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  • Git代码分支开发工作流程

    本文的工作流程,有一个共同点:都采用"功能驱动式开发"(Feature-driven development,简称FDD)。

    它指的是,需求是开发的起点,先有需求再有功能分支(feature branch)或者补丁分支(hotfix branch)。完成开发后,该分支就合并到主分支,然后被删除。

    Git的几种开发流程

    • TrunkBased
    • GitFlow
    • Github flow
    • Gitlab flow
    • AoneFlow (阿里)

    Git flow

    gitflow

    gitflow 大致如上图所示,要分 master 和 develop 分支

    主分支用于存放对外发布的版本,任何时候在这个分支拿到的,都是稳定的分布版;后者用于日常开发,存放最新的开发版。

    其次,项目存在三种短期分支。

    功能分支(feature branch)
    补丁分支(hotfix branch)
    预发分支(release branch)
    

    一旦完成开发,它们就会被合并进develop或master,然后被删除。

    Git flow 优缺点

    Git flow的优点是清晰可控,缺点是相对复杂,需要同时维护两个长期分支。大多数工具都将master当作默认分支,可是开发是在develop分支进行的,这导致经常要切换分支,非常烦人。

    更大问题在于,这个模式是基于"版本发布"的,目标是一段时间以后产出一个新版本。但是,很多网站项目是"持续发布",代码一有变动,就部署一次。这时,master分支和develop分支的差别不大,没必要维护两个长期分支。

    Github flow

    Github flow 是Git flow的简化版,专门配合"持续发布"。它是 Github.com 使用的工作流程。

    Github flow

    它只有一个长期分支,就是master

    第一步:根据需求,从master拉出新分支,不区分功能分支或补丁分支。
    
    第二步:新分支开发完成后,或者需要讨论的时候,就向master发起一个pull request(简称PR)。
    
    第三步:Pull Request既是一个通知,让别人注意到你的请求,又是一种对话机制,大家一起评审和讨论你的代码。对话过程中,你还可以不断提交代码。
    
    第四步:你的Pull Request被接受,合并进master,重新部署后,原来你拉出来的那个分支就被删除。(先部署再合并也可。)
    
    Github flow 优缺点

    Github flow 的最大优点就是简单,对于"持续发布"的产品,可以说是最合适的流程。

    问题在于它的假设:master分支的更新与产品的发布是一致的。也就是说,master分支的最新代码,默认就是当前的线上代码。

    可是,有些时候并非如此,代码合并进入master分支,并不代表它就能立刻发布。比如,苹果商店的APP提交审核以后,等一段时间才能上架。这时,如果还有新的代码提交,master分支就会与刚发布的版本不一致。另一个例子是,有些公司有发布窗口,只有指定时间才能发布,这也会导致线上版本落后于master分支。

    上面这种情况,只有master一个主分支就不够用了。通常,你不得不在master分支以外,另外新建一个production分支跟踪线上版本。

    Gitlab flow

    Gitlab flow 是 Git flow 与 Github flow 的综合。它吸取了两者的优点,既有适应不同开发环境的弹性,又有单一主分支的简单和便利。它是 Gitlab.com 推荐的做法。

    上游优先

    Gitlab flow 的最大原则叫做"上游优先"(upsteam first),即只存在一个主分支master,它是所有其他分支的"上游"。只有上游分支采纳的代码变化,才能应用到其他分支。

    Gitlab flow 分成两种情况,适应不同的开发流程。

    持续发布的项目

    对于"持续发布"的项目,它建议在master分支以外,再建立不同的环境分支。比如,"开发环境"的分支是master,"预发环境"的分支是pre-production,"生产环境"的分支是production。

    gitlab持续发布

    开发分支是预发分支的"上游",预发分支又是生产分支的"上游"。代码的变化,必须由"上游"向"下游"发展。比如,生产环境出现了bug,这时就要新建一个功能分支,先把它合并到master,确认没有问题,再cherry-pick到pre-production,这一步也没有问题,才进入production。

    只有紧急情况,才允许跳过上游,直接合并到下游分支。

    版本发布

    对于"版本发布"的项目,建议的做法是每一个稳定版本,都要从master分支拉出一个分支,比如2-3-stable、2-4-stable等等。

    gitlab版本发布

    以后,只有修补bug,才允许将代码合并到这些分支,并且此时要更新小版本号。

    小结:项目主要是分版本发布的,然后有bug或功能会加新的分支来进行开发.

