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CI 与 CD 是什么

软件的生命周期

软件开发生命周期又叫做 SDLC (Software Development Life Cycle),它是集合了计划、开发、测试和部署 过程的集合。如下图所示:

需求分析

这是生命周期的第一阶段,根据项目需求,团队执行一一个可行性计划的分析。 项目需求可能是公司内部或者客户提出的。这阶段主要是对信息的收集,也有可能是对现有项目的改善和重新做一个新的项目。还要分析项目的预算多长,可以从哪方面受益及布局,这也是项目创建的目标。

设计

第二阶段就是设计阶段,系统架构和满意状态(就是要做成什么样子,有什么功能),和创建一个项目计划。 计划可以使用图表,布局设计或者文者的方式呈现。

实现

第三阶段就是实现阶段,项目经理创建和分配工作给开者,开发者根据任务和在设计阶段定义的目标进行开发代码。依据项目的大小和复杂程度,可以需要数月或更长时间才能完成。

测试

测试人员进行代码测试,包括功能测试、代码测试、压力测试等。

优化

最后进阶段就是对产品不断的进化改进和维护阶段,根据用户的使用情况,可能需要对某功能进行修改,bug 修复,功能增加等。

软件开发瀑布模型

在介绍下面的持续集成和敏捷开发之前,先来看下传统的瀑布流开发是怎么样的

瀑布模型是最著名和最常使用的软件开发模型。瀑布模型就是一系列的软件开发过程。 它是由制造业繁衍出来的。一个高度化的结构流程在一个方向上流动, 有点像生产线一样。

在瀑布模型创建之初,没有其它开发的模型,有很多东西全靠开发人员去猜测,去开发。这样的模型仅适用于那些简单的软件开发,但是已经不适合现在的开发了。

它最大的缺点就是各个阶段无法回溯,所以导致无法应对多变的环境

软件开发中的敏捷开发

敏捷开发(Agile Development)的核心是迭代开发(Iterative Development)与增量开发(Incremental Development)

什么是迭代开发?

对于大型软件项目,传统的开发方式是采用一个大周期(比如一年)进行开发,整个过程就是一次 "大开发";而迭代开发的方式则不一样,它将开发过程拆分成多个小周期,即一次 "大开发" 变成多次 "小开发",每次小开发都是同样的流程,所以看上去就好像重复在做同样的步骤。

举例来说,SpaceX 公司想造一个大推力火箭,将人类送到火星。但是,它不是一开始就造大火箭,而是先造一个最简陋的小火箭Falcon1。结果,第一次发射就爆炸了,直到第四次发射,才成功进入轨道。然后,开发了中型火箭 Falcon9,九年中发射了70次。最后,才开发Falcon重型火箭。如果 SpaceX 不采用迭代开发,它可能直到现在还无法上天。

什么是增量开发

软件的每个版本,都会新增一个用户可以感知的完整功能。也就是说,按照新增功能来划分迭代。

举例来说,房产公司开发一个10栋楼的小区。 如果采用增量开发的模式,该公司第一个迭代就是交付一号楼,第二个迭代交付二号楼....每个迭代都是完成一栋完整的楼。而不是第一个迭代挖好 10栋楼的地基,第二个迭代建好每栋楼的骨架,第三个迭代架设屋顶....

敏捷开发如何迭代?

虽然敏捷开发将软件开发分成多个迭代,但是也要求,每次迭代都是一个完整的软件开发周期,必须按照软件工程的方法论,进行正规的流程管理。

敏捷开发的好处

1、早期交付 敏捷开发的第一个好处,就是早期交付,从而大大降低成本。还是以上一节的房产公司为例,如果按照传统的瀑布开发模式",先挖1 0栋楼的地基、再盖骨架、然后架设屋顶,每个阶段都等到前一个阶段完成后开始,可能需要两年才能一次性交付10栋楼。也就是说,如果不考虑预售,该项目必须等到两年后才能回款。敏捷开发是六个月后交付一号楼,后面每两个月交付一栋楼。因此,半年就能回款 10%,后面每个月都会有现金流,资金压力就大大减轻了。

2、降低风险 敏捷开发的第二个好处是,及时了解市场需求,降低产品不适用的风险。请想一想,哪一种情况损失比较小: 10栋楼都造好以后,才发现卖不出去,还是造好第一栋楼,就发现卖不出去,从而改进或停建后面9栋楼?

