版本回退；可以使用三种方法：revert、reset和checkout，这里演示checkout和reset两种方法。

使用`checkout`

首先切换到dev分支，然后通过以下指令切换到提交initial commit：

//dd703是提交initial_commit的SHA1值

git checkout dd703

此时该节点处于游离状态：

然后再删除dev分支：

由于之前修改的dev分支没有与master进行合并，所以删除时需要使用参数-D强制删除。

删除后，剩下master分支与游离提交。此时再通过以下指令将游离的节点设置为dev分支即可：

git checkout -b dev

由此通过"偷天换日"的方式使dev分支回到了错误提交前的状态；

使用`reset`

由于使用checkout只是移动了HEAD指针，没移动dev分支指针，所以会出现游离提交节点；而reset会同步移动HEAD和dev分支指针，不会造成这样的问题。所以这里使用reset进行版本回退会简单很多：

git reset --hard dd703

二、`git rebase`简介

首先，rebase有两个意思：变基、衍合，即变换分支的参考基点。默认情况下，分支会以分支上的第一次提交作为基点，如下图所示master分支默认以提交1st作为基点：

如果以提交4th作为master分支的基点，master分支就会变为：

这个变化基点的过程就称之为变基（rebase）；

rebase与merge十分相似，不过二者的工作方式有着显著的差异。比如：将A和B两分支进行合并：

在A分支上执行git merge B ，表示的是将B分支合并到A分支上；
而在A分支上执行git rebase B，则表示将A分支通过变基合并到B分支上；

三、`merge`与 `rebase`

1.采用`merge`合并分支

现在有两个分支origin和mywork，如果想要将origin分支合并到mywork分支上。根据三方合并原则，需要在c4、c6和它们的公共父提交节点c2的基础上进行合并：

合并后产生一次新的提交c7，该提交有两个父节点c4和c6。具体的合并方式为：如果没有冲突git就会自动采用Fast-forward方式进行合并，有冲突就解决冲突再进行手动合并。

2.采用`rebase`合并分支

由于是mywork分支需要变基合并到origin分支上，所以首先切换到mywork分支（注意这里与采用merge方法时所在的分支相反）：

git checkout mywork

再进行合并：

git rebase origin

合并后的结果为：

注意：被合并的分支origin保持不动，而合并它的分支mywork将自己的提交作为补丁（patch）一个个应用（applying）到分支origin指向的提交后面；

