基于Jenkins持續(xù)集成部署研究與實(shí)現(xiàn)

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(xiàng)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(xiàng)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(duì)這一類問題的一種軟件開發(fā)實(shí)踐。持續(xù)集成鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)開發(fā)成員經(jīng)常集成編譯、構(gòu)件、部署、測(cè)試和發(fā)布工作，并且每次集成都是自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的。通過持續(xù)集成的引入，降低了軟件開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，提高代碼質(zhì)量，使項(xiàng)目管理人員能更好地了解項(xiàng)目的開發(fā)進(jìn)度，從而使團(tuán)隊(duì)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(shí)踐，指在開發(fā)階段對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行持續(xù)性自動(dòng)化編譯、測(cè)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(cè)試和功能測(cè)試，從而實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目與產(chǎn)品的迭代。由于整個(gè)過程是一個(gè)全自動(dòng)的代碼編譯、發(fā)布、測(cè)試的過程，從而可以使問題盡早暴露和解決。通過運(yùn)用持續(xù)集成技術(shù)，可使系統(tǒng)能時(shí)刻處于可工作狀態(tài)，在任意時(shí)間都可以發(fā)布和部署。

持續(xù)集成包含自動(dòng)化構(gòu)建和自動(dòng)化測(cè)試。自動(dòng)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(fèi)用和工作量。自動(dòng)化測(cè)試解決了傳統(tǒng)手工測(cè)試中存在的高重復(fù)性測(cè)試工作，能更加充分的測(cè)試系統(tǒng)中的各個(gè)單元，其對(duì)單元測(cè)試較為依賴。測(cè)試覆蓋率越高，單元測(cè)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(gè)完整的持續(xù)集成系統(tǒng)必須包括以下幾項(xiàng)。

(1)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(cè)試等。

(2)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)，其為構(gòu)建過程的素材庫。

(3)一個(gè)持續(xù)集成服務(wù)器。Jenkins就是一款配置簡(jiǎn)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(shí)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(shí)，通過版本控制軟件的賬號(hào)和密碼認(rèn)證，以及對(duì)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(cè)到代碼變更后，會(huì)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(duì)源代碼進(jìn)行編譯代碼、運(yùn)行單元測(cè)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(huì)觸發(fā)自動(dòng)化測(cè)試工具執(zhí)行自動(dòng)化測(cè)試，通過自動(dòng)化測(cè)試來驗(yàn)證集成是否成功。

(4)測(cè)試完成和評(píng)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(jì)

本案例以Docker作為基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境，整合Git+Maven +Jenkins實(shí)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(xiàng)目管理工具、Jenkins作為持續(xù)集成服務(wù)器。

(1)Docker：Docker作為一個(gè)開源的應(yīng)用容器引擎，可以將開發(fā)人員的代碼運(yùn)行環(huán)境、配置文件共同打包到一個(gè)可移值的容器中，可隨時(shí)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(yùn)維人員進(jìn)行使用。

(2)GitHub：GitHub是面向開源及私有軟件項(xiàng)目的托管平臺(tái)，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(shí)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?xiàng)目對(duì)象模型（POM）的理念，可以從項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行管理和控制，主要服務(wù)于基于Java平臺(tái)的項(xiàng)目構(gòu)建、依賴管理和項(xiàng)目信息管理。

(4)Jenkins：Jenkins是一個(gè)開源的、功能強(qiáng)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(tái)，對(duì)于允許持續(xù)集成和持續(xù)交付的項(xiàng)目而方，無論采用何種平臺(tái)，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(chǔ)Docker鏡像的地方。Docker鏡像是Docker容器運(yùn)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(yùn)行的實(shí)例。

■2.2 案例實(shí)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(xiàng)目，由于項(xiàng)目利用Git完成代碼托管，利用Jenkins實(shí)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(hào)和部署分支。并設(shè)置SCM，SCM可設(shè)定輪詢時(shí)間，包括定時(shí)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(gè)“*”表示分鐘，取值為0～59。

n 第2個(gè)“*”表示小時(shí)，取值為0～23。

n 第3個(gè)“*”表示一個(gè)月的第幾天，取值為1～31。

n 第4個(gè)“*”表示第幾月，取值為1～12。

n 第5個(gè)“*”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(xiàng)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(xiàng)目的核心構(gòu)建文件，構(gòu)建時(shí)要指明文件的路徑。

圖3 配置構(gòu)建環(huán)境

④將Maven項(xiàng)目上傳到Git倉庫中，上傳時(shí)需通過git的賬號(hào)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(shí)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(huì)自動(dòng)對(duì)新代碼進(jìn)行項(xiàng)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(hào)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(duì)持續(xù)集成及持續(xù)集成的工作進(jìn)行介紹，并設(shè)計(jì)了一種以Docker作為基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境，整合Git+Maven+ Jenkins實(shí)現(xiàn)構(gòu)建持續(xù)集成的解決方案并加以實(shí)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(duì)引入持續(xù)集成帶來實(shí)際的借鑒價(jià)值。