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4种常见分支模式解析及优劣对比

时间:2022-08-23 19:22:07浏览次数:82  
标签:集成 主干 优劣 代码 Flow 冲突 解析 分支

 

 

团队研发的本质

 

 

 

我们曾经接触到一家企业,它一开始只有8个人,那个时候每个月都可以发一两个版本出去,客户都可以用到,因为他们是做医院的信息管理HIS系统。他们觉得做得还不错。后来团队发展比较快,规模到了80人左右,却半年没发一个版本。这导致实施团队没脸见客户,因为客户说半年前提的需求怎么还发不出来。

 

这个时候悖论就来了:我们以为团队规模越大,研发效率就会越高,可以做越多的东西,但是我们发现团队规模大到一定程度,整个研发效率是会下降的,甚至降得非常快。

 

 

 

站在团队的角度来说,因为人多,协作越来越慢,协作的成本也越来越高。我们发现团队的研发模式,人越多越会有问题,因为冲突更多,等待更多。这里冲突是指代码集成发布过程中的冲突,而等待也是集成和开发过程中代码彼此的等待。

 

以下是两个具体的场景:

 

 

 

 

假设有两个程序员A和B一起工作,A一开始每次提交都把工作逐渐成功提交到线上去,然后B提交了一个版本,导致编译失败了。这时,A就无法提交,因为提交就会挂,要等待B修复问题才能提交,这时A的提交和B的工作就产生了冲突。

 

第二种情况,多个分支往同一个分支合并,FeatureA先合进主干,FeatureB晚了一点结果发现无法合并,因为基线不一样了,这时候必须先解决掉代码冲突才能合进去。

 

 

 

如上图,假设现在有3个人,A、B和测试C,每个人的点代表它做的任务,比如A一直在做自己的事情,每完成一个事情就开始做下一个事情,做完第三个事情的时候他觉得需要去找B联调一下,就给B发了一个ping,但是B有自己的节奏,在忙他自己的任务,所以并未马上响应A的请求。他发现有一个任务可以提测了,他就告诉了C,C发现有问题就马上Pong了回去,但是这时B在忙另外一个任务,没有响应。C发现B无响应,又发了一次Pong,这时B看到了A和C的消息,他先处理了A的事情,给A回复了一个Pong的消息。

 

我们发现,程序员和程序员,测试人员和开发人员之间,在整个的开发协作中其实是异步的、延迟协作的过程。每个人并不是收到一个请求就马上回复,马上协作,往往都是有自己的步调和自己的动作,可能会产生延迟。所以当产品更复杂,协作更多,团队更复杂,团队的人多了以后,协作成本就会快速上升。

 

在这样一个异步的、延迟协作的过程中,程序员面对日常开发的工作,需要有一套相应的研发模式,来保证在协作过程中能够持续地把信息同步掉,并快速地响应掉。

 

软件交付过程,本质是开发者围绕代码库的协作过程。无论是产品代码、配置、环境和发布流程,都可以通过代码来描述,并保存到代码库里。

 

因此,研发模式的目的就是约束我们在围绕代码库工作时的行为,本质是一种围绕代码库的行为约束。

 

研发模式我们狭义地理解为分支模式,包含一系列的行为约束,比如分支类型及其标识、分支的生命周期、Commit在分支间的流转方式,以及流转的约束条件,还有分支和代码之间的对应关系等。接下来我们会一一探讨。

 

研发模式是一系列研发行为的约束,目标是避免冲突、减少等待。在协作的过程中,人多了之后带来的最大的问题就是冲突变多、等待变多,所以好的研发模式应该尽可能的避免冲突,尽可能的减少等待。

 

首先看一下研发模式和研发行为之间的对应关系:

 

 

 

这些研发行为和代码库行为有一个Mapping(映射)关系。开始新的特性开发时,我们会创建一个新的特性分支。做一次代码的提交集成,其实就是一次Commit和Push,完成之后进入集成验证,就做了一次分支的Merge。

 

同样地,集成完进入待发布也是在做Merge,而完成发布意味着打一个Tag。代码库里的操作记录了我们的研发行为,所以研发行为和代码库的操作可以做到一一映射。

 

 

 

要避免冲突,唯一的方法是大家彼此隔离,分开就没有冲突。在代码库里面,很多时候通过分支的方式,来做工作之间的隔离,避免冲突。

 

要减少等待,而等待是信息不同步造成的,尽可能地做到信息同步,就不用等待。在代码里面的等待,是代码之间基线的同步,比如说频繁地提交。所以其实分支是用来避免冲突和做工作隔离,而频繁地提交合并是为了做信息同步,减少等待。

 

Q:如果是一个人做软件开发,用什么样的分支模式?一个人会不会有冲突?

