Git refspec与远程分支的重要操作

前言

这一节来介绍本地仓库与远程仓库的分支映射关系：git refspec。彻底弄清楚本地仓库到底是如何与远程仓库进行联系的。

一、`Git refspec`

refspec是Reference Specification的缩写，字面意思就是具体的引用。它其实是一种格式，git通过这种格式来表示本地分支与远程分支的映射关系；

在本地仓库创建master分支外的其他两个分支develop和test:

在develop分支上执行git push命令，出现如下错误：

这是由于本地分支develop没有与任何的远程分支建立联系导致的。通过git branch -vv查看本地与远程分支的关联情况，可见并没有建立任何联系：

二、本地远程分支

在讲解如何建立与本地分支关联的远程分支之前，首先我们来介绍期待已久的本地远程分支：

git中其实有三种分支：本地分支、本地远程分支、远程分支；
可以这样理解：本地远程分支是远程分支的一个镜像，并且在本地仓库与远程仓库之间起到一个桥梁的作用；
在没有办法直接查看远程仓库的时候，可以通过本地远程分支观察远程分支的变化情况。比如本地远程分支origin/develop就对应着远程分支develop。

1.三分支关系

当本地master分支建立了与之关联的远程分支master后，查看当前分支状态：

图中的origin/master为本地远程分支，代表的是远程仓库的master分支，而这个分支是在本地的；也就是说加上远程仓库的master分支，一共有三个master分支：

并且，当本地仓库中的每一个分支都有与之关联的远程分支之后，本地仓库都会创建对应的本地远程分支，它们所处的位置和关系如下图所示：

可以这样理解：本地远程分支origin/master为远程分支master的本地化形式；

假设远程仓库和本地仓库文件内容是一样的，都只有两次提交，此时三个分支的状态如下图所示：

然后，在本地的master分支中新增了提交3rd，本地仓库的分支情况变为：

上图中的git dog为指令：git log --all --decorate --oneline --graph的别名，有关内容将在下一节讲解。

分支的示意图如下：

可见本地master分支比本地远程分支origin/master多了一次提交。这是因为本地远程分支是为了追踪远程分支而存在的，只有在执行pull或push操作时它的指向才会更新。比如在执行推送（push）指令时：

首先，本地master分支对应的本地远程分支（origin/master）会指向本地master分支最新的提交（向前走了几步）；
然后，本地master分支再将文件推送到远程master分支中。完成推送后，三分支的状态为：

回到终端，我们将刚才新增的提交3rd推送到远程分支，成功后查看本地分支以及本地远程分支的提交历史：

可见，本地远程分支的指向得到了更新，指向了最新的提交3rd，由此验证了上述说法。

查看分支关联

可以通过以下指令查看本地分支与本地远程分支的关联情况：

git branch -vv
复制代码

可以看到：本地的master分支有本地远程分支origin/master关联，说明本地master分支已经和远程master分支建立了关联；

其余两个本地分支pop和develop并没有与之关联的本地远程分支，所以它们并没有与远程分支建立联系。

简单点说：只要本地分支有与之对应的本地远程分支，就有与之对应的远程分支。

总结： origin/master作用：追踪远程分支。当执行git push/pull操作时，该分支的指向都会相应地发生变化，用于与远程仓库保持同步；比如：本地仓库在执行git push操作的时候，不仅会把本地的修改推送到远程；还会同时修改origin/master分支的指向；

2.实战演示

可通过该指令查看本地的所有分支及其最新的提交信息：

git branch -av
复制代码

首先，在master分支上进行三次提交，并将它推送到与之关联的远程master分支，此时各分支的提交历史为：

三个分支的状态为：

在此基础上，在master分支上进行一次提交4th，然后查看状态git status：

图中提示信息表明，当前分支（master）已经领先于origin/master分支一次提交。为了看得更清楚，我们查看本地各分支的提交历史：

从图中可看出，origin/master分支确实落后了一次提交，表示远程master分支落后了一次提交。此时可以使用git push将新增的提交推送到远程master分支，在这个过程中会将本地远程分支origin/master指向最新的提交4th。成功推送之后，再次查看本地各分支的提交历史：

