程寧，戴遠(yuǎn)泉

（湖北輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北武漢，430070）

0 引言

近年來，隨著軟件開發(fā)復(fù)雜度的不斷提高，傳統(tǒng)的瀑布式開發(fā)流程存在著明顯的不足。在項目開發(fā)過程中，由于存在需求層面的不斷變更，導(dǎo)致采用瀑布式開發(fā)流程既無法控制業(yè)務(wù)需求的變更，又抑制了反饋的周期閾值，隨之而來的可能項目開發(fā)延期甚至于失敗。因此，如何更好地協(xié)同工作、縮短軟件開發(fā)周期并提高軟件產(chǎn)品開發(fā)的質(zhì)量，已經(jīng)成為軟件從業(yè)人員不可回避的問題。

持續(xù)集成正是針對這一類問題的一種軟件開發(fā)實踐。持續(xù)集成鼓勵團(tuán)隊開發(fā)成員經(jīng)常集成編譯、構(gòu)件、部署、測試和發(fā)布工作，并且每次集成都是自動化實現(xiàn)的。通過持續(xù)集成的引入，降低了軟件開發(fā)風(fēng)險，提高代碼質(zhì)量，使項目管理人員能更好地了解項目的開發(fā)進(jìn)度，從而使團(tuán)隊能夠更快地開發(fā)內(nèi)聚的軟件。

1 持續(xù)集成的概述

■1.1 持續(xù)集成定義

持續(xù)集成（Continuous Integration，英文縮寫CI）,是軟件開發(fā)流程中一系列的最佳實踐，指在開發(fā)階段對項目進(jìn)行持續(xù)性自動化編譯、測試，以達(dá)到控制代碼質(zhì)量的手段。持續(xù)集成可以理解是一種系統(tǒng)研發(fā)的迭代，通過一次又一次將代碼上傳到代碼倉庫、進(jìn)行集成測試和功能測試，從而實現(xiàn)項目與產(chǎn)品的迭代。由于整個過程是一個全自動的代碼編譯、發(fā)布、測試的過程，從而可以使問題盡早暴露和解決。通過運用持續(xù)集成技術(shù)，可使系統(tǒng)能時刻處于可工作狀態(tài)，在任意時間都可以發(fā)布和部署。

持續(xù)集成包含自動化構(gòu)建和自動化測試。自動化構(gòu)建可以在持續(xù)的基礎(chǔ)上收到反饋并進(jìn)行改進(jìn)，有利于減少開發(fā)的重復(fù)過程，縮短開發(fā)周期和降低費用和工作量。自動化測試解決了傳統(tǒng)手工測試中存在的高重復(fù)性測試工作，能更加充分的測試系統(tǒng)中的各個單元，其對單元測試較為依賴。測試覆蓋率越高，單元測試越準(zhǔn)確，越能體現(xiàn)持續(xù)集成的效果。因此，持續(xù)集成能提高交付效率和交付軟件的質(zhì)量。

■1.2 持續(xù)集成系統(tǒng)的組成

一個完整的持續(xù)集成系統(tǒng)必須包括以下幾項。

(1)一個自動構(gòu)建過程，包括自動編譯、分發(fā)、部署和測試等。

(2)一個代碼存儲庫，即需要版本控制軟件來保障代碼的可維護(hù)性，同時，其為構(gòu)建過程的素材庫。

(3)一個持續(xù)集成服務(wù)器。Jenkins就是一款配置簡單且使用方便的持續(xù)集成服務(wù)器。

■1.3 持續(xù)集成工作流程

實現(xiàn)持續(xù)集成需要用到版本控制軟件、構(gòu)建工具和持續(xù)集成軟件等工具。其工作流程如下所述。

(1)當(dāng)開發(fā)人員需要進(jìn)行源代碼的版本更新時，通過版本控制軟件的賬號和密碼認(rèn)證，以及對應(yīng)在的代碼倉庫權(quán)限的判斷后，開發(fā)人員將更新的源代碼提交到遠(yuǎn)程的代碼倉庫中。

(2)當(dāng)持續(xù)集成服務(wù)器檢測到代碼變更后，會立即觸發(fā)構(gòu)建過程，從遠(yuǎn)程的代碼倉庫中拉取源代碼，然后構(gòu)建工具對源代碼進(jìn)行編譯代碼、運行單元測試、執(zhí)行代碼分析，打包成二進(jìn)制包等工作。

(3)構(gòu)建工作完成后，會觸發(fā)自動化測試工具執(zhí)行自動化測試，通過自動化測試來驗證集成是否成功。

(4)測試完成和評審?fù)ㄟ^后，從其部署到生產(chǎn)環(huán)境中。

2 持續(xù)集成方案應(yīng)用案例

■2.1 案例設(shè)計

本案例以Docker作為基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境，整合Git+Maven +Jenkins實現(xiàn)構(gòu)建持續(xù)集成的解決方案。在本方案中，Git作為版本管理服務(wù)器，Maven作為項目管理工具、Jenkins作為持續(xù)集成服務(wù)器。

(1)Docker：Docker作為一個開源的應(yīng)用容器引擎，可以將開發(fā)人員的代碼運行環(huán)境、配置文件共同打包到一個可移值的容器中，可隨時發(fā)布到任意機(jī)器上，由于容器完全采用沙箱機(jī)制，利于開發(fā)者和運維人員進(jìn)行使用。

(2)GitHub：GitHub是面向開源及私有軟件項目的托管平臺，具有基于Web服務(wù)的管理界面，通過管理界面可以為開發(fā)者和管理者提供代碼倉庫服務(wù)，以實現(xiàn)創(chuàng)建、訪問、上傳、更新服務(wù)。

