Qu'est-ce que l'intégration continue ?

L'intégration continue est la pratique consistant à intégrer en continu les modifications du code de différents développeurs travaillant sur le même code dans un seul projet logiciel. Cette intégration se met généralement à jour automatiquement comme un processus continu tout au long de la journée afin de garantir que toutes les modifications apportées au code sont correctement enregistrées. Cette stratégie est un élément essentiel d'un système de développement logiciel Agile, qui s'articule autour du concept de collaboration, de conception à l'échelle et de construction durable.

En 1994, le terme « intégration continue » a été introduit pour la première fois par l'ingénieur logiciel américain Grady Booch, qui est surtout connu pour avoir développé le langage de modélisation unifié (Unified Modeling Language, UML), mais aussi pour ses travaux novateurs en matière d'architecture logicielle et d'environnements de développement collaboratif. L'intégration continue est régulièrement utilisée depuis 1997 et est désormais largement acceptée comme la meilleure pratique pour le développement de logiciels. Bien que le processus d'intégration continue puisse sembler différent aujourd'hui de ce qu'il était il y a 20 ans, la théorie qui le sous-tend reste néanmoins la même.

Pour comprendre l'importance de l'intégration continue, il suffit de comparer le codage d'un logiciel à la construction d'une maison. Dans ce cas, vous avez de nombreux constructeurs ou développeurs différents, qui construisent tous leurs parties spécifiques du bâtiment, ou du logiciel, hors site. Ils peuvent commencer et arrêter leur travail à des moments différents, et une erreur ou une déviation dans une partie de l'architecture peut suffire à rendre le reste de la maison, ou du programme, instable ou même complètement inutilisable.

Dans cette métaphore, si l'on ajoute l'intégration continue, les constructeurs doivent se rendre sur le site plusieurs fois par jour pour installer l'ouvrage qu'ils ont terminé afin de s'assurer que toutes les pièces fonctionnent correctement ensemble. Qu'il s'agisse d'un cadre de fenêtre ou d'un toit, il faut le faire correctement et le tester pour s'assurer qu'il convient aux parties existantes de la maison. Dans le même ordre d'idées, il est inutile d'installer les meubles de la cuisine si le toit n'est pas encore posé. L'intégration continue permet de minimiser les erreurs ou les problèmes potentiels qui pourraient survenir en cours de route si les développeurs ne sont pas sur la même longueur d'onde.

Pourquoi l'intégration continue est-elle utilisée ?

Le développement de logiciels est souvent pris en charge par plusieurs grandes équipes, ce qui signifie qu'il n'est pas rare qu'il soit réparti sur différents fuseaux horaires et zones géographiques. De ce fait, des parties du développement se déroulent en une seule fois, plusieurs personnes travaillant sur la même partie du logiciel en même temps, sans savoir ce que font les autres.

L'intégration continue permet de garantir :

Gain de temps : il s'agit sans doute du gain le plus important, car il supprime toute répétition des tâches en automatisant tous les processus de test et de fusion possibles, tout en permettant un délai d'exécution plus rapide des tests et des corrections, ce qui signifie moins de temps perdu à rechercher les bogues et les erreurs. Pour les chefs de projet qui regardent un tableau d'épuisement, il est facile de voir les tâches achevées et téléchargées. Le gain de temps s'accompagne également d'une économie de coûts importante.

Un produit fini beaucoup plus robuste : les tests réguliers et approfondis du logiciel, dont une grande partie est automatisée, signifient que moins de corrections de bogues seront nécessaires lors de la prochaine phase de développement. Cela signifie également qu'il y aura moins de bogues et d'erreurs dans le produit final, ce qui rendra les utilisateurs finaux plus heureux.

Amélioration de la communication : le partage constant du code augmente la vitesse et l'efficacité de la communication sur le lieu de travail.

Des versions de logiciels plus rapides : si un problème est découvert ou si un nouveau virus apparaît dans un logiciel existant que les clients utilisent, le cycle de développement pour les résoudre devient beaucoup plus rapide. Une petite modification peut être corrigée, testée et déployée dans des délais très courts.