    TrunkBased

    研发团队在名称为 Trunk 的单一分支进行开发,当开发工作到一定阶段的时候达到可发布条件后,切出Release分支进行发布,并且Release分支是不可以修改的仅仅做发布使用。大部分SVN用户是基于本模型进行开发。
    适合小团队的模型,大家都直接在Trunk上进行开发.

    TrunkBased 模式 是持续集成思想所崇尚的工作方式,它由单个主干分支和许多发布分支组成,每个发布分支在特定版本的提交点上从主干创建出来,用来进行上线部署和 Hotfix。在 TrunkBased 模式中,没有显性的特性分支。当然实际上 Git 的分布式特征天生允许每个人有本地分支,TrunkBased 也并非排斥短期的特性分支存在,只不过在说这种模式的时候,大家通常都不会明确强调它罢了。

    虽然近年来有许多不错的案例,但 TrunkBased 模式并没有一统天下。它的缺点比较明显,太多的团队同时工作在主干上,到发布的时候就可能出现灾难(尤其是多版本并行开发的情况)。弥补的措施是 FeatureToggle 以及频繁的集成和足够的测试覆盖,这对开发团队的能力提出了比较高的要求。目前 TrunkBased 模式主要用在不需要同时维护多个历史版本的 SaaS 型项目,特别是经过微服务改造的各种小型服务上。

    类似github flow 没有 pull request

    AloneFlow

    在 AoneFlow 上你能看到许多其他分支模式的影子。它基本上兼顾了 TrunkBased 的“易于持续集成”和 GitFlow 的“易于管理需求”特点,同时规避掉 GitFlow 的那些繁文缛节。

    AoneFlow 只使用三种分支类型:主干分支、特性分支、发布分支,以及三条基本规则。

    规则一,开始工作前,从主干创建特性分支。

    AoneFlow 的特性分支基本借鉴 GitFlow,没有什么特别之处。每当开始一件新的工作项(比如新的功能或是待解决的问题)的时候,从代表最新已发布版本的主干上创建一个通常以feature/前缀命名的特性分支,然后在这个分支上提交代码修改。也就是说,每个工作项(可以是一个人完成,或是多个人协作完成)对应一个特性分支,所有的修改都不允许直接提交到主干。
    aoneflow-1

    规则二,通过合并特性分支,形成发布分支。

    AoneFlow 的发布分支设计十分巧妙,可谓整个体系的精髓。GitFlow 先将已经完成的特性分支合并回公共主线(即开发分支),然后从公共主线拉出发布分支。TrunkBased 同样是等所有需要的特性都在主干分支上开发完成,然后从主干分支的特定位置拉出发布分支。而 AoneFlow 的思路是,从主干上拉出一条新分支,将所有本次要集成或发布的特性分支依次合并过去,从而得到发布分支。发布分支通常以release/前缀命名。
    aoneflow-2

    这条规则很简单,不过实际的玩法就相当丰富了。

    首先,发布分支的用途可以很灵活。基础玩法是将每条发布分支与具体的环境相对应,比如release/test分支对应部署测试环境,release/prod分支对应线上正式环境等等,并与流水线工具相结合,串联各个环境上的代码质量扫描和自动化测试关卡,将产出的部署包直接发布到相应环境上。进阶点的玩法是将一个发布分支对应多个环境,比如把灰度发布和正式发布串在一起,中间加上人工验收的步骤。高级的玩法呢,要是按迭代计划来关联特性分支,创建出以迭代演进的固定发布分支,再把一系列环境都串在这个发布分支的流水线上,就有点经典持续集成流水线的味道了。再或者做一个将所有特性分支都关联在一起的发布分支,专门用于对所有提交做集成测试,就玩出了 TrunkBased 的效果。当然,这些花哨的高级玩法是我臆想的,阿里的发布分支一般都还是比较中规中矩。

