什么是持续集成?

持续集成是将从事相同代码工作的不同开发人员所做的代码更改持续集成到单个软件项目中的做法。这种集成通常会作为一个持续的过程全天自动更新,以确保正确记录对代码所做的所有更改。此策略是敏捷软件开发系统的重要组成部分,该系统围绕协作、规模设计和打造可持续发展概念而构建的。

持续集成图

1994年,美国软件工程师格雷迪·布切首次引入了 “持续集成” 一词,他最为人所知的是开发统一建模语言 (UML),以及他在软件架构和协作开发人员环境方面的创新工作。自 1997 年以来,持续集成一直被经常采用,现在已被广泛接受为软件开发的最佳做法。尽管今天的持续集成过程看起来可能与 20 年前有所不同,但其背后的理论仍然没变。

了解持续集成重要性的一种方法是将编码软件视为建造房屋。在这种情况下,你有许多不同的建筑商或开发人员,都在别处建造建筑物或软件的特定部分。他们可能在不同的时间开始和停止工作,而架构的任何一部分的错误或偏差都足以使房屋或程序的其余部分不稳定,甚至完全无法使用。

在这个比喻中,当你添加持续集成时,建筑商需要每天多次访问现场以安装他们已经完成的工件,以确保所有部件都能正常协同工作。无论是窗框还是屋顶,都需要正确完成并进行测试,以确保它适合房屋的现有部分。按照同样的逻辑,如果屋顶还没打开,安装厨柜就没有意义了。持续集成有助于最大限度地减少开发人员进度不同时可能出现的任何潜在错误或问题。

为什么要使用持续集成?

软件开发通常由几个大型团队负责,这意味着将其分布在不同的时区和地理区域很常见。因此,大块的开发工作将同时发生,多个人同时处理软件的同一部分,无法看到其他人在做什么。

持续集成有助于确保:

节省时间:这也许是最显著的收益,因为它消除了任务的双重负担,将所有可能的测试和合并流程自动化,并允许更快地完成测试和修复,这意味着将更少的时间浪费在寻找漏洞和错误上。对于查看进度图的项目经理来说,很容易看到任务的完成和上传。节省时间还伴随着节省大量成本的额外好处。

更强大的成品:定期对软件进行彻底的测试 (其中大部分是自动化的),意味着在下一轮开发中需要减少错误修复。这也意味着最终产品中的漏洞和错误将减少,从而使终端用户更加满意。

加强沟通:持续的代码共享提高了工作场所内沟通的速度和效率。

更快的软件发布:如果客户正在使用的现有软件中发现问题或出现新病毒,则解决这些问题的开发周期将大大加快。一个小的更改可以在非常短的时间内修复、测试和推出。

总体而言,它使代码更可靠,不太容易出现错误和漏洞,节省了大量时间和金钱,并使终端用户更加满意。这是每个企业都应该实践的一种风险缓解形式。

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持续集成如何适应持续部署?

持续部署的做法可确保软件没有漏洞,随时可以部署,并且 “持续” 部署以保持可靠性。例如,您经常在手机上获得软件更新。这一新部署可确保您的应用程序都是最新且安全的。这样,您的软件就可以随时进行部署,并且通常是为了包含重要的更新。持续集成是持续部署的重要组成部分,因为软件会不断更新、测试并被视为适合使用。由于持续部署的理论是,在任何时候都可以部署软件,或者客户可能需要它,所以软件必须随时可以使用。

持续集成和持续部署的八个步骤

简而言之,CI/CD(持续集成/持续交付)的周期是一个八个步骤连续循环的敏捷流程,可确保快速、有效和稳定的软件开发。第一步到第四步属于持续集成的范畴,而第五步到第八步则视为持续交付流程的一部分。

  1. 计划:对应用程序的更改由产品团队计划。这可能包括漏洞修复、性能增强或要添加到应用程序的新功能。
  2. 代码:开发人员在本地计算机上对软件进行编码。每个开发者都有自己特定的系统部分需要开发或要解决的漏洞。
  3. 构建:开发人员完成第二步后,将新代码提交到代码存储库并编译应用程序。
  4. 测试:测试人员检查代码的功能和可用性。它是否完成所设计的操作?测试人员还测试它是否适用于其余的现有代码。应使用自动化测试来确保新代码不会干扰已经包含在软件包中的其他内容。如果代码被视为可接受,则进行合并。如果仍有需要解决的错误,则会将其发回给开发人员。
  5. 发布:完成后,细化的代码将与软件合并,并可以设置为自动发布,等待批准。
  6. 部署:代码自动部署到生产环境。
  7. 操作:此时,新代码现在可以在生产环境中运行。
  8. 监控:持续监控应用程序性能,以发现漏洞并确定可以增强性能的领域。这是一个连续的反馈周期,在此步骤中收集和分析的数据应反馈给负责第一步的产品团队,以便他们能够持续规划应用程序的更改和增强。

持续集成的好处

如此众多的敏捷团队之所以使用持续集成,是因为它能够很好地解决许多软件开发问题。它确保不会出现两个开发人员同时处理同一段代码,从而避免了不必要的重叠。

持续集成还可确保团队始终致力于最新的软件更新,从而在最新的更改的基础上进行编译。这意味着发布日期不会在最后时刻出现混乱,因为每个人都在上传自己的代码并尝试根据其他任务和工作部分检查其版本。