 

一个人做软件开发的时候是不会有冲突的,一个人工作的时候不需要很多分支,一个分支就足够。一个人做开发,也不用等待信息,因此可以一条主干走到底。但是如果人数扩张到10人、100人,彼此之间就会有工作的隔离,彼此之间也会存在着冲突,也存在着等待。所以在这个过程中,随着协作的人数越来越多,分支的模式会不断地发生变化。

 

4种常见分支模式解析

 

主干开发

 

 

 

 

团队人很少(比如1~2个人)的时候,最常见的研发模式是Trunk—BasedDevelopment,也叫主干开发方式。

 

主干开发方式一条主干分支走到底,开发的过程中不会有太多的冲突,要求代码持续集成到主干上去,所以在开发过程中不需要做相应工作的隔离。开发的过程中,所有的开发者在主干上面频繁地提交,频繁地集成。这种分支模式下,唯一的分叉出现在发布的时候,为了能够把发布版本隔离出来,有了发布分支。

 

这种模式下,不需要做分支隔离,信息同步通过持续频繁地提交来保证。在人数比较少,并且整个工程能力比较强的时候,这是我们推荐的研发模式。

 

但是当参与开发的人数越来越多时,主干开发的冲突几率就大大增加了,对工程能力的要求也越来越高。

 

所以说主干开发不是万能药,主干上的人越多,代码提交的冲突机率就越大,而且解决冲突的风险也越大。如果两个人的时候,即便有冲突我知道只是和另外一个人有冲突,如果是10个人,这中间就会产生很多的问题。

 

另外在主干开发里面,要保持信息地同步,需要做频繁持续地提交,而且每次提交的力度要很小,这针对有一些特性来说,可能只做了一半,这时需要将它提交上去,需要通过特性开关等方式来进行隔离。比如说这个是还未完成的特性,提前把它的开关制成Off,再做相应的提交,但是特性开关本质上也是一个分支。

 

特性开关只是用代码的形式拉了一个分支,但是这个分支只有打开的时候才能跑到,本质上还是一个分支。如果特性开关比较多,它在一定程度上会把代码变得很脆弱,维护起来比较麻烦。

 

主干开发当很多人同时参与时,代码冲突的机率很大,而且特性开发的时候也有很多的风险,大家彼此之间需要隔离。

 

 

Git-Flow

 

 

 

 

Git—Flow的基本原则是需要什么分支就给什么分支,任何事都有很明确的分支。比如说要集成,就有develop分支,要开发就有feature分支,要发布有release分支,每个都是不同的分支。每种类型的分支都有确定的用途。

 

比如说feature分支,是很多个feature并行开发的时候用来去做工作隔离,避免彼此之间有冲突。而release分支是用来做发布的隔离,使得发布之间不会有冲突。

 

我们发现这种模式很好地做了隔离,但是在信息同步的过程中,它需要基于develop频繁地集成去做同步,并且在各个分支中间做相应的cherry-pick或者是rebase这样的方式来做的。

 

这个时候,我们就会发现分支太多,而且一个commit从feature开发到最终发布要经历好几个分支,其中分支的流转和merge规则非常麻烦。

 

所以Git—Flow也不是仙丹,过多的分支增加了分支管理的复杂度。还有如果Feature分支的生命周期特别长,它的合并耗时也会变得很长。而且Develop分支和Master分支同时存在,好像Develop分支的意义不是特别大。另外区分Feature分支和hotfix好像意义也不是特别大。

 

所以Git—Flow虽然增加了很多的分支,让各种工作尽可能地隔离开来,但是它信息同步是很麻烦的,而且它管理这些分支的难度也特别大。

 

 

GitHub-Flow

 

 