    其次,发布分支的特性组成是动态的,调整起来特别容易。在一些市场瞬息万变的互联网企业,以及采用“敏捷运作”的乙方企业经常会遇到这种情况,已经完成就等待上线的需求,随时可能由于市场策略调整或者甲方的一个临时决定,其中某个功能忽然要求延迟发布或者干脆不要了。再或者是某个特性在上线前发现存在严重的开发问题,需要排除。按往常的做法,这时候就要来手工“剔代码”了,将已经合并到开发分支或者主干分支的相关提交一个个剔除出去,做过的同学都知道很麻烦。在 AoneFlow 的模式下,重建发布分支只是分分钟的事,将原本的发布分支删掉,从主干拉出新的同名发布分支,再把需要保留的各特性分支合并过来就搞定。这一系列动作能够在很大程度上实现自动化,而且不会在仓库留下一堆剔除代码的记录,干净无污染。

    此外,发布分支之间是松耦合的,这样就可以有多个集成环境分别进行不同的特性组合的集成测试,也能方便的管理各个特性进入到不同环境上部署的时机。松耦合并不代表没有相关性,由于测试环境、集成环境、预发布环境、灰度环境和线上正式环境等发布流程通常是顺序进行的,在流程上可以要求只有通过前一环境验证的特性,才能传递到下一个环境做部署,形成漏斗形的特性发布流。阿里有统一平台来自动化完成特性组合在发布分支间的迁移,在下面讲工具的部分里会再介绍。

    规则三,发布到线上正式环境后,合并相应的发布分支到主干,在主干添加标签,同时删除该发布分支关联的特性分支。

    当一条发布分支上的流水线完成了一次线上正式环境的部署,就意味着相应的功能真正的发布了,此时应该将这条发布分支合并到主干。为了避免在代码仓库里堆积大量历史上的特性分支,还应该清理掉已经上线部分特性分支。与 GitFlow 相似,主干分支上的最新版本始终与线上版本一致,如果要回溯历史版本,只需在主干分支上找到相应的版本标签即可。

    aoneflow-3

    除了基本规则,还有一些实际操作中不成文的技巧。比如上线后的 Hotfix,正常的处理方法应该是,创建一条新的发布分支,对应线上环境(相当于 Hotfix 分支),同时为这个分支创建临时流水线,以保障必要的发布前检查和冒烟测试能够自动执行。但其实还有一种简便方法是,将线上正式环境对应的发布分支上关联的特性分支全部清退掉,在这个发布分支上直接进行修改,改完利用现成的流水线自动发布。如果非得修一个历史版本的 Bug 怎么办呢?那就老老实实的在主干分支找到版本标签位置,然后从那个位置创建 Hotfix 分支吧,不过由于阿里的产品大多是线上 SaaS 业务,这样的场景并不多见。

    Aone flow 其他规范

    在 AoneFlow 的流程中,每次重建发布分支的时候都会重新合并然后编译代码,产生新的部署包。然而,即使代码的内容是一样的,如果工程中依赖了一些会改变的第三方软件包,依然可能导致打包出的产品行为不完全一致。因此,在阿里的代码规约中就明确地指出了,用于线上发布的代码,不可以使用包含“SNAPSHOT 版本”(即未正式发布版本)的依赖包,从而确保每次构建出的产物都是一致的。

    在阿里内部,使用 AoneFlow 流程的团队基本上不用自己运行 Git 来处理分支的事情,而是由阿里巴巴集团内部名叫 Aone 的协同研发平台(以下简称平台)接管。

    References

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