持續(xù)集成概述
什么是持續(xù)集成
隨著軟件開發(fā)復(fù)雜度的不斷提高，團(tuán)隊(duì)開發(fā)成員間如何更好地協(xié)同工作以確保軟件開發(fā)的質(zhì)量已經(jīng)慢慢成為開發(fā)過程中不可回避的問題。尤其是近些年來，敏捷（Agile） 在軟件工程領(lǐng)域越來越紅火，如何能再不斷變化的需求中快速適應(yīng)和保證軟件的質(zhì)量也顯得尤其的重要。
持續(xù)集成正是針對(duì)這一類問題的一種軟件開發(fā)實(shí)踐。它倡導(dǎo)團(tuán)隊(duì)開發(fā)成員必須經(jīng)常集成他們的工作，甚至每天都可能發(fā)生多次集成。而每次的集成都是通過自動(dòng)化的構(gòu)建來驗(yàn)證，包括自動(dòng)編譯、發(fā)布和測試，從而盡快地發(fā)現(xiàn)集成錯(cuò)誤，讓團(tuán)隊(duì)能夠更快的開發(fā)內(nèi)聚的軟件。
持續(xù)集成的核心價(jià)值在于：
- 持續(xù)集成中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)都是自動(dòng)完成的，無需太多的人工干預(yù)，有利于減少重復(fù)過程以節(jié)省時(shí)間、費(fèi)用和工作量；
- 持續(xù)集成保障了每個(gè)時(shí)間點(diǎn)上團(tuán)隊(duì)成員提交的代碼是能成功集成的。換言之，任何時(shí)間點(diǎn)都能第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)軟件的集成問題，使任意時(shí)間發(fā)布可部署的軟件成為了可能；
- 持續(xù)集成還能利于軟件本身的發(fā)展趨勢，這點(diǎn)在需求不明確或是頻繁性變更的情景中尤其重要，持續(xù)集成的質(zhì)量能幫助團(tuán)隊(duì)進(jìn)行有效決策，同時(shí)建立團(tuán)隊(duì)對(duì)開發(fā)產(chǎn)品的信心。
持續(xù)集成的原則
業(yè)界普遍認(rèn)同的持續(xù)集成的原則包括：
1）需要版本控制軟件保障團(tuán)隊(duì)成員提交的代碼不會(huì)導(dǎo)致集成失敗。常用的版本控制軟件有 IBM Rational ClearCase、CVS、Subversion 等；
2）開發(fā)人員必須及時(shí)向版本控制庫中提交代碼，也必須經(jīng)常性地從版本控制庫中更新代碼到本地；
3）需要有專門的集成服務(wù)器來執(zhí)行集成構(gòu)建。根據(jù)項(xiàng)目的具體實(shí)際，集成構(gòu)建可以被軟件的修改來直接觸發(fā)，也可以定時(shí)啟動(dòng)，如每半個(gè)小時(shí)構(gòu)建一次；
4）必須保證構(gòu)建的成功。如果構(gòu)建失敗，修復(fù)構(gòu)建過程中的錯(cuò)誤是優(yōu)先級(jí)最高的工作。一旦修復(fù)，需要手動(dòng)啟動(dòng)一次構(gòu)建。
持續(xù)集成系統(tǒng)的組成
由此可見，一個(gè)完整的構(gòu)建系統(tǒng)必須包括：
- 一個(gè)自動(dòng)構(gòu)建過程，包括自動(dòng)編譯、分發(fā)、部署和測試等。
- 一個(gè)代碼存儲(chǔ)庫，即需要版本控制軟件來保障代碼的可維護(hù)性，同時(shí)作為構(gòu)建過程的素材庫。
- 一個(gè)持續(xù)集成服務(wù)器。本文中介紹的 Jenkins 就是一個(gè)配置簡單和使用方便的持續(xù)集成服務(wù)器。
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Jenkins 簡介
Jenkins 是一個(gè)開源項(xiàng)目，提供了一種易于使用的持續(xù)集成系統(tǒng)，使開發(fā)者從繁雜的集成中解脫出來，專注于更為重要的業(yè)務(wù)邏輯實(shí)現(xiàn)上。同時(shí) Jenkins 能實(shí)施監(jiān)控集成中存在的錯(cuò)誤，提供詳細(xì)的日志文件和提醒功能，還能用圖表的形式形象地展示項(xiàng)目構(gòu)建的趨勢和穩(wěn)定性。下面將介紹 Jenkins 的基本功能。
Jenkins 的安裝非常簡單，只需要從 Jenkins 的主頁上下載最新的 jenkins.war 文件然后運(yùn)行 java -jar jenkins.war。同時(shí)，還可以點(diǎn)擊 Jenkins 頁面上的 launch 按鈕完成下載和運(yùn)行 Jenkins。
圖 1. Jenkins Launch 按鈕
