穷人的持续集成与持续交付-集成与构建-火龙果软件工程

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穷人的持续集成与持续交付

作者：慎独慎行来源：CSDN 发布于 2016-2-23

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服务器端应用的持续交付

本文将使用一些免费的服务来为你的项目搭建持续交付平台，这些服务包括

持续集成环境

持续部署环境

服务端应用托管

以及一些可以用于本地开发使用的开源工具如：

基于Node的构建monitor

Heroku的命令行工具

Travis CI的命令行工具

除此之外，我们在过程中编写的脚本还可以用以本地构建，如果你的团队中正好已经有CI工具/CD工具，将这些脚本集成进去也是一件非常容易的事情。

背景知识

软件的度量

传统的管理方法论，在软件开发这个领域来说基本上是不工作的。软件项目的不确定性使得人们畏惧，管理者希望通过一些数字，指标来让自己感到某种虚幻的“掌控感”。软件行数，测试覆盖率，代码故障率等数字的名声基本上已经很糟了，经常有人拿来讽刺那些追求虚幻掌控感的“领导”。

但是有一个数字，即使最顽固的“自由主义者”也会认为是有意义的，那就是周期时间（cycle time）。简而言之，就是一个需求从产生到最终上线所需要的时间。其中包括了需求分析，设计，编码，测试，部署，运维等活动，可能还会包含后续的监控。

其实不论是瀑布模型，还是迭代开发的方式，或者其他的方法论，周期时间的缩短都是至关重要的。而具体到周期内，单纯的开发时间变长或者测试时间变长都无关紧要。比如项目A的开发时间是测试时间的2倍，项目B则恰恰反过来，这并不能说A做的比B好，真正有意义的是A的周期时间是否比B更短。

单纯改善项目过程中的某一个阶段的时间，可能并不能达到预期的目的。局部优化并不一定会带来全局的优化。换言之，通过某些策略来提高软件测试的效率未必能减少周期时间！。

持续交付

传统情况下，企业要进行软件开发，从用户研究到产品上线，其中会花费数月，甚至数年（我的一位印度同事给我聊起过，他的上家公司做产品，从版本启动到版本上线需要整整两年时间！）。而且一旦软件需求发生变更，又有需要数月才能将变更发布上线。除了为变更提交代码外，还有很多额外的回归测试，发布计划，运维部门的进度等等。而市场机会千变万化，在特定的时间窗口中，企业的竞争者可能早已发布并占领了相当大的市场份额。

在软件工程领域，人们提出了持续交付（continuous delivery）的概念，它旨在减少周期时间，强调在任何时刻软件都处于可发布状态。采用这种实践，我们可以频繁，快速，安全的将需求的变化发布出来，交由真实世界的用户来使用，在为用户带来价值的同时，我们也可以快速，持续的得到反馈，并激励新的变化产生（新的商业创新，新的模式等）。

持续交付包含了自动化构建，自动化测试以及自动化部署等过程，持续改进开发流程中的问题，并促进开发人员，测试人员，运维人员之间的协作，团队可以在分钟级别将变更发布上线。

持续交付相关技术及实践

版本控制（配置管理）

持续集成CI

自动化测试

构建工具及构建脚本

部署流水线

团队通过版本控制来进行协作，所有的代码会在持续集成环境中编译，代码静态检查/分析，自动化测试（还可能产生报告等）。除此之外，CI还还需要有自动化验收测试，自动化回归测试等。

持续交付则更进一步，它将环境准备，持续集成，自动化部署等放在了一起。通过全自动（有些过程可以设置为手动，比如发布到产品环境）的方式，使得软件可以一键发布。如果上线后发现严重defect，还支持一键回滚的机制（其实就是将之前的一个稳定版本做一次发布，由于发布流程已经经过千锤百炼，所以发布本身就变得非常轻松，安全）

这篇文章中，我们会使用git+github作为版本控制工具，travis-ci作为持续集成环境，gradle作为构建工具，Heroku作为应用的部署环境。这些工具都是免费服务，如果你需要更高级的功能（比如更多的并发数，更大的数据库），则可以选择付费套餐。不过对于我们平时的大部分side project来说，免费服务已经足够。

