你好，歡迎來到Java基礎(chǔ)知識分解站，今天小編為猿猿們整理了持續(xù)集成的相關(guān)問題。持續(xù)集成（Continuous Integration），也就是我們經(jīng)常說的 CI，是現(xiàn)代軟件開發(fā)技術(shù)的基礎(chǔ)。本文主要介紹當(dāng)前軟件開發(fā)過程中存在的問題，講解了持續(xù)集成、持續(xù)集成服務(wù)器的概念，最終探討了為什么我們需要持續(xù)集成來解決這些問題。
在沒有應(yīng)用持續(xù)集成之前，傳統(tǒng)的開發(fā)模式是這樣的：
項目一開始是先劃分好模塊，分配模塊給相應(yīng)的開發(fā)人員；
開發(fā)人員開發(fā)好一個模塊就進(jìn)行單元測試；
等所有的模塊都開發(fā)完成之后，由項目經(jīng)理對所有代碼進(jìn)行集成；
集成后的項目由項目經(jīng)理部署到測試服務(wù)器上，被交由測試人員進(jìn)行集成測試；
測試過程中出現(xiàn) Bug 就提把問題記錄進(jìn)行 Bug 列表中；
項目經(jīng)理分配 Bug 給相應(yīng)的責(zé)任人進(jìn)行修改；
修改完成后，項目經(jīng)理再次對項目進(jìn)行集成，并部署到測試服務(wù)器上；
測試人員在下一次的集成測試中進(jìn)行回歸測試；
通過通過之后就部署到生產(chǎn)環(huán)境中；
如果測試不通過，則重復(fù)上述“分配 Bug -> 修改 Bug -> 集成代碼 -> 部署到測試服務(wù)器上 -> 集成測試”工作。
這個過程中可能會出現(xiàn)如下問題：
0. Bug 總是在最后才發(fā)現(xiàn)
隨著軟件技術(shù)的發(fā)展，軟件規(guī)模也在擴(kuò)大，軟件需求越來越復(fù)雜，軟件已經(jīng)不能簡單地通過劃分模塊的方式來開發(fā)，往往需要在項目內(nèi)部互相合作，模塊之間存在一定的依賴關(guān)系，那么早期就存在的 Bug 往往會在最后集成的時候才被發(fā)現(xiàn)。
1. 越到項目后期，問題越難解決
很多開發(fā)者需要在集成階段花費(fèi)大量的時間來尋找 Bug 的根源，加上軟件的復(fù)雜性，問題的根源很難定位。而且我們都清楚，間隔的時間越久，Bug 修復(fù)的成本越高，因為連開發(fā)人員自己都忘了當(dāng)初寫得是什么鬼代碼，從而不得不從頭閱讀代碼、理解代碼。
2. 軟件交付時機(jī)無法保障
正是因為我們無法及時修復(fù) Bug，或者是沒能在早期就修復(fù) Bug，從而令整個修復(fù) Bug 的周期拉長了。不管怎么樣，我們不可能把明知存在 Bug 的軟件交付給客戶。
而且，大量沒有在前期預(yù)估到的工作量產(chǎn)生了——開發(fā)人員不得不花費(fèi)大把時間在查找 Bug 上；測試人員不斷的需要進(jìn)行回歸測試；項目經(jīng)理不得不疲命于該死的代碼的集成、部署這些重復(fù)性工作——最終導(dǎo)致整個項目的周期拉長，交付時間點(diǎn)往后拖。
3. 程序經(jīng)常需要變更
某些項目，程序會經(jīng)常需要變更，特別是敏捷開發(fā)的實(shí)踐者。由于產(chǎn)品經(jīng)理在與客戶交流過程中，往往實(shí)際的軟件就是最好的原型，所以軟件會被當(dāng)作原型作為跟客戶交流的工具。當(dāng)然，客戶最希望的當(dāng)然是客戶的想法能夠馬上反映到原型上，這會導(dǎo)致程序會經(jīng)常被修改的。那么也就意味著“分配 Bug -> 修改 Bug -> 集成代碼 -> 部署到測試服務(wù)器上 -> 集成測試”工作無形又爆增了。
4. 無效的等待變多
有可能開發(fā)在等集成其他人的模塊；測試人員在等待開發(fā)人員修復(fù) Bug；產(chǎn)品經(jīng)理在等待新版本上線好給客戶做演示；項目經(jīng)理在等待其他人提交代碼。不管怎么樣，等待意味低效。
