程序员在软件开发过程中会经常会遇到代码合并的场景，一旦发现 git 合并的结果不符合预期，你会怀疑是 git 出现了 bug 么？我希望你把这个选项放在最后，首先要做的是按照本文的思路，查找引发合并异常的提交。

理解三路合并
Git 在分支合并时，采用三路合并的方法。不管合并的两个分支包含多少提交，Git 合并操作只关心代码的三个版本，即：合并双方的两个版本和一个基线版本。

看下我们的示例程序，使用 Go 语言开发，执行结果如下：
$ git clone https://github.com/jiangxin/git-merge-demo.git
$ cd git-merge-demo
$ git checkout demo-1/user-1 --
$ go build -o demo
$ ./demo
Topics:
♠
♥ ♥
♣

该示例程序输出一些符号，每行输出同一种符号，代表了某一个特性，符号个数代表该特性功能上的异同。

我们可以看到 “demo-1/user-1” 分支上，“demo” 程序有三个特性。特性 “♠”（一颗）、特性 “♥”（两颗）、特性 “♣”（一颗）。

同样我们在 “demo-1/user-2” 分支上会看到不同的特性输出：
♠ ♠ ♠
♥ ♥ ♥
♦ ♦

这两个分支各自包含三个特性。如果要将这两个分支合并在一起，那么 “demo-1/user-1” 分支上独有的 “♣” 特性应该出现在最终的合并结果中么？“demo-1/user-2” 分支上独有的 “♦” 特性应该出现在最终的合并结果中么？对于双方共同拥有的 “♠” 特性在合并结果中是出现一次，还是重复出现三次呢？

仅从上面这两个分支信息，我们很难推导出合理的合并结果。这时必须要考虑一个问题：这两个分支的特性是如何演变来的。我们要寻找这两个分支的共同的祖先提交，即寻找基线。

借助 git merge-base 命令，我们可以看到基线提交编号是 228ec07：

$ git merge-base --all demo-1/user-1 demo-1/user-2
228ec07e07ac83295b96be1ad55adfbd0c870f74
注意：上面命令中的 --all 参数会显示两个分支所有的基线提交，可能的结果有：

0 条基线。即两个分支没有重叠，没有公共的历史提交。
1 条基线。大多数合并场景两个分支存在一条基线。
多条基线。可能的场景有：1、两条分支都是集成分支，都接受来自各个特性分支的合入。2、特性分支之间存在依赖关系，复杂的特性分支和集成分支之间可能存在多条基线。
本例只有一条集成分支。从下面的 git-log 命令可以看出本例的两个分支提交历史还是很简单的，两个分支各自独有的提交标记为 “+” 和 “x”，共有的提交标记为星号。从这两个分支提交历史的重叠部分，我们很容易看出来重叠的顶端提交 228ec07 即是我们要找的基线提交。

$ git log --graph --oneline demo-1/user-1 demo-1/user-2

34b76a2 (demo-1/user-2) Topic 4:
dfdce61 Remove topic 3
68bc440 Topic 2: | x 55e002f (demo-1/user-1) Topic 1: |/
228ec07 (demo-1/base) Topic 3:
d1f0d8c Topic 2:
8f19971 Topic 1:
bfdeca2 Demo for git 3-way merge 切换到基线提交 228ec07 上执行看看：

$ git checkout 228ec07 --
$ make
Topics:
♠ ♠ ♠
♥ ♥
♣

下图综合了该程序三个版本，那么合并版本是不是呼之欲出了呢？

基线版本 User-1 版本 User-2 版本合并版本
======== ============= ============= ===========
♠ ♠ ♠ ♠ ♠ ♠ ♠ ?
♥ ♥ ♥ ♥ ♥ ♥ ♥ ?
♣ ♣ ?
♦ ♦ ?
对于特性 ♠ ，相比基线版本，User-1 将其修改为一颗，User-2 没有修改；对于特性♥，相比基线，User-1 没有修改，User-2 将其修改为三颗；对于特性♣，User-1 没有修改，User-2 将其删除；而对于特性♦，是由 User-2 新引入的特性。

让我们执行命令来看一下真实的合并结果吧：

$ git checkout demo-1/user-1
$ git merge demo-1/user-2
$ make
Topics:
♠
♥ ♥ ♥
♦ ♦
Revert 操作引发的 “异常” 合并结果
下面我们来看一个 “异常” 的合并。