实例

我在《前后端分离了，然后呢？》这篇文章中，提到了一个叫做bookmarks的应用，这个应用是一个前后端分离的非常彻底的应用。

我们这里会再次使用这个应用作为实例，并采用不同的两个免费服务（travis-ci和snap-ci）来完成持续部署环境的搭建。

bookmarks服务器

bookmarks-server是一个基于spring-boot的纯粹的API，它可以被打包成一个jar包，然后通过命令行启动运行。在本文中，我们我们将会将这个server部署到heroku平台上。

首先需要定义一个Procfile，这个是我们应用的入口，heroku根据这个文件来明确以何种方式来启动我们的应用：

web: java -Dserver.port=$PORT -jar build/libs/bookmarks-server-0.1.0.jar --spring.profiles.active=staging

由于我们在本地使用的使用mysql，而heroku默认的是postgres数据库，因此需要在application.yml中额外配置

<code>spring:
  profiles: staging
 
  datasource:
    driverClassName: org.postgresql.Driver
    url: ${JDBC_DATABASE_URL}
    username: ${DATABASE_USER}
    password: ${DATABASE_PASS}
 
  jpa:
    database_platform: org.hibernate.dialect.PostgreSQLDialect
    hibernate:
      ddl-auto: update
</code>

有了这些配置后，我们需要创建一个heroku应用：

$ heroku create
Created http://quiet-atoll-8237.herokuapp.com/ | git@heroku.com:quiet-atoll-8237.git

创建之后，我们可以在界面上对这个应用进行一些配置（当然，也可以通过命令行，具体参看heroku help）。为了支持数据库，需要为我们的应用添加一个postgres的AddOn。添加之后，heroku会为我们提供一个postgres的连接地址，格式大概是这样：

postgres://username:password@host:port/database

然后我们需要在Heroku的配置界面中配置一些环境变量：

这样，当应用部署到Heroku上之后，我们的应用就可以读到这些配置了（注意application.yml中的环境变量JDBC_DATABASE_URL）。

搭建持续集成环境

持续集成环境，这里我们选用最简单的travis-ci，它可以很容易的与github集成。

在项目X中定义一个.travis.yml的文件

将你的代码push到github上

绑定github帐号到travis

在travis中启用项目X

这个.travis.yml因项目而异，我们这里的项目是spring-boot，所以只需要指定java即可：

language: java

如果是java项目，并且项目中有build.gradle，travis-ci会自动执行gradle check任务。

自动化部署

当CI运行成功之后，我们需要travis-ci帮我们将应用程序发布到heroku上，这时候需要做一些修改。最简单的方式是直接安装travis-ci的命令行工具到本地：

$ gem install travis -v 1.8.0 --no-rdoc --no-ri

然后通过heroku的auth:token命令获得heroku的token，在加密并写入.travis.yml：

$ heroku auth:token
00xxxxxxxxxxxxx55d11dbd0cxxxxxxxxxxfe067
 
$ travis encrypt 00xxxxxxxxxxxxx55d11dbd0cxxxxxxxxxxfe067 --add

当然可以合并为一条命令：

$ travis encrypt $(heroku auth:token) --add

将加密过的token存入.travis.yml文件。最后的结果大致如下：

language: java
deploy:
  provider: heroku
  api_key:
    secure: ...
  app: quiet-atoll-8237