可见，通过git push操作本地远程分支确实发生了更新，指向了最新提交4th。这就验证了执行git push时进行了两步操作：

将本地master分支的新提交推送到与之关联的远程master分支；
将本地远程分支origin/master指向本地master分支的最新提交；

git pull操作同理，也会更新本地远程分支的指向；

也就是说：每次执行push或pull操作后，本地分支、本地远程分支、远程分支三个分支的指向都会达到同步。

当切换到origin/master分支上时，如下图所示：

git并不会直接将分支切换到origin/master上，而是切换到最新的一次提交上，即一个游离的提交。这从侧面说明了：git是禁止我们直接修改origin/master分支的，只允许我们切换到最新的提交上；

也就是说本地远程分支（如origin/master）是只读的，只能由git来改变，这就解释了为何使用git branch无法查看本地远程分支。

三、设置远程分支

弄清楚了什么是本地远程分支，就能更好地理解接下来所要介绍的，如何建立本地分支与远程分支的联系了。

1.设置同名远程分支

上图提示信息中的：upstream branch表示上游分支，即远程仓库的分支。当前的本地分支develop并没有一个远程仓库的develop分支与之对应；要想推送develop分支到远程仓库的同名分支，首先要创建对应的远程分支，有以下两种类型四种方法：

类型一：建立本地与远程分支追踪关系的。
```
git push --set-upstream origin <branch>
git push -u origin <branch>
复制代码
```
使用该类型方法，只需设置一次，之后就可以使用简写形式git push进行推送。
类型二：不建立本地与远程分支追踪关系的。
```
git push origin HEAD
git push origin <branch_name>
复制代码
```
使用该类型方法，每次推送都需要采用上述的完整写法。

下面就来详细介绍这四种方法：

`git push --set-upstream origin <branch>`

方法一：采用下述指令为本地仓库mygit的develop分支创建远程分支：

git push --set-upstream origin develop
复制代码

该命令的作用为：在远程仓库创键一个与本地分支develop关联的同名分支develop，并将本地分支develop的文件推送到该远程分支上。

也就是将本地分支develop的上游分支设置为远程仓库的develop分支，并进行文件同步。

执行完上述命令后会有这样的提示：

表示本地的develop分支已与远程的develop分支建立联系；此时查看本地分支，会发现多了一个本地远程分支origin/develop，并且已与本地develop分支建立了联系：

随后再次执行git push就不会出现问题了：

此时在github上查看对应的远程仓库，就能查看到新增的远程分支develop了：

上图中的master分支是远程仓库创建时默认创建的，并没有与本地master分支建立联系。

随后点开branch可以看到：

当前一共有两个分支，master分支是default（默认）分支，是不能够被删除的；活跃的分支为deavelop；

`git push -u origin <branch>`

方法二：先切换到test分支，再执行以下命令，为本地仓库mygit的test分支创建对应的远程分支：

git push -u origin test
复制代码

-u与--set-upstream作用是类似的，都是在远程仓库新建一个新的分支，并与本地分支建立联系。

执行完上述指令后，再次查看本地分支的详细情况，以及分支对应关系，可以发现test分支已与远程test分支建立联系：

`git push origin HEAD`

方法三：

如下图所示，通过该指令成功设置了本地develop分支对应的远程develop分支。但没有显示追踪信息，之后不能使用git push推送。

`git push origin <branch>`

方法四：

如下图所示，该方法实质上与方法三相同，因为HEAD指向的就是当前分支。同样没有显示追踪信息，之后也不能使用git push推送。

总结：当本地分支与远程分支同名时，一旦手动建立了它们之间的联系。之后推送本地分支的文件到对应的远程分支时可以采用简写形式：git push。

这是因为在已经建立三个分支的对应关系并后，再执行git push，git会自动地将同名的本地分支与远程分支进行匹配；

而其他情况则要采用完整写法进行推送。关于这些结论，将在第三大点-u参数的作用中详细介绍。

2.设置不同名远程分支

主要有以下四种方法，注意：使用每种方法前都需要先切换到对应分支上。

`git push --set-upstream origin <branch1>:<branch2>`

方法一： 比如当前位于develop分支，如果采用的是以下简写命令：

 git push --set-upstream origin develop
复制代码

则会创建一个同名的远程分支develop。而如果采用该命令的完整写法，就可以自定义远程分支的名字了，比如设为develop2：

git push --set-upstream origin develop:develop2
复制代码

执行上述指令后，成功创建了对应的，不同名的本地远程分支origin/develop2。表示本地develop分支已与远程develop2分支建立联系（因为远程分支与本地远程分支是一一对应的关系）：