什么是 CI(持续集成)

持续集成(Continuous integration,简称 CI)指的是,频繁地(一天多次)将代码集成到主干。持续集成的目的,就是让产品可以快速迭代,同时还能保持高质量。它的核心措施是,代码集成到主干之前,必须通过自动化测试。只要有一个测试用例失败,就不能集成。通过持续集成,团队可以快速的从一个功能到另一个功能,简而言之,敏捷软件开发很大一部分都要归功于持续集成。

CI/CD 中的 “CD” 指的是持续交付和/或持续部署,这些相关概念有时会交叉使用。两者都事关管道后续阶段的自动化,但它们有时也会单独使用,用于说明自动化程度。

CD 持续交付(Continuous Delivery)

完成 CI 中构建及单元测试和集成测试的自动化流程后,持续交付可自动将已验证的代码发布到存储库。为了实现高效的持续交付流程,务必要确保 CI 已内置于开发管道。持续交付的目标是拥有一个可随时部署到生产环境的代码库。

在持续交付中,每个阶段(从代码更改的合并,到生产就绪型构建版本的交付)都涉及测试自动化和代码发布自动化。在流程结束时,运维团队可以快速、轻松地将应用部署到生产环境中

CD 持续部署(Continuous Deployment)

对于一个成熟的 CI/CD 管道来说,最后的阶段是持续部署。作为持续交付——自动将生产就绪型构建版本发布到代码存储库——的延伸,持续部署可以自动将应用发布到生产环境。由于在生产之前的管道阶段没有手动门控,因此持续部署在很大程度上都得依赖精心设计的测试自动化。

实际上,持续部署意味着开发人员对应用的更改在编写后的几分钟内就能生效(假设它通过了自动化测试)。这更加便于持续接收和整合用户反馈。

总而言之,所有这些 CI/CD 的关联步骤都有助于降低应用的部署风险,因此更便于以小件的方式(而非一次性)发布对应用的更改。不过,由于还需要编写自动化测试以适应 CI/CD 管道中的各种测试和发布阶段,因此前期投资还是会很大。

持续集成的流程

根据持续集成的设计,代码从提交到生产,整个过程有以下几步。

1、提交 流程的第一步,是开发者向代码仓库提交代码。所有后面的步骤都始于本地代码的一次提交(commit)。

2、测试(第一轮) 代码仓库对 commit 操作配置了钩子(hook),只要提交代码或者合并进主干,就会跑自动化测试。

3、构建 通过第一轮测试,代码就可以合并进主干,就算可以交付了。交付后,就先进行构建(build),再进入第二轮测试。所谓构建,指的是将源码转换为可以运行的实际代码,比如安装依赖,配置各种资源(样式表、JS脚本、图片)等等。

4、测试(第二轮) 构建完成,就要进行第二轮测试。如果第一轮已经涵盖了所有测试内容,第二轮可以省略,当然,这时构建步骤也要移到第一轮测试前面。

5、部署 过了第二轮测试,当前代码就是一个可以直接部署的版本(artifact)。将这个版本的所有文件打包 tar filename.tar* 存档,发到生产服务器。

6、回滚 一旦当前版本发生问题,就要回滚到上一个版本的构建结果。最简单的做法就是修改一下符号链接,指向上一个版本的目录。

持续集成组成元素

  1. 一个自动构建过程,从检出代码、 编译构建、 运行测试、 结果记录、 测试统计等都是 自动完成的,无需人工干预。
  2. 一个代码存储库,即需要版本控制软件来保障代码的可维护性,同时作为构建过程的素材库,一般使用 SVN 或 Git。
  3. 一个持续集成服务器,Jenkins 就是一个配置简单和使用方便的持续集成服务器。

持续集成的好处

1、降低风险,由于持续集成不断去构建,编译和测试,可以很早期发现问题,所以修复的代价就少 2、对系统健康持续检查,减少发布风险带来的问题 3、减少重复性工作 4、持续部署,提供可部署单元包 5、持续交付可供使用的版本 6、增强团队信心