啟動(dòng) Jenkins 后，會(huì)有一個(gè)后臺(tái)進(jìn)程在命令行模式下運(yùn)行。此時(shí)在瀏覽器地址欄中打開 http://localhost:8080 就可以看到 Jenkins 的頁面了。Jenkins 的可貴之處在于具有非常高的可用性，從它的界面中能很輕松地完成各種配置，更多的配置和使用信息，可以在 Jenkins 的官方網(wǎng)站上查詢。
圖 2. 命令行模式下運(yùn)行 Jenkins
圖 3. Jenkins 主界面
非常有趣的是，Jenkins 還提供了非常豐富的插件支持，這使得 Jenkins 變得越來越強(qiáng)大。我們可以方便的安裝各種第三方插件，從而方便快捷的集成第三方的應(yīng)用。比如 Jenkins 提供了對(duì)于 IBM Rational ClearCase 的插件支持。
圖 4. Jenkins 可以集成 ClearCase 插件
此外，Jenkins 提供了豐富的管理和配置的功能，包括系統(tǒng)配置、管理插件、查看系統(tǒng)信息、系統(tǒng)日志、節(jié)點(diǎn)管理、Jenkins 命令行窗口、信息統(tǒng)計(jì)等功能。試試看，您就會(huì)發(fā)現(xiàn) Jenkins 非常好上手使用。
圖 5. Jenkins 提供了豐富的管理功能
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基于 Jenkins 快速搭建持續(xù)集成環(huán)境
正如前文中所描述的那樣，一個(gè)持續(xù)集成環(huán)境需要包括三個(gè)方面要素：代碼存儲(chǔ)庫、構(gòu)建過程和持續(xù)集成服務(wù)器。對(duì) Jenkins 有了初步了解后，我們通過一個(gè)實(shí)例來集中展示如何快速搭建一個(gè)簡單的基于 Jenkins 的持續(xù)集成環(huán)境。
假設(shè)我們使用的代碼存儲(chǔ)庫是 IBM Rational ClearCase。Jenkins 提供了對(duì) ClearCase 的插件支持，它能方便地讓我們連接到 Base ClearCase 或者 UCM ClearCase，使其成為 Jenkins Project 的代碼控制器。另外，這個(gè)插件是基于 cleartool 命令的，所以必須在 Jenkins 的持續(xù)集成服務(wù)器上安裝 ClearCase 的客戶端程序。
在 Jenkins 的插件管理界面中選擇 ClearCase Plugin，點(diǎn)擊頁面下方的 Install 按鈕。
圖 6. 選擇 ClearCase 插件
在打開的頁面中提示安裝完成后，Jenkins 需要重新啟動(dòng)來激活這個(gè)插件。重新執(zhí)行 java -jar Jenkins.war 后，在 Jenkins 的頁面中，我們就能看到 ClearCase plugin 已經(jīng)被安裝到 Jenkins 了。
圖 7. ClearCase 插件安裝成功
類似 IBM Rational ClearCase，SVN（subversion）是目前比較流行的版本管理工具。很多開源軟件都是用 SVN 作為代碼版本管理軟件。為了讓實(shí)例更具有代表性，本文中我們使用 SVN 作為代碼存儲(chǔ)器。
接下來，我們開始新建一個(gè) Jenkins 項(xiàng)目， 由于我們需要連接 SVN 的代碼存儲(chǔ)器， 我們選擇 Build a free-style software project。
圖 8. 新建 JenkinsTest Job
然后我們就可以很方便的配置這個(gè) JenkinsTest 項(xiàng)目了。Jenkins 很人性化的一點(diǎn)是在每個(gè)配置項(xiàng)的右側(cè)都有一個(gè)幫助的圖標(biāo)，點(diǎn)擊這個(gè)圖標(biāo)，Jenkins 會(huì)告訴您如何配置這個(gè)配置項(xiàng)。
圖 9. 配置 JenkinsTest
根據(jù)實(shí)際的 SVN 服務(wù)器服務(wù)器信息配置 Source Code Management，這能讓 Jenkins 知道如何從哪里獲取最新的代碼。本例中假設(shè) Repository 就在本地。
圖 10. 配置連接到 SVN 服務(wù)器
根據(jù)開發(fā)需要，假設(shè)每一個(gè)小時(shí)我們需要重新構(gòu)建一次。選擇 Build periodically，在 Schedule 中填寫 0 * * * *。
第一個(gè)參數(shù)代表的是分鐘 minute，取值 0~59；