5. 用戶的滿足度低
這里的用戶是廣義的，可以指最終的客戶，也可以是產(chǎn)品經(jīng)理、公司領(lǐng)導(dǎo)、測試人員，甚至可能是開發(fā)人員自己。你想想看，本來三個月做完的項目被拉長到了九個月甚至一年，用戶能滿意嗎！產(chǎn)品經(jīng)理、公司領(lǐng)導(dǎo)經(jīng)常需要拿項目作為演示的原型，結(jié)果告訴我在演示前一刻發(fā)現(xiàn)還有很多 Bug 沒有解決，項目啟動不了無法訪問，這叫人情何以堪。
那么好了，在上面論述的這些問題中，我們發(fā)現(xiàn)有些工作是無法避免的，比如測試工作、修改程序、集成工作、部署工作。但其實(shí)在整個工作流程上，是存在可以優(yōu)化的空間的，比如，集成測試的工作是否可以提前做？可否有自動化的手段來代替測試、集成、部署工作？圍繞這些，軟件行業(yè)的大師們提出“持續(xù)集成”口號。
0. 什么是持續(xù)集成、持續(xù)集成服務(wù)器
在軟件工程中，持續(xù)集成（CI）是指將所有開發(fā)者工作副本每天多次合并到主干的做法。 Grady Booch 在1991年的 Booch method 中首次命名并提出了 CI 的概念，盡管在當(dāng)時他并不主張每天多次集成。而 XP（Extreme programming，極限編程）采用了 CI 的概念，并提倡每天不止一次集成。
而持續(xù)集成服務(wù)器就是能夠采用自動化的手段，來解放人的雙手，實(shí)現(xiàn)項目持續(xù)集成的工具。與之配套的軟件有 TeamCity、Jenkins、Go 等。
1. 怎么樣才算是“持續(xù)”
對于一天需要集成多少次數(shù)，并沒有一個明確的定義。一般就是按照自己項目的實(shí)際需要來設(shè)置一定的頻率，少則可能幾次，多則可能達(dá)幾十次。可以設(shè)置按照代碼的變更來觸發(fā)集成，或者設(shè)置一個固定時間周期來集成，也可以手工點(diǎn)擊集成的按鈕來“一鍵集成”。
2. 持續(xù)集成的工作流程
當(dāng)開始更改代碼時，開發(fā)人員會從代碼庫（如 SVN、Git 等）獲取當(dāng)前代碼庫的副本。
當(dāng)其他開發(fā)人員將更改的代碼提交到代碼庫時，此副本將逐漸停止反映代碼庫中的代碼。代碼分支保持檢出的時間越長，當(dāng)開發(fā)人員分支重新集成到主線時，多個集成沖突和故障的風(fēng)險就越大。
當(dāng)開發(fā)人員向代碼庫提交代碼時，他們必須首先更新他們的代碼，以反映代碼庫中的最新更改。
當(dāng)存儲庫與開發(fā)人員的副本不同，他們必須要花時間來先處理沖突。
0. 解放了重復(fù)性勞動
自動化部署工作可以解放了集成、測試、部署等重復(fù)性勞動，而且機(jī)器集成的頻率明顯可以比手工的高很多。
1. 更快地修復(fù)問題
由于持續(xù)集成更早的獲取變更，更早的進(jìn)入測試，也就能更早的發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的成本顯著下降。
2. 更快地交付成果
及早集成、及早測試減少了缺陷遺留到部署環(huán)節(jié)的機(jī)會。在某些情況下，更早地查找錯誤還會減少解決錯誤所需的工作量。
如果集成服務(wù)器對代碼進(jìn)行構(gòu)建過程中發(fā)現(xiàn)錯誤，可以及時發(fā)送郵件或者短信提供給開發(fā)人員進(jìn)行修復(fù)。
如果集成服務(wù)器在部署環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)當(dāng)前版本有問題不可用，集成服務(wù)器會將部署回退到上一個版本。這樣服務(wù)器上始終都會有一個可用的版本。
3. 減少手工的錯誤
人與機(jī)器的一個最大的區(qū)別是，在重復(fù)性動作上，人容易犯錯，而機(jī)器犯錯的幾率幾乎為零。所以，當(dāng)我們搭建完成集成服務(wù)器后，以后的事就交給集成服務(wù)器來打理吧。