在这个过程中git会自动创建c5'和c6'。原来的c5和c6就没用了，会被git gc回收。合并后分支mywork的提交记录变成了一条直线：

也就是说：rebase会将被合并分支（mywork）上的提交应用到合并分支（origin）上，并且修改被合并分支（mywork）的提交记录。

四、`rebase`原理分析

如图所示，master和dev分支都以提交节点A为基准点：

如果dev分支想要变换A这个基准点，那么：

第一步：切换到dev分支上；

第二步：执行git rebase master，过程如下；

上述命令中rebase参数后面指定的就是变更后的基准点：

如果是分支，如master，基准点为该分支的最新提交节点，也就是C；

如果是一个commit_id，基准点为该commit_id对应的提交节点；

1.基准点为分支

沿用以上模型：

首先，将dev分支上除了基准点A外的所有节点复制一份，即D'和E'，作为补丁备用，并将分支dev指向新基准点C：

然后，按原来dev上的节点顺序（D->E）将补丁应用（Patch Applying）到新基准点C后面，并同时改变分支dev指向：

追加补丁D'：

每次向新基准点应用补丁时，都会出现三个选项：

`git rebase --continue`

该选项表示：解决了合并冲突后，继续应用剩余补丁E'：

`git rebase --skip`

该选项表示：跳过当前补丁，继续应用下一个补丁：

如果一直执行该选项，直到应用完分支dev上的补丁，结束rebase后，两分支的状态为：

`git rebase --abort`

该选项表示：终止rebase操作，回到执行rebase指令前的状态：

2.基准点为提交

过程详解

如图所示，若将提交节点B作为基准点，在当前test分支上执行：

git rebase 3ccc8

会直接将原来的节点C和D应用到新基准点B后，相当于没有发生变化，这个变基的过程为：

首先，将基准点和test分支指向改变为节点B，并将test分支上基准点往后的提交节点作为补丁：

然后，按顺序将补丁C和D应用到新基准点B后面：

最后，test分支的状态为：

所以，直接执行git rebase 678e0不会有任何变化：

但是，我们可以通过在rebase中添加参数-i，进入rebase交互模式，这样就能在rebase操作过程中对特定的补丁进行一系列操作；

实战演示

首先在test分支上进行了四次提交：

执行以下指令将test分支的基准点变为提交节点B（678e0），并进行变基：

git rebase -i 678e0

执行该指令后，会进入vim编辑器：

可以根据需要将pick参数，改变为下面代表不同作用的参数；这样就可以对节点C和D进行不同的操作了。比如：

pick：默认参数，表示不对提交节点进行任何操作，直接应用原提交节点。不创建新提交；
reword：应用复制过后的原提交节点，但是可以编辑该节点的提交信息。通过这个参数，可以修改特定提交的提交信息。会创建新的提交；
edit：应用复制过后的原提交节点，会在设置了该参数的补丁上停止rebase操作。待修改完该补丁后，调用git rebase --continue继续进行rebase。会创建新的提交；
squash：将新基点后面的全部提交节点进行合并，也就是将这里的C和D两个节点进行合并。会创建新的提交；
还有其他参数这里就不一一介绍了。

这次直接使用默认的pick参数，通过:wq保存并退出vim编辑器，完成rebase操作：

执行rebase操作前：

可以看到当新基准点为特定提交时：

在rebase的过程中使用默认参数pick，并不会像当新基准点为分支时那样创建新的提交；
而一旦使用其他参数（如reword）对补丁进行了修改，就会创建新的提交；

五、`rebase`注意事项

不要对master分支执行rebase，否则会引起很多的问题（master一定是远程共享的分支）；
一般来说，执行rebase的分支都是自己的本地分支，千万不要在与其他人共享的远程分支上使用rebase；

这不难理解，远程分支上的代码可能已经被其他人克隆到本地了，如果通过rebase修改了远程分支的提交历史，这样其他人每次拉取代码到本地时，就都需要进行复杂的合并。
所以，本地的非master分支合并时推荐使用git rebase，其他分支的合并推荐使用git merge；

注意：git merge和git rebase的显著区别是，前者不会修改git的提交记录，而后者会！

六、`rebase`应用场合

1.合并分支

由于git merge采用的是三方合并的原则，没有公共提交节点就无法进行合并，此时可以采用rebase进行合并。如下图所示：

本地master与远程master分支没有公共提交节点，无法采用git merge合并。可采用rebase进行合并：

//origin/master代表着远程master分支

git rebase origin/master

合并后本地master分支的状态为：

2.修改特定提交

以下情况就适合使用rebase来解决，当回退版本并进行修改时：

比如在master分支上进行了3次提交：

回退到第二次提交2nd，并对提交信息进行修改：

当我们回到原来的第三次提交3rd时，会发现之前的修改并没有被保存：

此时可以使用rebase，将提交1st作为新的提交节点（正如第四大点讲解的）。首先执行：

git rebase -i 5ab3f

通过添加参数-i进入交互模式，将提交2nd默认的pick参数修改为reword参数：

保存并退出后，进入修改提交信息界面：

保存并退出，由此完成修改：

七、`rebase`实战

为了演示，额外创建两个分支dev和test，分别在两个分支上进行两次提交:

它们有一个共同的父节点提交节点init，此时本地仓库的状态如下：

由于要对test分支进行变基，从而合并到dev分支上，所以需要先切换到test分支上，这与merge操作是相反的；
随后在test分支上执行如下命令对该分支进行变基：

git rebase dev

该指令翻译过来就是：我test 分支，现在要重新定义我的基准点，即使用 dev 分支指向的提交作为我新的基准点。过程如下：

首先，将test分支上的提交（补丁）tes1应用到新基准点dev2尾部，出现了合并冲突：

查看状态，发现test分支变基过程中的新基准点正是dev分支指向的提交361be，即提交节点dev2：

如图所示，此时有三个选项：

选项一：git rebase --abort：表示终止rebase操作，恢复到操作前；
选项二：git rebase --skip：表示丢弃当前test分支的补丁，如果一直执行该选项，变基完成后，两分支的状态如下所示：