 

 

GitHub引入了一个分支模式叫GitHub—Flow,明显比Git—Flow简单很多。没有Develop,没有hotfix,也没有Release,当需要开发的时候拉一个Feature分支,开发完就合并Master做发布。

 

这个过程中,它的隔离只发生在开发过程中,它的信息同步通过持续地往Master去做集成,和频繁从Master里面Pull代码来实现。它的发布过程是基于主干Master分支做的,因此没有在发布的过程中做相应地隔离。

 

这时候又会带来一个问题,就是Master分支需要做持续集成,这个分支既是集成的地方也是发布的地方。一旦集成后出现问题,它会把所有的工作堵塞掉,无法发布也无法合并。

 

所以GitHub—Flow很简单,可以做相应地隔离,但是如果说本身基础设施或工程能力比较弱,它会限制你集成和发布的频率。

 

 

GitLab-Flow

 

 

 

GitLab—Flow和GitHub—Flow区别是在发布过程中有了Pre-production分支和Production分支,基于开发、集成和发布过程中不同的环境分配了相应的分支。

 

完成集成以后是在Master分支上,下面一步将会切换到预发分支上。对应Commit的版本已经达到了预发的条件,在预发上做完验证以后再将其同步到Production分支,说明它已经达到了发布的条件,所以它是逐级Promotion(晋级)的过程。逐步从集成的环境Promotion到预发环境,再Promotion到生产环境。

 

我们简单地介绍了一些常见的分支模式,下面我们再来比较一下他们之间的优劣。

 

 

TBD分支少,实施简单,做起来不需要太多的理解成本。但是它对团队协作的成熟度和纪律都有很高的要求,一旦有人不遵守纪律,那主干就会成为你的梦魇,这时就很难很好地去做持续地集成和发布了。一旦它出现问题,所有人都被Block,这是主干方式的优缺点。

 

Git—Flow特性之间可以并行开发,规则很完善,每个分支的职责特别明确,再大的团队协作基本上也不会有太多的问题,但是它分支太多,规则太复杂,而且分支生命周期长,合并冲突会比较频繁。尤其是Develop,Master是长期存在的。

 

对于GitHub—Flow,Git—Flow能支持的基本上它也能支持,但是这里面有一个问题,它的集成只有在Master分支去做,因此对集成纪律有很高的要求,而且集成和发布在一个分支上,一旦集成分支中断,无论是集成还是发布都会被中断。

 

Gitlab—Flow也是并行开发,但是开发分支还是会有生命周期长的问题,有合并冲突的风险。另外,发布分支之间是有耦合的,比如说Prodution和Pre—Prodution之间,是基于Promotion来耦合,所以彼此之间也是一种中断阻塞的方式,而且很多的开发分支,Prodution和Pre—Prodution,也增加了分支管理的复杂性。

 

因此,我们发现没有哪个分支模式是绝对好的,也没有哪个是绝对差的。

 

对于分支有一个简单的原则,即控制分支数目,小批量频繁集成。控制分支的数目也就是做到工作隔离,但是又增加太多管理成本。而小批量频繁集成可以加速信息同步。

 

所以一个简单的原则就是,从最大化生产力和最小化风险的角度,尽可能地控制分支的数目和小批量频繁集成。

 

最大化生产力:所有人工作在公共区域内。除了一条长期的,不被中断的开发主干外,没有任何分支。也并无其他规则,代码的提交过程相当简单。但是,每一次的代码提交,都有可能破坏整个项目的集成,进而导致项目进度的中断。

 

最小化风险:所有人都工作自己的分支上。每个人的工作是相互独立的,没人可以打断其他人的工作,这样,减少了开发被打断的风险。但是,这种做法却增加了额外的流程负担,同时,协作变得非常困难,所有人都不得不谨小慎微地合并自己的代码,即便是整个系统中非常小的一部分,也是如此。

 

那么怎么设计或选择适合自己的分支模式?

请参考:3个案例,详解如何选择合适的研发模式

 

作者 | 张燎原、张裕

 

标签:集成,主干,优劣,代码,Flow,冲突,解析,分支
From: https://www.cnblogs.com/88223100/p/Analysis-and-comparison-of-advantages-and-disadvantages

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