4. 減少了等待時間
持續(xù)集成縮短了從開發(fā)、集成、測試、部署各個環(huán)節(jié)的時間，從而也就縮短了中間可以出現(xiàn)的等待時間。持續(xù)集成，意味著開發(fā)、集成、測試、部署也得以持續(xù)。
5. 更高的產(chǎn)品質(zhì)量
集成服務(wù)器往往提供 Code review、代碼質(zhì)量檢測等功能。對代碼不規(guī)范或者有錯誤的地方會進(jìn)行標(biāo)識，也可以設(shè)置郵件、短信等進(jìn)行告警。而開發(fā)人員通過 Code review 也可以持續(xù)提高編程的能力。
0. 頻繁檢出代碼
為了讓你本地的副本和代碼庫中的版本最小差異化，建議頻繁檢出代碼。有時候代碼沖突無可避免，但最小差異化最容易解決。而且，越早發(fā)現(xiàn)的問題，解決成本也最低。
1. 頻繁提交代碼
這個與第1條的原理類似，頻繁提交代碼，可以讓其他人的檢出副本和代碼庫中的版本最小差異化。
2. 減少分支，回歸主干
雖然代碼管理工具都支持分支的概念，但應(yīng)盡量減少其使用。假設(shè)有多個分支并行，應(yīng)及早將變更集成到主干中，而不是同時維護(hù)軟件的多個版本。主干作為軟件開發(fā)的工作版本。
3. 使用自動化構(gòu)建
可以使用 Maven、Ant 等來實(shí)現(xiàn)自動化構(gòu)建，這些工具可以幫助你在構(gòu)建過程中實(shí)現(xiàn)自動化測試。前提是你有寫單元測試用例，比如 JUnit 等。
4. 提交自測
在提交工作之前，每個程序員必須本地集成所有的代碼，做一個完整的構(gòu)建和運(yùn)行，并通過所有單元測試。這樣就減少了集成測試在集成服務(wù)器上構(gòu)建失敗的風(fēng)險。
5. 當(dāng)前狀態(tài)對于每個人都可見
集成服務(wù)器在持續(xù)集成過程中發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)能發(fā)送告警給相關(guān)的干系人。同時，也可以在墻上等醒目的位置設(shè)置一個大屏顯示器，將集成服務(wù)器的狀態(tài)實(shí)時展現(xiàn)在大屏上，方便提醒組員“趕緊回去解決問題”！
0. 團(tuán)隊人員思想上的抵觸
無法接受新事物：不管怎么樣，求穩(wěn)心態(tài)的人還是多?？偸怯腥苏J(rèn)為老的技術(shù)代表穩(wěn)定，新的事物往往會帶來問題。
認(rèn)為手工集成也沒有多少工作量：不是所有的人都參與到了整個持續(xù)集成的環(huán)節(jié)，所以沒有辦法認(rèn)識到問題全貌。
針對這個問題，可以通過設(shè)置一定的持續(xù)集成技術(shù)培訓(xùn)、宣講得到改觀。
1. 管理層的抵觸
培訓(xùn)持續(xù)集成需要投入資金啊，沒錢。
持續(xù)集成服務(wù)器要增加軟硬件成本啊，沒錢。
開發(fā)人員領(lǐng)了那么高的工資，多干活多加班應(yīng)該啊。
針對這一點(diǎn)，可以從開發(fā)人員的成本和持續(xù)集成的投入（軟硬件）的成本上兩者做下估算。
2. 生產(chǎn)環(huán)境的復(fù)雜
比如部署的生成環(huán)境是在政務(wù)外網(wǎng)，無法從互聯(lián)網(wǎng)直接訪問等。
目前，這個是最麻煩的，還在研究中。初步設(shè)想是讓政務(wù)外網(wǎng)開辟一個白名單，給持續(xù)集成服務(wù)器設(shè)置一個單獨(dú)的通道。只是思路，未驗證。
當(dāng)然，考慮到目前的工作的實(shí)際，可以先持續(xù)部署軟件到自己公司的演示服務(wù)器上，這樣，起碼先解決了客戶和產(chǎn)品經(jīng)理溝通所使用的原型問題。 畢竟，客戶真實(shí)使用的軟件在更新的頻率上可以適度的放寬。