Globalement, cela rend le code plus fiable, moins sujet aux erreurs et aux bogues, permet d'économiser beaucoup de temps et d'argent, et rend les utilisateurs finaux plus heureux. Il s'agit d'une forme d'atténuation des risques que toute entreprise devrait pratiquer.

Comment l'intégration continue s'articule-t-elle avec le déploiement continu ?

La pratique du déploiement continu garantit que le logiciel est exempt de bogues et prêt à être déployé à tout moment et qu'il est déployé « en continu » pour maintenir la fiabilité. Par exemple, vous recevez souvent des mises à jour logicielles sur votre téléphone portable. Ce nouveau déploiement garantit que vos applications sont toutes à jour et sécurisées. De cette manière, votre logiciel est prêt à être déployé à tout moment et l'est souvent afin d'intégrer des mises à jour importantes. L'intégration continue est un élément essentiel du déploiement continu, car le logiciel est constamment mis à jour, testé et jugé apte à être utilisé. Le déploiement continu étant la théorie selon laquelle le logiciel peut à tout moment être déployé ou sollicité par un client, il est donc impératif qu'il soit prêt à l'emploi.

Huit étapes de l'intégration et du déploiement continus

En termes simples, le cycle IC/DC (integration continue/déploiement continu) est un processus agile en huit étapes, en boucle continue, qui garantit un développement logiciel rapide, efficace et stable. Les étapes une à quatre relèvent de l'intégration continue, tandis que les étapes cinq à huit sont considérées comme faisant partie du processus de déploiement continu.

1. Planifier : les modifications de l'application sont planifiées par l'équipe produit. Il peut s'agir de corrections de bogues, d'améliorations des performances ou de nouvelles fonctionnalités à ajouter à l'application.
2. Code : les développeurs codent le logiciel sur leurs machines locales. Chaque développeur a sa propre partie spécifique du système à développer ou un bogue à résoudre.
3. Construction : une fois que les développeurs ont terminé la deuxième étape, le nouveau code est soumis au dépôt de code et l'application est compilée.
4. Test : les testeurs vérifient la fonctionnalité et la facilité d'utilisation du code. Fait-il ce pour quoi il a été conçu ? Ils vérifient également s'il fonctionne avec le reste du code existant. Des tests automatisés doivent être utilisés pour s'assurer que le nouveau code n'interfère pas avec un autre élément faisant déjà partie de l'ensemble. Si le code est jugé acceptable, il est fusionné. S'il y a des erreurs qui doivent encore être résolues, il est renvoyé au développeur.
5. Lancement : une fois terminé, le code affiné est fusionné avec le logiciel et peut être placé dans une version automatisée, en attendant approbation.
6. Déploiement : le code est automatiquement déployé en production.
7. Exploitation : à ce stade, le nouveau code peut maintenant être exploité dans l'environnement de production.
8. Contrôle : les performances de l'application sont surveillées en permanence afin de trouver les bogues et d'identifier les zones où les performances peuvent être améliorées. Il s'agit d'un cycle de retour d'information continu dans lequel les données collectées et analysées à cette étape doivent être transmises à l'équipe produit responsable de la première étape afin qu'elle puisse planifier en permanence les changements et les améliorations à apporter à l'application.

Avantages de l'intégration continue

La raison pour laquelle tant d'équipes Agile utilisent l'intégration continue est qu'elle fonctionne incroyablement bien pour résoudre de nombreux problèmes de développement logiciel. Elle garantit que deux développeurs ne travaillent pas en même temps sur le même morceau de code, ce qui évite les doublons inutiles.

L'intégration continue garantit également que l'équipe travaille toujours sur la mise à jour la plus récente du logiciel et qu'elle s'appuie donc sur les changements les plus récents. Cela signifie qu'il n'y a pas de chaos de dernière minute à la date de la sortie, alors que chacun télécharge son code et essaie de vérifier ses versions par rapport à d'autres tâches et sections de travail.