在github上查看本地仓库关联的远程仓库MY，可以看到顺利创建了develop2分支：

可以发现这么一个规律：在创建远程分支的同时会创建同名的本地远程分支。

`git push -u origin <branch1>:<branch2>`

方法二：

如下图所示，使用-u参数也能将本地develop分支的远程分支自定义为develop2。

`git push origin HEAD:<branch>`

方法三：

通过该方法也能成功设置与本地分支关联的，不同名的远程分支develop2：

`git push origin <branch1>:<branch2>`

**方法四：**该方法与方法二实质上是一样的，因为方法二中的HEAD指针指向的就是当前所在的分支，也就是develop分支。过程与方法二类似：

上面这四种设置不同名远程分支的方法，都有一个共同特点：不能使用git push进行推送。

若使用git push都会出现找不到对应远程分支的错误：

原因在下面第三点的-u参数作用中会详细讲解。

既然是-u参数追踪问题，那我加上-u参数不就行了么？其实这样也行不通：

解决方案：每次推送的时候，指明本地分支与远程分支的对应关系，即采用上述命令的完整写法，比如：


git push --set-upstream origin develop:develop2
git push -u origin develop:develop2
git push origin develop:develop2
git push origin HEAD:develop2
复制代码

采用了完整写法后，成功地进行了推送，如下图所示：

注意：虽然可以自定义远程分支与本地远程分支的名字，但是十分不推荐，因为容易出错。所以，建议本地远程分支和远程分支都使用默认的，与本地分支相同的名字。

3.总结

以本地分支develop为例，不难发现：

使用下列简写命令时，远程分支和本地远程分支都会采用默认的，与本地分支相同的名字：
```
git push --set-upstream origin develop
git push -u origin develop
复制代码
```
而使用下列命令的完整写法时，就可以自定义远程分支与本地远程分支的名字：

git push --set-upstream origin develop:develop2
git push -u origin develop:develop2
git push origin develop:develop2
git push origin HEAD:develop2
复制代码

四、`git push origin master`与`git push -u origin master`的区别

第一次将本地仓库的master分支推送到远程仓库的master分支上时，使用前者和后者都可以顺利推送，区别在于是否使用了-u参数：

推送时不使用-u参数：
推送时使用-u参数：

注意到推送时使用-u参数会打印下列提示信息：

Branch 'master' set up to track remote branch 'master' from 'origin'.
复制代码

表示本地的master分支被设置去追踪远程的master分支，在第2~n次推送中，只需要使用git push这样的简写命令（当然，完整写法效果等同）。git就会自动将本地的master分支与远程的master分支进行匹配，完成推送：

而不使用-u参数时，没有上述的分支追踪信息。此时使用简写git push进行推送会出现错误：

错误信息显示：当前分支没有与之对应的远程分支。这个时候想要成功推送，必须采用指明对应关系的完整写法，比如：

git push origin master
复制代码

这就是推送时使不使用-u参数的区别。并且，根据上面的介绍，使用如下指令进行推送也能达到-u参数的效果：

git push --set-upstream origin develop
复制代码

之后也可以使用简写的git pull指令进行推送：

细心的你一定发现了，以上都只是本地分支与远程分支同名的情况。不同名的情况下，上面的两个方法还好使吗？

首先验证方法一：-u参数：

设置不同名的远程分支时要注意写成完整形式：pop:pop2

可以看到，即使创建不同名的远程分支，-u参数也一样能够设置追踪关系；但是，奇怪的是git push却不好使了：

还是和没使用-u参数时一样，找不到对应的远程分支，需要采用指明对应关系的完整写法，比如：

git push origin pop:pop2
复制代码

其次验证方法二：--set-upstream：

同样设置分支对应关系时要使用完整写法。可以看到，该方法也设置了追踪关系。奇怪的是git push同样不管用：

同样找不到对应的远程分支，需要采用指明对应关系的完整写法，比如：

git push origin bob:bob2
复制代码

所以可以得出结论：

本地/远程分支同名时：
- -u参数的作用是设置本地分支与远程分支的追踪关系，设置了追踪关系后，之后的推送可使用简写git push，git内部会自动进行匹配；
- --set-upstream参数与-u参数效果等同；
本地/远程分支不同名时：
- --set-upstream参数与-u参数依然可以设置分支的追踪关系，但是，之后的推送不能使用简写git push，只能使用指定分支对应关系的完整写法；