注意此处的app，正是我们的App的名字。另外，还需要给build.gradle添加一个名叫stage的task，travis在deploy时需要这个task：

task stage {
    dependsOn build
}

这样，我们只需要在本地的一个提交，一切都会自动化起来：

travis会执行gradle check

gradle check会编译并运行自动化测试

travis会部署应用到heroku上

heroku会自动重启服务

我们可以在本地进行简单的测试（注意此处我们的staging环境的URL）：

$ curl https://quiet-atoll-8237.herokuapp.com/api/feeds -s | jq .
[
  {
    "id": 1,
    "url": "http://icodeit.org/2016/01/how-to-summarize-privious-project/",
    "title": "如何持久化你的项目经历",
    "author": "icodit.org",
    "summary": "通常来说，下项目总是一件比较高兴的事（大部分团队还会一起吃个饭庆祝一下）。",
    "publishDate": "2016-01-07"
  },
  {
    "id": 2,
    "url": "http://icodeit.org/2015/11/get-started-with-reflux/",
    "title": "你为什么应该试一试Reflux？",
    "author": "icodit.org",
    "summary": "React在设计之初就只关注在View本身上，
其余部分如数据的获取，事件处理等，全然不在考虑之内。",
    "publishDate": "2016-01-09"
  }
]

完整的代码在这里。

其他

CI monitor

node-build-monitor是一个非常容易配置，使用的CI monitor，我们只需要进行简单地配置，就可以将travis的状态可视化出来

{
  "monitor": {
    "interval": 2000,
    "numberOfBuilds": 12,
    "debug": true
  },
  "services": [
    {
      "name": "Travis",
      "configuration": {
        "slug": "abruzzi/bookmarks-server"
      }
    }
  ]
}

不过这个工具会在有网络异常时自动终止，我们可以通过一个简单的脚本来在它终止时自动重启：

#!/bin/bash
 
until node app/app.js
do
    echo "restarting..."
done

小结

通过travis和heroku这样的免费服务，我们就可以轻松的将自己的项目做到持续集成+持续交付。我们后端的服务相对来说是比较容易的，但是涉及到一个前后端分离的架构，如何做到静态内容的托管，打包，部署，并和后端API集成起来，我会在下一篇文章中详细解释。

客户端程序的的持续交付

上篇文章介绍了如何使用一些免费的服务来实现服务器端API的持续集成、持续交付环境的搭建。有了服务端，自然需要有消费者，在本文中我们将使用另外一个工具来实现纯前端的站点的部署。

其中包括：

持续集成（单元测试，集成测试等）

持续部署/持续交付

静态站点托管

除此之外，我们还会涉及到：

自动化UI测试site_prism

静态站点的发布脚本

aws的命令行工具

我们的应用最后看起来是这样子的。

技术选型

我们在本文中，将采取另外一套免费服务来完成环境的搭建

1.ThoughtWorks出品的Snap CI作为持续集成/持续交付环境

2.AWS的S3作为应用发布的地方

Snap CI是一个非常易于使用的持续交付环境，由于很多关于持续集成，持续交付的概念和实践都跟ThoughtWorks有关，所以这个产品对于构建，流水线，部署等等的支持也都做的非常好。

S3是亚马逊的云存储平台，我们可以将静态资源完全托管在其上。S3的另一个好处是它可以将你的文件变成一个Web Site，比如你的目录中有index.html，这个文件就可以作为你的站点首页被其他人访问。这个对于我们这个前后端分离项目来说非常有用，我们的css，js，font文件，还有入口文件index.html都可以托管于其上。

实例

在本文的例子中，我们将定义3个stage。Snap CI将一次发布分为若干个stage，每个stage只做一件事情，如果一个stage失败了，后边的就不会接着执行。

我们的3个stage分别为：

单元测试

集成测试

部署

准备工作

bookmarks-frontend是一个纯前端的应用，它会消费后端提供的API，但是其实它并不知道（也不应该知道）后端的API部署在什么地方：

$(function() {
  var feeds = $.get(config.backend+'/api/feeds');
  var favorite = $.get(config.backend+'/api/fav-feeds/1');
 
  $.when(feeds, favorite).then(function(feeds, favorite) {
      
//...
  });
});

由于我们在本地开发时，需要backend指向本地的服务器，而发布之后，则希望它指向上一篇文章中提到的服务器，因此我们需要编写一点构建脚本来完成这件事儿：

var backend = 'http://quiet-atoll-8237.herokuapp.com';
 
gulp.task('prepareConfig', function() {
    gulp.src(['assets/templates/config.js'])
    .pipe(replace(/#backend#/g, 'http://localhost:8100'))
    .pipe(gulp.dest('assets/script/'));
});
 
gulp.task('prepareRelease', function() {
    gulp.src(['assets/templates/config.js'])
    .pipe(replace(/#backend#/g, backend))
    .pipe(gulp.dest('assets/script/'));
});