随着开发,一行更改,甚至像句号或错误括号这样小的事物都可能无意中破坏软件的其他部分。通过频繁的更新,可以更轻松地确定导致问题的原因并进行修复,然后再继续开发其他方面。它还迫使开发人员经常保存自己的工作,并确保完成的代码片段存储在共享存储库中,通常存储在云中,在那里可以避免局部电力或互联网中断。

持续集成有助于避免集成冲突和失败。当其他开发者更新他们的工作时,会影响其他尚未提交的工作。定期更新可最大限度地减少这些潜在的冲突。实际上,任何更改、冲突或问题都可以在代码提交后很快被发现。这意味着开发人员在记忆犹新时可以立即返工进行修复。

持续的代码签入还可以帮助开发人员创建不太复杂的模块化代码,而持续集成的自动化特性意味着减少了耗时的手动测试。最后,还有一个好处是,可持续提供当前已完成的版本,以便持续部署。

持续集成的挑战

不过,在实施持续集成的过程中也存在许多挑战。与许多技术一样,这是一个持续的、不断发展的领域,存在资源分配、缺乏教育以及经常涉及的原有代码自动化过程等问题。

问题:持续集成作为一种新实践进行推广。当一家公司已经进行了一段时间的开发,但从未使用过持续集成,尝试一次性实施所有实践可能会很快变得不堪重负,或者似乎不可能。实施持续集成必须有一个过程,逐步从手动系统过渡到高度自动化的开发环境。找到正确的代码存储库,培训开发人员进行更新,让测试人员与开发人员一起工作,所有这些都需要时间、耐心以及团队之间的大量协作。在此过程中,还有许多决策需要解决,例如:应该首先进行用户体验或功能测试吗?测试应该自动化吗?哪个软件最好?这对企业日常运营以及问责制文化来说是一个重大变化。

解决方案:交错推出可以消除这种重大转变中的一些焦虑,并有助于让团队习惯这些变化。这也意味着人们可以以更自然的方式,作为一个团队或小任务来学习这个过程。文化变革很难解决,但持续集成可以培养开发人员团队之间的协作精神,从长远来看最终应该是有益的。


问题:持续集成和持续部署经常被误解。一些企业将持续集成与持续部署混淆或相互关联。它们是两个独立的过程,并不需要自动部署持续集成。不断更新软件可能并不适合所有公司,甚至可能会成为一个问题。虽然持续集成可确保基本代码始终可以部署,但这并不意味着它一定需要部署。

解决方案:这个解决方案主要是教育。一旦管理层更好地了解了每个流程,其好处以及是否适合其业务就变得清晰起来。


问题:重复进行中的流程。在整个开发链中,有许多重复耗时的流程。这些任务不仅让高技能的开发人员感到沮丧,而且还容易出错。

解决方案:自动化所有可能的流程。测试、构建和部署等大部分是手动工作,几乎可以完全实现自动化。自动化可确保流程无误,并允许开发人员继续创建新软件,而不是陷入简单的任务循环。


问题:原有代码。如果使用带有 “原有代码”的现有系统,则自动化测试该代码通常是一个漫长而复杂的过程。

解决方案:权衡转换原有代码的利弊非常重要。仍然需要完成和合并任务,然后手动测试。在这种情况下,持续集成是否是该项目的正确答案值得商榷。

入门和扩展持续集成

通常,企业或软件开发团队可能从小规模开始。这些小型团队可以处理孤立的代码部分,然后定好合并时间,即所有已完成的任务同时合并。这最适合角色和任务非常明确的小型团队。

但是,随着团队规模的扩大,合并时间会很快成为一项紧张而耗时的任务,从而导致许多冲突、错误和问题。每个开发人员添加自己的工作都会使问题更加复杂,因此很难确定冲突和错误的发生位置。

持续集成的支柱

持续集成是围绕许多其他软件最佳实践构建的。它包括自动化测试、构建自动化、版本控制和自动化部署等技术。每一种都有自己的理念和工具生态系统,下面将对此进行探讨。

版本控制管理

版本控制是持续集成的重要支柱。版本源的管理可以沟通并解决同时使用同一代码库的开发人员之间的冲突。

自动化测试

任何软件项目都需要彻底和反复的测试。这可能非常耗时且是重复性的,因此已经开发了一些工具来自动执行部分测试过程。这些测试工具会在系统的特定部分自动运行测试用例。当开发人员将代码推送到存储库时,将触发开始自动测试。

构建自动化

构建通常被称为当前版本模块的快照。这些构建最终会通过许多不同的潜在渠道分发给终端用户。持续集成工具有助于简化版本的构建流程。构建自动化还可以将发布设置为由特定事件触发。例如,当一段新代码合并到代码库的生产分支中时,它会触发自动将编译版本上传到远程服务器,用户可以在远程服务器上对其进行访问和下载。

自动化部署

每个部署过程都不同,这取决于正在构建的内容。例如,自动化软件会将网页部署到网页服务器。在上一步中创建的编译版本将自动复制到网页项目的网页服务器上,上传到应用商店以进行应用更新,以及需要部署的任何其他渠道。

持续集成是成功开发软件的关键

持续集成非常重要,因为它通过定期的彻底测试和快速准确的错误修复,构建鼓励协作的环境以及更加强大可靠的软件,从而帮助敏捷开发团队和企业实现目标。