第二個(gè)參數(shù)代表的是小時(shí) hour，取值 0~23；
第三個(gè)參數(shù)代表的是天 day，取值 1~31；
第四個(gè)參數(shù)代表的是月 month，取值 1~12；
最后一個(gè)參數(shù)代表的是星期 week，取值 0~7，0 和 7 都是表示星期天。
所以 0 * * * * 表示的就是每個(gè)小時(shí)的第 0 分鐘執(zhí)行一次構(gòu)建。
圖 11. 選擇如何觸發(fā)構(gòu)建
接下來就是要添加 build 的步驟了。Jenkins 提供了四個(gè)選項(xiàng)供我們選擇，可以根據(jù)需要執(zhí)行或調(diào)用外部命令和腳本。
圖 12. 四種 build step 供選擇
在本例中，我們通過調(diào)用和執(zhí)行 Windows batch command，將 SVN repository 中 Java 代碼編譯并生成 Jar 文件。也可以根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際編寫自己的 shell 腳本配置在這里。
圖 13. 配置 Execute Windows batch command
選擇和配置其他的選項(xiàng)，比如郵件提醒，然后點(diǎn)擊 save 保存。
圖 14. 配置郵件提醒
接下來的每小時(shí)的第 0 分鐘，JenkinsTest Job 就會(huì)被構(gòu)建。我們可以在 Jenkins 中觀察構(gòu)建的進(jìn)度和最終的狀態(tài)——成功或者失敗。太陽代表之前的構(gòu)建沒有任何失敗，藍(lán)色的小球代表構(gòu)建成功。
圖 15. JenkinsTest 開始構(gòu)建
同時(shí)我們可以點(diǎn)擊 JenkinsTest 查看單次構(gòu)建的 Console 的輸出結(jié)果。從中我們能看到構(gòu)建的第一步是從 SVN 服務(wù)器上 check out 代碼，然后調(diào)用我們先前配置的 Windows batch command。
圖 16. JenkinsTest 構(gòu)建的 console 輸出
最后，我們可以看到 build 的最后結(jié)果 Success，表明本次構(gòu)建成功。
圖 17. 構(gòu)建成功的 Console 輸出
接下來我們?cè)俅涡陆ㄒ粋€(gè) Jenkins 的 Job，用于將生成的 build 分發(fā)到不同的節(jié)點(diǎn)上。這次 build triggers 我們選擇 Build after other projects are built，讓這個(gè) Job 在 JenkinsTest 成功 build 后觸發(fā)。這樣一來就能達(dá)到我們自動(dòng) build 和自動(dòng)分發(fā)的功能。
圖 18. 新建 Distribute job
不同的是，這次我們選擇調(diào)用 Ant 腳本來完成分發(fā)的工作。只需要將 Ant 腳本的 XML 的文件配置在 Targets 中供 Jenkins 調(diào)用。
圖 19. Distribute 調(diào)用外部 Ant 腳本
然后我們就可以在 Jenkins 中觀察構(gòu)建的狀態(tài)了。一旦構(gòu)建失敗我們能看到相應(yīng)的警示圖標(biāo)，同時(shí)，如果配置了郵件提醒，相關(guān)人員也會(huì)受到郵件。記住我們先前所提醒的那樣，分析和處理構(gòu)建的失敗是優(yōu)先級(jí)最高的工作。接下來，我們還可以加入更多的 Jenkins 項(xiàng)目來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測試等功能，讓持續(xù)集成更方便有效地服務(wù)于項(xiàng)目開發(fā)。
圖 20. 查看持續(xù)集成狀態(tài)
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結(jié)束語
本文簡單介紹了持續(xù)集成的概念并著重介紹了如何基于 Jenkins 快速構(gòu)建持續(xù)集成環(huán)境。通過具體實(shí)例的描述，相信讀者對(duì) Jenkins 的基本功能和實(shí)現(xiàn)方法有個(gè)更清楚地認(rèn)識(shí)和理解。其實(shí)，Jenkins 的功能遠(yuǎn)不至文中所述的這些，Jenkins 還有詳盡的日志處理和持續(xù)集成構(gòu)建狀態(tài)的分析等功能。希望在進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和應(yīng)用中與大家分享。