即此时test分支与dev分支上具有相同的文件：

并且test分支上的提交记录被改变为了dev分支上的提交记录：

这就是一直执行选项git rebase --skip，丢弃全部test分支补丁的结果：
选项三：git rebase --continue：解决冲突，手动合并后，继续变基；

在dev分支上新增两次提交dev3和dev4：

切换回test分支同样新增两次提交tes3和tes4：

此时两分支的状态为：

随后在test分支上执行git rebase dev，在处理test分支上的第一个补丁tes3时出现冲突：

打开冲突文件test.txt，手动解决冲突：

删除4、7、9行：

解决冲突后，执行git add将对文件``test.txt`的修改操作纳入暂存区，标识已解决冲突：

注意：这里并不需要进行一次提交，继续执行rebase操作即可；

随后再执行git rebase --continue，继续处理test分支的下一个补丁（变基）：

rebase结束后，查看test分支的提交记录：

可以发现修改了test分支的提交历史，达到了预期的合并效果。

并且，此时test分支上的tes3与tes4两次提交的SHA1值与执行rebase前这两次提交的SHA1值是不一样的：

这也就验证了，git在rebase过程中会自动创建提交节点的结论。此时dev分支与test分支的状态如下所示：

如果在dev分支上执行git merge test ，采用的应当是Fast-forward方式：

使用gitk可以更加直观地表示这一状态：

细心的你可能已经发现了，rebase与cherry-pick十分类似。只不过cherry-pick不会修改分支提交记录，而rebase会。

八、`merge`与`rebase`的选择

使用rebase时要遵循rebase的黄金法则：永远不要在公共分支上使用rebase。公共分支可以理解为master分支。由于rebase会重写分支提交记录，因此会给项目的回溯带来危险。以下为它与merge的区别：

merge是一个合并操作，使用git merge提交历史会出现分叉，显得不是那么简洁。但是，它的好处在于不会修改任何一次提交，会完整地将所有的提交都保存下来，方便回溯。并且只能合并有公共提交节点的分支；
rebase是没有合并操作的，它只是将当前分支所做的修改复制到了目标分支的最后一次提交上。所以可以不受三方合并原则约束，合并没有公共提交节点的分支；

使用rebase会修改提交历史，得到的分支提交历史更加整洁。就好像写书，只会出版最终版本，之前的书稿并不会出版。但是，一定要注意不能在共享的分支上使用rebase。

二者都是很强大的分支整合命令，使用哪个由具体情境决定。

九、`rebase`、`reset`、`revert`

这三个指令的名字很像，容易混淆，下表对比了它们的用途以及区别：

指令	改变提交历史	用途
Reset	是	把目前分支的状态设定成某个指定的`Commit`状态，通常适用于尚未推送的`Commit`
Rebase	是	不管是新增、修改、删除`Commit`都相当方便。可用来整理、编辑还未推送的`Commit`，通常也只适用于尚未推送的`Commit`
Revert	否	新增一个`Commit`来反转（取消）另一个`Commit`内容，原本的`Commit`依旧会保留在提交历史中。虽然会因此而增加`Commit`数，但通常比较适用于已经推送的`Commit`，或者不允许使用`Reset`或`Rebase`指令修改提交历史的场合

十、`git`最佳实践

学到这里就可以完全理解使用git将本地仓库文件推送到远程仓库的一般步骤了：

第一步：创建本地仓库：
```
git init
```

第二步：添加用户信息：

git config --global user.name '张三'

git config --global user.email 'zhangsan@git.com'

第三步：添加远程仓库地址：

git remote add origin https://www.github.com/example

第四步：修改文件；
第五步：将工作区中的文件纳入暂存区：
```
git add .
```
第六步：将暂存区中的文件提交到版本库：
```
git commit -m '注释'
```
第七步：与远程仓库进行同步：
```
git pull --rebase origin master
```
第八步：建立本地分支与远程分支的联系，并进行推送：
```
git push -u origin master
```

通过这一节的学习，相信你已经熟练掌握了cherry-pick和rebase的原理及使用方法了。下一节将会介绍Git子库：submodule与subtree。期待与你再次相见！