我们定义了两个gulp的task，本地开发时，使用prepareConfig，要发布时，使用prepareRelease，然后定义一个简单的模板文件config.js：

module.exports = {
  backend: '#backend#'
}

然后可以很简单的包装一下，方便本地开发和发布：

gulp.task('dev', ['prepareConfig', 'browserify', 'concatcss']);
gulp.task('build', ['prepareConfig', 'script', 'css']);
gulp.task('release', ['prepareRelease', 'script', 'css']);

这样，我们在本地开发时，只需要简单的执行：

$ gulp

即可。而在发布阶段，只需要执行：

$ gulp release

单元测试

我们在Snap CI上将github上的代码库关联起来，然后添加一个名叫unit-test的stage，指定这个stage对应的命令为：

npm install
gulp

这样，每当我们有新的提交之后，Snap CI都会拿到新代码，并执行上述命令，如果执行成功，则本地构建成功。

集成测试

由于采取的是前后端分离的策略，我们的应用可以完全独立与后端进行开发，因此我们设置了一个fake server，具体细节可以参考我之前的博客，也可以看源码。不过这里我们要为集成测试编写一个脚本，并在Snap CI上执行。

#!/bin/bash
 
export PORT=8100
bundle install
 
# launch the application
echo "launch the application"
ruby app.rb 2>&1 &
PID=$!
 
# wait for it to start up
sleep 3
 
# run the rspec tests and record the status
rspec
RES=$?
 
# terminate after rspec
echo "terminate the application"
kill -9 $PID
 
# now we know whether the rspec success or not
exit $RES

这个脚本中，首先安装所有的gems，然后启动fake server并将这个server放置在后台运行，然后执行rspec。当rspec测试执行完成之后，我们终止服务进行，然后返回结果状态码。

这里使用了capybara和poltergeist来做UI测试，capybara会驱动phantomjs来在内存中运行浏览器，并执行定义好的UI测试，比如此处，我们的UI测试：

require 'spec_helper'
 
describe 'Feeds List Page' do
  let(:list_page) {FeedListPage.new}
 
  before do
      list_page.load
  end
 
  it 'user can see a banner and some feeds' do
      expect(list_page).to have_banner
      expect(list_page).to have_feeds
  end
   
  ##...
end

部署

首先需要在S3上创建一个bucket，命名为bookmarks-frontend。然后为其设置static website hosting，这时候AWS会assign一个新的域名给你，比如http://bookmarks-frontend.s3-website-us-west-2.amazonaws.com/。

然后你需要将这个bucket设置成public，这样其他人才可以访问你的bucket。

有了这个之后，我们来编写一个小脚本，这个脚本可以将本地的文件上传至S3。

#!/bin/bash
 
# install gulp and its dependencies
npm install
 
# package stuff, and point the server to the right place
gulp release
 
# upload the whold folder
aws s3 cp public/ s3://bookmarks-frontend \
  --recursive \
  --region us-west-2 \
  --acl public-read

aws命令是aws command line提供的，另外我们需要在环境变量中设置AWS提供给你的token：

AWS_ACCESS_KEY_ID=xxxxxxxxxx
AWS_SECRET_ACCESS_KEY=xxxxxxxxxx

然后我们就可以将本地的public目录递归的上传到S3的对应目录了！

完整的代码可以在此处下载。

总结

我们前端的持续交付也介绍完了。现在前后端应用完全独立，发布也互不影响。不论是服务器端新增加了API，还是添加了新数据，客户端的发布都不受影响；同样，修改样式，添加新的JavaScript也完全不会影响后端。更重要的是，所有的发布都是一键式的，开发者只需要一个git push就可以享受这些免费服务提供的自动构建，自动化测试以及自动部署的功能。

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