在分支 “demo-2/topic-1” 运行，显示如下：

$ git checkout demo-2/topic-1
$ make

◉ ◉ ◉
▲ ▲
△ △ △
其中特性 ◉ 是主干 “demo-2/master” 引入的特性。Topic-1 引入两个子特性： ▲ 和 △ 。

在分支 “demo-2/topic-2” 运行，显示如下：

$ git checkout demo-2/topic-2
$ make

◉ ◉ ◉
♡ ♡ ♡
在主干分支 “demo-2/master” 运行，显示如下：

$ git checkout demo-2/master
$ make

◉ ◉ ◉ ◉
♡ ♡ ♡
我们可以看出主干分支的特性 ◉ 演进了，而且已经包含了 “demo-2/topic-2” 分支的特性。

现在将 “demo-2/topic-1” 分支合并到主干分支 “demo-2/master”，看看合并解决是否符合预期：

$ git checkout demo-2/master
$ git merge demo-2/topic-1
$ make

◉ ◉ ◉ ◉
△ △ △
♡ ♡ ♡
看出问题了么？“demo-2/topic-1” 分支的特性没有全部合入，只合入了特性 △ ，而丢失特性 ▲ !

让我们来分析一下：

先撤回刚刚的合并提交。

$ git reset --hard HEAD^
计算合并基线：

$ git merge-base --all demo-2/topic-1 demo-2/master
5db8ab7c5c1d2ede82096ae890446c290a664060
切换到这个基线版本：

$ git checkout 5db8ab7c5c1d2ede82096ae890446c290a664060 --
$ make

◉ ◉ ◉
▲ ▲
基线版本有特性 ▲ ，分支 “demo-2/topic-1” 也有特性 ▲ ，但是主干分支 “demo-2/master” 上并没有特性 ▲。

按照三路合并的原理分析，我们看出合并结果丢失特性 ▲ 是预料中的：

基线 5db8ab7 demo-2/master demo-2/topic-1 合并版本
============ ============= ============== ========
◉ ◉ ◉ ◉ ◉ ◉ ◉ ◉ ◉ ◉ ◉ ◉ ◉ ◉
▲ ▲ ▲ ▲

△ △ △ △ △ △
♡ ♡ ♡ ♡ ♡ ♡

下面命令用于查询基线 5db8ab7 之后主干分支的变更，看看哪个提交删除了特性 ▲ ：

$ git log --stat --oneline 5db8ab7..demo-2/master
.... ....
e50fc0b Topic 1 is not complete, and is not ready for merge
topic/topic-1.1.go | 20 --------------------
1 file changed, 20 deletions(-)
.... ....
从上面的日志输出，我们看到主干分支 “demo-2/master” 上的一个可疑提交 e50fc0b。这个提交删除了文件 “topic-1.1.go”。提交说明表明 “因为当时 topic1 功能尚未完整，故撤回不完整的合并提交”。

如何才能将 “demo-2/topic-1” 特性完整地合入呢？采用如下操作：

对提交 e50fc0b 再次执行一次撤回操作。

$ git checkout demo-2/master --
$ git revert e50fc0b
然后再合并分支 “demo-2/topic-1”。

$ git merge demo-2/topic-1
执行程序，查看合并效果。

$ make

◉ ◉ ◉ ◉
▲ ▲
△ △ △
♡ ♡ ♡
操作完成，我们看到 “demo-2/topic-1” 分支完整的特性都合入了。

“脏合并” 引发的 “异常”
下面我们来看另外一个 “异常” 的合并。

在当前版本的开发分支 “demo-3/master” 运行，显示如下：

$ git checkout demo-3/master
$ make

◉ ◉ ◉ ◉ ◉
♠ ♠ ♠ ♠
♦ ♦ ♦
其中特性 ◉ 是主干 “demo-3/master” 引入的特性。其余两个特性 ♠ 和 ♦ 是从相应的特性分支合入的。

接下来，在下一个版本的开发分支 “demo-3/next” 中运行，显示如下：

$ git checkout demo-3/next
$ make

❍ ❍ ❍ ❍
♠ ♠ ♠ ♠
♥ ♥
♦ ♦ ♦
其中特性 ❍ 是新版本主干 “demo-3/next” 引入的特性。其余三个特性 ♠、♥ 和 ♦ 是从相应的特性分支合入的。