总结：十分建议将所有的本地分支与对应的远程分支设为同名，并且第一次推送使用--set-upstream或-u参数建立分支追踪关系，之后就可以使用简写git push进行推送了！

五、`git push -f`

该命令的完整写法为：

git push -f origin master
复制代码

意思为强制推送：直接跳过与远程仓库的master分支合并的环节，强制覆盖远程仓库上master分支的内容，即以本地的master分支内容为准。应慎用该命令，否则将覆盖远程仓库中master分支上其他人推送的文件（一星期的成果没了）。

1.应用场合

当远程仓库的历史提交记录太乱了，想要重新整理时。**注意：**一定要与其他人协商好再用本地分支强制覆盖远程分支。
只有一个人开发时，代码以本地为准。为了避免推送时繁琐的合并，可以使用-f强制推送，直接覆盖远程分支上的内容；

分两种写法：

第一种：已经通过-u参数等方式，设置了本地分支与远程分支的追踪关系时，采用：
```
git push -f
复制代码
```
第二种：还未设置追踪关系，采用：
```
git push -u origin master -f
复制代码
```

2.预防措施

Github提供了相应的分支保护机制，可以在Settings选项中进行设置：

可以看到Github默认是保护分支的：

3.补救措施

让有进度的人，再次对被强制覆盖的远程分支执行一次 git push -f 指令，把正确的内容强制推送上去，覆盖前一次 git push -f 所造成的灾难。

六、设置远程分支对应的本地分支

假如远程仓库M3Y中有master和develop两个分支，此时新建一个空的本地仓库mygit，通过以下指令将它的远程仓库地址origin设置为M3Y的地址：

git remote add origin [email protected]:AhuntSun/M3Y.git
复制代码

此时两仓库的状态为：

由于mygit是空仓库与远程仓库M3Y没有任何公共提交历史，所以在执行git pull时会出现下图所示的不同源冲突（上一节中详细介绍过该冲突）：

虽然git pull操作失败了，但是也成功地将远程仓库M3Y的分支拉取了下来。但是，通过git branch -vv查看分支追踪关系，发现并没有本地分支与这两个远程分支建立了联系：

如何建立这两个本地远程分支对应的本地分支？可以通过以下两种方法：

1.`git checkout -b <branch> origin/<branch>`

比如可以通过以下命令，设置本地远程分支origin/master与本地master分支的追踪关系：

git checkout -b master origin/master
复制代码

以上为本地master分支已存在的情况，如果本地分支develop未创建，可以采用下述命令创建并切换到develop分支，并且设置origin/develop与develop的追踪关系：

git checkout -b develop origin/develop
复制代码

设置了本地分支与远程分支的追踪关系，接下来就可以在本地仓库执行git push进行推送了：

2.`git checkout --track origin/<branch>`

重置条件，新创建一个空的本地仓库mygit2，同样将其远程地址origin设置为远程仓库M3Y的地址。随后在本地仓库mygit2中执行git pull操作，将远程仓库M3Y中的两个分支拉取到本地：

与上次一样，拉取到本地的两个本地远程分支没有与任何本地分支建立追踪关系。这次可以采用另外一种方法：

git checkout --track origin/test
复制代码

创建并切换到develop分支，并且设置该分支与origin/develop分支的追踪关系：

可以说该方法是方法一的特殊情况，因为该方法没有指明创建的本地分支的名字，所以默认采用与远程分支一样的名字develop来命名；

如果想在本地建立一个develop2（不同名）的分支与本地远程分支origin/test建立追踪关系，则应采用第一种方法。

七、远程分支信息

可以进入.git目录，查看储存远程分支信息的文件：

1.查看`config`文件

使用vim编辑器打开该文件，可以查看到关于远程分支的信息：

可以看到remote这一栏中有两个信息，第一个是远程仓库的url，第二个是fetch信息，这两个信息尤为重要：

refs/heads/*表示远程仓库的refs/heads目录下的所有引用都会写入到本地的refs/remotes/origin目录中；
其中的+号是可选的，加了表示无论是否能够自动合并，即是否为Fast Forward方式，都将远程仓库所有文件拉取到本地。
而不加+则表示如果不是Fast Forward方式就不拉取。一般情况下都是加上+号的，先把文件拉取到本地，不是Fast Forward方式就手动合并；