(3)Maven：Maven是目前較流行的軟件工程管理工具?；陧椖繉ο竽Ｐ停≒OM）的理念，可以從項目的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行管理和控制，主要服務(wù)于基于Java平臺的項目構(gòu)建、依賴管理和項目信息管理。

(4)Jenkins：Jenkins是一個開源的、功能強大可擴(kuò)展的持續(xù)集成工具，是基于Java開發(fā)的可視化WEB平臺，對于允許持續(xù)集成和持續(xù)交付的項目而方，無論采用何種平臺，充分能處理任意類型程序的構(gòu)建或持續(xù)集成。

(5)Docker倉庫：Docker倉庫是用來集中存儲Docker鏡像的地方。Docker鏡像是Docker容器運行的基礎(chǔ)，可以理解為Docker鏡像是靜態(tài)的定義，而Docker容器是鏡像運行的實例。

■2.2 案例實現(xiàn)

(1)安裝基礎(chǔ)環(huán)境

Docker內(nèi)核基于Linux，因此本案例使用Centos7作為宿主機(jī)操作系統(tǒng)，Docker的版本選擇20.10.6。

(2)安裝JDK+Maven

下載的JDK和Maven安裝包，并進(jìn)行安裝。安裝完成后，通過修改/etc/profile文件，添加如下環(huán)境變量后，重啟系統(tǒng)或利用source /etc/profile命令使配置生效。

export JAVA_HOME=/usr/local/jdk/jdk1.8.0_162

export CLASSPATH=$:CLASSPATH:$JAVA_HOME/lib/

export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin

export M2_HOME=/usr/local/maven3

export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin:$M2_HOME/bin

(3)配置GitHub

①拉取gogs和mysql鏡像,利用獲取的鏡像創(chuàng)建容器,可在拉取鏡像前通過配置鏡像加速器提高拉取速度。

# docker pull gogs/gogs:latest

# docker pull mysql:latest

# docker run -d -p 3000:3000 --name mygogs gogs/gogs:latest

# docker run -d -p 13306:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=000000 --name mygogs-mysql mysql:latest

②進(jìn)入mygogs-mysql容器，并建立gogs數(shù)據(jù)庫。

# docker exec -it mygogs-mysql /bin/bash

root@01370d705e5c:/# mysql -uroot -p000000

mysql> create database gogs; //建立gogs數(shù)據(jù)庫

③配置Gogs服務(wù)，并新增倉庫名為hbliti的倉庫，如圖1所示。

圖1 hbliti倉庫

④執(zhí)行如下命令設(shè)置GitHub。

# git clone http://192.168.5.102:3000/hbliti/hbliti.git

(4)Jenkins配置

①在利用Jenkins部署過程中，需要安裝相應(yīng)的插件，可進(jìn)入“插件管理”，依次安裝 “docker-build-step”、“Maven Integration”和“Deploy to container”插件。

②新建Maven項目，由于項目利用Git完成代碼托管，利用Jenkins實現(xiàn)代碼版本控制，因此需要在Jenkins的Git插件中設(shè)定代碼倉庫的賬號和部署分支。并設(shè)置SCM，SCM可設(shè)定輪詢時間，包括定時輪詢和循環(huán)輪詢，本例設(shè)置為“H/1 * * * *”，如圖2所示。

圖2 配置構(gòu)建觸發(fā)器

說明：“H/1 * * * *”表示一分鐘構(gòu)建一次，各參數(shù)代表的含義如下。

n 第1個“*”表示分鐘，取值為0～59。

n 第2個“*”表示小時，取值為0～23。

n 第3個“*”表示一個月的第幾天，取值為1～31。

n 第4個“*”表示第幾月，取值為1～12。

n 第5個“*”表示一周中的第幾天，取值為0～7，其中，0和7代表的都是周日。

③通過“構(gòu)建環(huán)境”選項卡，修改“Build”欄目信息，配置構(gòu)建環(huán)境，如圖3所示。其中pom.xml是Maven項目的核心構(gòu)建文件，構(gòu)建時要指明文件的路徑。

圖3 配置構(gòu)建環(huán)境

④將Maven項目上傳到Git倉庫中，上傳時需通過git的賬號和密碼的認(rèn)證。代碼如下：

# git init

# git add test-maven

# git config --global user.email “hbliti@qq.com”

# git config --global user.name “hbliti”

# git commit -m “first hbliti commit”

# git remote add origin http://192.168.51.100:3000/ hbliti/hbliti.git

# git push -u origin master

⑤通過上述操作，可以實現(xiàn)當(dāng)Git倉庫中部署分支的代碼發(fā)生更新變化后，Jenkins會自動對新代碼進(jìn)行項目構(gòu)建。構(gòu)建完成后，為區(qū)分構(gòu)建版本，可利用Docker tag命令增加版本號信息重命名鏡像，利用docker push命令將鏡像上傳至鏡像倉庫中。

3 結(jié)語

本文通過介紹傳統(tǒng)的瀑布式開發(fā)在當(dāng)前軟件開發(fā)中存在問題，對持續(xù)集成及持續(xù)集成的工作進(jìn)行介紹，并設(shè)計了一種以Docker作為基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境，整合Git+Maven+ Jenkins實現(xiàn)構(gòu)建持續(xù)集成的解決方案并加以實現(xiàn)。希望本文的研究結(jié)果能為相關(guān)軟件開發(fā)團(tuán)隊引入持續(xù)集成帶來實際的借鑒價值。