现在要将当前版本 “demo-3/master” 合入到下一个新版本的开发分支 “demo-3/next” 中，运行如下：

$ git checkout demo-3/next
$ git merge demo-3/master
$ make

◉ ◉ ◉ ◉ ◉
❍ ❍ ❍ ❍
♠ ♠ ♠ ♠
♦ ♦ ♦
我们看到合并后，“demo-3/master” 分支的特性 ◉ 被引入了，但是 “demo-3/next” 分支原有的特性 ♥ 被删除了。如果特性 ♥ 是需要的，那么合并后为何会丢失特性 ♥ 呢？

我们按照三路合并的原理来分析一下。

首先查看下分支 “demo-3/master” 以及分支 “demo-3/next” 合并前提交（即 “demo-3/next~1”）的基线：

$ git merge-base --all demo-3/master demo-3/next~1
e54a597938d7aaa20c8b3ce79d0b6c5bca8404e7
6b57153213757421f83523d1b03f7743aa654160
b2c844810a095a4e05763ffaff326101e61d444f
惊奇的发现，基线居然有三条！这实际上是三个特性分支分别向 “demo-3/master” 和 “demo-3/next” 分支合入后的结果。

我们使用命令 git log --graph --oneline demo-3/master demo-3/next~1 查看合并双方的提交。如果只显示两个分支重合的部分，如下图所示：

6b57153 (demo-3/topic-3) Topic 3:
f1dca57 Topic 3: / / |
| * b2c8448 (demo-3/topic-2) Topic 2: | * 60f846d Topic 2: |/ | | * e54a597 (demo-3/topic-1) Topic 1: | * 3ccbd75 Topic 1: | * 18ea90f Topic 1: |/ | |
- bfdeca2 (tag: v0) Demo for git 3-way merge 会看到有三个端点对应三条基线。

那么对于多基线场景，如何来分析呢？

Git 会将多条基线合并为一个提交，再将这个提交作为唯一的基线，参与到三路合并中。

$ git checkout -b demo-3/base e54a597
$ git merge 6b57153 b2c8448
$ make

♠ ♠ ♠ ♠
♥ ♥
♦ ♦ ♦
列出下列表格分析三路合并结果：

基线 base master 分支 next 分支合并结果
========= ============ ========== ==========
◉ ◉ ◉ ◉ ◉ ◉ ◉ ◉ ◉ ◉
❍ ❍ ❍ ❍ ❍ ❍ ❍ ❍
♠ ♠ ♠ ♠ ♠ ♠ ♠ ♠ ♠ ♠ ♠ ♠ ♠ ♠ ♠ ♠
♥ ♥ ♥ ♥
♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦
从上面表格可以看出来，特性 ♥ 在基线中存在，在 “demo-3/next” 分支中也存在，但是被 “demo-3/master” 中删除了。所以导致合并结果中缺失了特性 ♥ 。

那么 “demo-3/master” 分支是如何在基线 “demo-3/base” 之后删除了特性 ♥ 的呢？

在一段提交历史中找出一个有问题的版本有很多办法，例如使用 git bisect 二分查找命令。不过这里使用 git log 命令就足够了。

使用如下命令查看这段历史中非合并提交：

$ git log --oneline --stat --no-merges demo-3/base..demo-3/master
05f2ec3 (origin/demo-3/master, demo-3/master) Topic master: ◉ ◉ ◉ ◉ ◉
topic/master.go | 2 +-
1 file changed, 1 insertion(+), 1 deletion(-)
5daade4 Topic master: ◉ ◉ ◉ ◉
topic/master.go | 2 +-
1 file changed, 1 insertion(+), 1 deletion(-)
6325a3f Topic master: ◉ ◉ ◉
topic/master.go | 19 +++++++++++++++++++
1 file changed, 19 insertions(+)
看到非合并提交都是在修改特性 ◉ 的，和特性 ♥ 无关。

那么问题一定出在合并提交中。不过使用下面命令看不出来合并提交包含了哪些修改，你知道为什么吗？

$ git log --oneline --stat --merges demo-3/base..demo-3/master
3a69a8a Merge branch 'demo-3/topic-3' into demo-3/master
37544d1 Merge branch 'demo-3/topic-2' into demo-3/master
d872d8f Merge branch 'demo-3/topic-1' into demo-3/master
合并提交是将两个或多个提交合并在一起，因此合并提交有两个以上的父提交。合并的结果要么选择合并的某一方的版本，要么和任何一方版本都不一样，综合了各方版本的修改。