En matière de développement, une modification de ligne, ou même quelque chose d'aussi minime qu'un point ou une parenthèse erronée, peut par inadvertance casser d'autres parties du logiciel. Des mises à jour fréquentes permettent d'identifier plus facilement la cause du problème et de le corriger avant de passer à d'autres domaines. Elles obligent également les développeurs à sauvegarder fréquemment leur travail et garantissent que les morceaux de code finis sont stockés dans un référentiel partagé, souvent dans le cloud, où ils sont à l'abri des perturbations locales d'électricité ou de connexion à Internet.

L'intégration continue permet d'éviter les conflits et les échecs d'intégration. Lorsque d'autres développeurs mettent à jour leur travail, cela affecte d'autres travaux qui n'ont pas encore été soumis. Les mises à jour régulières minimisent ces conflits potentiels. En fait, tout changement, conflit ou problème peut être rapidement identifié peu après la soumission du code. Cela signifie que le développeur peut revenir immédiatement à son travail pour le corriger, tant qu'il est encore frais dans sa mémoire.

Les vérifications constantes du code aident également les développeurs à créer un code modulaire moins complexe, et la nature automatisée de l'intégration continue permet de réduire les tests manuels qui prennent beaucoup de temps. Enfin, il y a l'avantage d'avoir la disponibilité constante de la version finale actuelle pour le déploiement continu.

Les défis de l'intégration continue

La mise en œuvre de l'intégration continue comporte toutefois un certain nombre de défis. Comme pour de nombreuses technologies, il s'agit d'un domaine en constante évolution, avec des problèmes d'allocation de ressources, de manque d'éducation et le processus souvent complexe d'automatisation du code existant, entre autres.

Problème: le déploiement de l'intégration continue en tant que nouvelle pratique. Lorsqu'une entreprise fait du développement depuis un certain temps déjà et n'a jamais utilisé l'intégration continue, essayer de mettre en œuvre cette pratique d'un seul coup peut rapidement devenir accablant ou sembler impossible. La mise en œuvre de l'intégration continue doit être un parcours, passant progressivement d'un système manuel à un environnement de développement hautement automatisé. Trouver le bon référentiel de code, former les développeurs à la mise à jour, faire travailler les testeurs aux côtés des développeurs, tout cela demande du temps, de la patience et beaucoup de collaboration entre les équipes. De nombreuses décisions doivent également être prises en cours de route, par exemple : faut-il commencer par les tests fonctionnels ou les tests de l'interface utilisateur ? Les tests doivent-ils être automatisés ? Quel est le meilleur logiciel ? C'est un grand changement dans les opérations quotidiennes d'une entreprise ainsi que dans la culture de la responsabilité.

Solution : un déploiement échelonné peut atténuer l'anxiété liée à un changement aussi important et permet à l'équipe de s'habituer aux changements. Cela signifie également que les gens peuvent apprendre le processus d'une manière plus naturelle, en équipe et par petites tâches. Le changement de culture est plus difficile à aborder, mais l'intégration continue favorise un esprit de collaboration entre les équipes de développeurs, ce qui devrait être bénéfique à long terme.

Problème : l'intégration continue et le déploiement continu sont souvent mal compris. Certaines entreprises confondent ou associent l'intégration continue et le déploiement continu. Il s'agit de deux processus distincts et l'intégration continue ne doit pas automatiquement être déployée. La mise à jour continue des logiciels ne convient pas à toutes les entreprises et peut même constituer un problème. Si l'intégration continue garantit que le code de base est toujours prêt à être déployé, cela ne signifie pas qu'il doive nécessairement l'être.

Solution : la résolution de ce problème passe avant tout par l'éducation. Une fois que la direction a acquis une meilleure compréhension de chaque processus, les avantages et la question de savoir si l'un d'entre eux convient ou non à leur entreprise deviennent clairs.

Problème : processus répétitifs en cours. La chaîne de développement comporte de nombreux processus répétitifs qui prennent du temps. Non seulement ces tâches sont frustrantes pour les développeurs hautement qualifiés, mais elles sont également sujettes à des erreurs.