2.查看`refs`文件

refs文件夹存储着refspec的文件，里面维护着三个目录：

第一个目录heads：存储的是本地仓库的分支信息：

可以查看其中一个分支：

是一个SHA1值，表示分支就是一个指针，指向当前提交。
第二个目录remotes：里面存放着远程分支信息，远程仓库中也存在这样的目录与文件；

从上图可以看到，远程分支只有master，没有develop（因为之前被删除了）。并且它们本质上也是一个代表提交的SHA1值：

建立refspec映射（即本地分支、本地远程分支、远程分支三者间对应关系）后，git会获取远端上refs/heads下的所有引用，并将它们写入本地的refs/remotes/origin目录下。所以，可以通过查看本地远程分支（如origin/master）的方式查看本地仓库最后一次访问远程仓库时，远程仓库master分支上的历史提交记录：
```
//完整写法
git log refs/remotes/origin/master
//进一步简写
git log remotes/origin/master
//继续简写
git log origin/master
复制代码
```
上述两种省略的写法最终都会转换为完整的写法：
第三个目录tags：存放标签信息，也是一个SHA1值：

详细内容将在下一节介绍。

八、删除远程分支

如下图所示，远程仓库有三个分支master、develop和test：

通过前面的学习，我们知道通过下述指令可以删除本地develop分支：

git branch -d develop
复制代码

那么如何删除远程分支呢？

首先我们来看看git push的完整写法：

git push origin srcBranch:destBranch
复制代码

srcBranch表示本地的分支，destBranch表示对应的远程分支；
表示将本地的分支推送到远程分支，这两个分支可以不同；
之所以可以直接使用git push是因为我们设置的本地分支和远程分支的名字是相同的，并且手动建立了联系，所以git能够自动识别；

明白了这点后，就不难理解下列删除远程分支的两种做法了：

1.`git push origin :destBranch`

将空的分支推送到远程分支，这样就能将该远程分支删除；比如删除本地分支develop的远程分支：

git push origin :develop
复制代码

可以看到成功删除了远程分支develop以及它所对应的本地远程分支origin/develop。

注意:并不需要切换到需要删除远程分支的本地分支develop上，再执行上述指令。也就是说，可以在任意本地分支上删除任意本地分支对应的远程分支。

2.`git push origin --delete destBranch`

还可以采用更加直观的--delete参数，比如删除远程分支develop：

 git push origin --delete develop
复制代码

这两种方式是等价的，可根据需求选择。

3.`git remote prune origin`

该方法用于删除无效的远程分支对应的本地远程分支，具体场合如下：

如图所示mygit与mygit2共享一个有三个分支的远程仓库：

首先在mygit2中删除远程仓库的develop分支，可以看到mygit2中远程分支develop对应的本地远程分支origin/develop被删除了：

然后在mygit中查看远程分支详细信息：

可以看到提示信息中显示远程分支develop对应的本地远程分支origin/develop处于stale（腐烂，游离）状态，即该分支对于mygit来说已经失效，可以使用:

git remote prune origin
复制代码

（prune：裁剪）删除mygit上这个无效的本地远程分支：

再次查看分支信息，可发现mygit中的本地远程分支origin/develop已经被删除了：

注意:一般本地远程分支设置了保护措施，不能随意删除；

九、重命名分支

1.本地分支

可以通过以下命令，将本地分支dev重命名为develop：

git branch -m dev develop
复制代码

2.远程分支

无法直接重命名远程分支，只能通过先删除原来的远程分支，再创建重命名后develop分支对应的远程分支，过程为：

//删除远程分支dev
git push origin :dev
//创建重命名后develop分支对应的远程分支
git push -u origin develop
复制代码

由此间接地完成了远程分支的重命名。