使用 git log -p 或者 git log --stat 显示提交差异，默认是不会显示合并提交差异的。Git 提供以下三个参数改变 git log 或 git diff 的行为，显示合并提交包含的差异。分别是：

参数 -m：分别显示合并提交和每一个父提交的差异。如果合并有两个父提交，则分别显示两个差异比较的结果。

参数 -c：将合并提交和各个父提交的差异合并在一起显示。如果和某个父提交相同，则不显示。

参数 --cc：类似 -c，进一步精简补丁的显示，忽略和某一方相同的补丁的显示。

对于本例，使用 -m 参数，执行结果如下：

$ git log --oneline -m --stat --merges demo-3/base..demo-3/master

3a69a8a (from 37544d1) Merge branch 'demo-3/topic-3' into demo-3/master
topic/3.go | 19 +++++++++++++++++++
1 file changed, 19 insertions(+)
3a69a8a (from 6b57153) Merge branch 'demo-3/topic-3' into demo-3/master
topic/1.go | 19 +++++++++++++++++++
topic/master.go | 19 +++++++++++++++++++
2 files changed, 38 insertions(+)
37544d1 (from b2c8448) Merge branch 'demo-3/topic-2' into demo-3/master
topic/1.go | 19 +++++++++++++++++++
topic/2.go | 19 -------------------
topic/master.go | 19 +++++++++++++++++++
3 files changed, 38 insertions(+), 19 deletions(-)
d872d8f (from 6325a3f) Merge branch 'demo-3/topic-1' into demo-3/master
topic/1.go | 19 +++++++++++++++++++
1 file changed, 19 insertions(+)
d872d8f (from e54a597) Merge branch 'demo-3/topic-1' into demo-3/master
topic/master.go | 19 +++++++++++++++++++
1 file changed, 19 insertions(+)
从输出中我们看到合并提交 37544d1 删除了 topic/2.go 文件。经查这个提交就是导致特性 ♥ 丢失的罪魁祸首。

$ git log -1 37544d1
commit 37544d18c2da92a265acd6a7a8145bed4ba51bd8
Merge: 5daade4 b2c8448
Author: Jiang Xin zhiyou.jx@alibaba-inc.com
Date: Sun Mar 15 19:53:56 2020 +0800

Merge branch 'demo-3/topic-2' into demo-3/master

* demo-3/topic-2:
Topic 2:
Topic 2:

Signed-off-by: Jiang Xin zhiyou.jx@alibaba-inc.com
如何解决合并 demo-3/master 分支丢失特性 ♥ 的问题呢？

我们需要重新执行一次和提交 37544d1 类似的合并：

$ git checkout 5daade4 --
$ git merge b2c8448
$ make

◉ ◉ ◉ ◉
♠ ♠ ♠ ♠
♥ ♥
我们看合并的结果中出现了特性 ♥。

然后再和错误的提交 37544d1 做一次合并，并使用当前提交中的内容。

$ git merge -s ours 37544d1
$ make

◉ ◉ ◉ ◉
♠ ♠ ♠ ♠
♥ ♥
记下这个合并提交。

$ git tag -m "fixed merge" fixed-merge
切换到 “demo-3/next” 分支，合并这个刚刚创建好的正确的提交。

$ git checkout demo-3/next --
$ git merge fixed-merge
$ make

◉ ◉ ◉ ◉ ◉
❍ ❍ ❍ ❍
♠ ♠ ♠ ♠
♥ ♥
♦ ♦ ♦
完美的合并结果。

建议
创建 pull request 代码评审时，不要在其中包含合并提交。

因为合并提交的差异很难查看和分析，不要因此增加代码评审者的负担。开发者可以使用 git rebase 命令去掉不必要的合并提交。

如果做到了第一点，就不会出现多基线的情况。要避免多基线。

多基线一方面增加了三路合并分析的复杂度，另外一方面导致 pull request 展示的代码差异是错的！因为绝大多数代码平台从执行效率考虑，都只会选择多条基线中的一条来和 pull request 的源分支进行比较，显示代码差异。读者可以翻到前面的示例，看看如果选择多条基线中的一条（而不是使用多条基线的合并结果）与要合并的代码进行代码比较，会是什么样的结果？

使用 git merge 命令完成分支合并，而不要使用目录比较工具去人为判断合并结果。

因为人工选择合并结果可能造成 “脏合并”，“脏合并” 像是埋在提交记录中的一枚炸弹，会在未来随时引爆。

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原创作者：蒋鑫

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