Solution : automatiser tous les processus possibles. Il est possible d'automatiser presque entièrement des parties du travail réalisées manuellement, comme les tests, la construction et le déploiement. L'automatisation garantit un processus sans erreur et permet aux développeurs de continuer à créer de nouveaux logiciels plutôt que d'être coincés dans un cycle de tâches simples.

Problème : code hérité. S'il existe un système avec un « code hérité », l'automatisation des tests pour ce code est généralement un processus long et complexe.

Solution : il est important de peser le pour et le contre de la conversion de votre code existant. Les tâches devront toujours être complétées et fusionnées, puis testées manuellement. Dans ce cas, il convient de se demander si l'intégration continue est la bonne solution pour ce projet.

Démarrage et mise à l'échelle de l'intégration continue

Souvent, les entreprises ou les équipes de développement de logiciels peuvent commencer à une échelle réduite. Ces petites équipes peuvent travailler sur des parties isolées du code et ensuite avoir un « jour de fusion », où toutes les tâches terminées sont fusionnées en même temps. Cette méthode fonctionne mieux pour les petites équipes dont les rôles et les tâches sont bien définis.

Cependant, lorsque l'équipe s'agrandit, la journée de fusion peut rapidement devenir une tâche stressante et fastidieuse, entraînant un certain nombre de conflits, de bogues et de problèmes. Chaque développeur qui ajoute son travail aggrave le problème, de sorte qu'il est difficile d'identifier l'origine des conflits et des erreurs.

Piliers de l'intégration continue

L'intégration continue s'articule autour d'un certain nombre d'autres bonnes pratiques logicielles. Elle englobe des techniques telles que les tests automatisés, l'automatisation du build, le contrôle de version et les déploiements automatisés. Chacune de ces techniques possède son propre écosystème de philosophies et d'outils, que nous allons explorer ci-dessous.

Gestion du contrôle des versions

Le contrôle des versions est un pilier essentiel de l'intégration continue. La gestion de la source de la version permet de communiquer et de résoudre les conflits entre les développeurs travaillant simultanément sur la même base de code.

Tests automatisés

Tout projet logiciel nécessite des tests approfondis et répétés. Cela peut prendre énormément de temps et s'avérer répétitif, c'est pourquoi des outils ont été développés pour automatiser certaines parties du processus de test. Ces outils de test exécutent automatiquement des cas de test sur des parties spécifiques du système. Lorsqu'un développeur introduit du code dans le référentiel, cela déclenche le démarrage des tests automatisés.

Automatisation du build

Les builds sont souvent désignés comme l'instantané du module de la version actuelle. Ce sont ces builds qui sont finalement distribués aux utilisateurs finaux via un certain nombre de canaux potentiels différents. Les outils d'intégration continue permettent de rationaliser le processus de création d'une version. Les automates de builds peuvent également configurer les versions pour qu'elles soient déclenchées par certains événements. Par exemple, lorsqu'un nouveau morceau de code est fusionné dans la branche de production de la base de code, cela déclenche l'automatisation du téléchargement du build vers un serveur distant, auquel les utilisateurs peuvent accéder pour le télécharger.

Déploiements automatisés

Chaque processus de déploiement est différent en fonction de ce qui est construit. Par exemple, un logiciel automatisé déploiera une page Web sur un serveur Web. Le build créé à l'étape précédente sera automatiquement copié sur des serveurs Web pour un projet Web, téléchargé sur un magasin pour une mise à jour d'application, ainsi que sur tout autre canal sur lequel il doit être déployé.

L'intégration continue est la clé d'un développement logiciel réussi

L'intégration continue est importante car elle aide à la fois les équipes de développement Agile et les entreprises à atteindre leurs objectifs en créant un environnement qui encourage la collaboration et un logiciel plus robuste et plus fiable grâce à des tests approfondis et réguliers et à des corrections de bogues rapides et précises.