持续集成和Jenkins介绍

一、软件开发生命周期

软件开发的生命周期又叫做SDLC（Software Development Life Cycle），它是集合了计划、开发、测试和部署过程的集合。

• 需求分析：

  • 这是软件开发生命周期的第一个阶段，根据项目需求，团队执行一个可行性计划的分析。
  • 项目需求可能是公司内部或者客户提出的。
  • 这阶段主要是对信息的收集，也有可能是对现有项目的改善和重做一个新的项目。
  • 还要分析项目的预算多长，可能从哪方面受益和布局，这也是项目创建的目标。

• 设计：

  • 第二阶段就是设计阶段，系统架构和满意状态（就是要做成什么样子，有什么功能），和创建一个项目计划。
  • 计划可以使用图表，布局设计或者文档的方式呈现。

• 实现：

  • 第三阶段就是实现阶段，项目经理创建和分配工作给开发者，开发者根据任务和设计阶段定义的目标进行开发代码。
  • 根据项目的大小和复杂程度，可以需要数月或者更长时间才能完成。

• 测试：

  • 测试人员进行代码测试，包括功能测试、代码测试和压力测试等。

• 进化（维护）：

  • 最后的进化阶段就是对产品不断的进行改进和维护，根据用户的使用情况，可能需要对某功能进行修改、bug修复和功能增加等。

二、软件开发瀑布模型

瀑布模型是最著名和最常使用的软件开发模型。瀑布模型就是一系列的软件开发过程，它是由制造业衍生出来的。一个高度化的结构流程在一个方向上流动，有点像生产线一样。在瀑布模型创建之初，没有其他开发的模型，很多东西全靠开发人员去猜测、去开发，这样的模型仅仅适用于那些简单的软件开发，但是已经不适合现在的开发了。

下面是对软件开发模型的一个阐述。

优势	劣势
简单易用和理解	各个阶段的划分完全固定，阶段之间产生了大量的文档，极大的增加了工作量。
当前一阶段完成后，只需要去关注后续阶段	由于开发模型是线性的，用户只有等到整个过程的末期才能看到开发成果，从而增加了开发风险。
为项目提供了按阶段划分的检查节点	瀑布模型的突出特点是不适用用户需求的变化。

三、软件的敏捷开发

3.1 什么是敏捷开发

敏捷开发（Agile Development）的核心是迭代开发（Iterative Development）和增量开发（Incremental Development）。

• 迭代开发：
  • 对于大型软件项目，传统的开发方式是采用一个大周期（比如一年）进行开发，整个过程就是一次“大开发”，迭代开发的方式则不一样，它将开发过程拆分为多个小周期，即一次“大开发”变为多次“小开发”，每次小开发都是同样的流程，所以看上去就好像在做同样的步骤。

举例：SpaceX公司想造一个大推力的火箭，将人类送到火星。但是，它不是一开始就造大火箭，而是先造一个最简陋的小火箭Falcon 1，结果，第一个发射就爆炸了，直到第四次发射，才成功进入轨道，然后，开发了中型火箭Falcon 9，九年中发射了70次，最后，才开发了Falcon重型火箭。如果SpaceX不采用迭代开发，它可能直到现在还无法上天。

• 增量开发：
  • 软件的每个版本，都会新增一个用户可以感知的完整功能。也就是说，按照新增功能来划分迭代。

举例：房产公司开发一个10栋楼的小区，如果采用增量开发的模式，该公司第一个迭代就是交付1号楼，第二个迭代就是交付2号楼等等，每个迭代就是完成一栋完整的楼，而不是第一个迭代挖好10栋楼的地基，第二个迭代建好每栋楼的骨架，第三个迭代架设房屋……

3.2 敏捷开发如何迭代

虽然敏捷开发将软件开发分成多个迭代，但是也要求，每次迭代都是一个完整的软件开发周期，必须按照软件工程的方法论，进行正规的流程管理。

3.3 敏捷开发的好处

• 早期交付：
• 敏捷开发的第一个好处，就是早期交付，从而大大的降低成本。

比如上面的房产公司的例子，如果按照传统的“瀑布开发模式”，先挖好10栋楼的地基、再盖骨架、然后架设屋顶，每个阶段都等到前一个阶段完成后开发，可能需要两年才能一次性交付10栋楼。也就是说，如果不考虑预售，该项目必须等到两年后才能回款。敏捷开发是六个月交付一号楼，后面每两个月交付一栋楼。因此，半年就能回款10%，后面每个月都会有现金流，资金压力就大大减轻了。

• 降低风险：
• 敏捷开发的第二个好处，就是及时了解市场需求，降低产品不适应的风险。

比如上面的房产公司的例子，哪一种情况的损失比较小：10栋楼都造好以后，才发现买不出去，还是造好第一栋楼，就发现卖不出去，从而改进或者停建后面的9栋楼。

四、持续集成

4.1 概述

● 持续集成（Continuous Integration，简称CI）指的是，频繁的（可以一天多次）将代码集成到主干。

● 持续集成的目的，就是让产品可以快速迭代，同时还能保持高质量。它的核心措施是，代码集成到主干之前，必须通过自动化测试，只要有一个测试用例失败，就不能集成。

● 通过持续集成，团队可以快速的从一个功能到另一个功能，换言之，敏捷开发很大一部分都要归于持续集成。

4.2 敏捷开发的流程

根据持续集成的设计，代码从提交到生产，整个过程有以下几步：

• 提交：流程的第一步，是开发者向代码仓库提交代码。所有后续的步骤都始于本地代码的第一次提交（commit）。

• 测试（第一轮）：代码仓库对commit操作配置了钩子（hook），只要提交代码或者合并到主干，就是跑自动化测试。

• 构建：

  • 通过第一轮测试，代码就可以合并到主干，就算可以交付了。
  • 交付后，就先进行构建（build），再进入第二轮测试。所谓构建，指的是将源码转换成可以运行的实际代码，比如安装依赖、配置各种资源（样式表、js脚本、图片）等等。

• 测试（第二轮）：

  • 构建完成，就要进行第二轮测试。
  • 如果第一轮已经涵盖了所有的测试内容，那么第二轮测试可以省略。当然，这个时候的构建步骤也要移动到第一轮测试前面。

• 部署：

  • 通过第二轮测试，当前代码就是一个可以直接部署的版本（artifact）。
  • 将这个版本的所有文件打包（tar xxx.tar *）存档，发送到生产服务器。

• 回滚：一旦当前版本发生问题，就要回滚到上一个版本的构建结果。最简单的做法就是修改一下符号链接，指向上一个版本的目录。

4.3 持续集成的组成要素

● 一个自动构建过程，从检出代码、编译构建、运行测试、结果记录、测试统计等都是自动完成的，无需人工干预。
● 一个代码存储库，即需要版本控制软件来保障代码的可维护性，同时作为构建过程的素材库，一般使用SVN或Git。
● 一个持续集成服务器，Jenkins就是一个配置简单和使用方便的持续集成服务器。

4.4 持续集成的好处

● 降低风险，由于持续集成不断的去构建、编译和测试，可以很早的发现问题，所以修复的代价很低。
● 对系统健康持续检查，减少发布风险带来的问题。
● 减少重复性工作。
● 持续部署，提供可部署单元包。
● 持续交付可供使用的版本。
● 增强团队信心。

五、持续集成CI与DevOps

无论是持续集成，还是DevOps，都是指软件开发流程。

软件的开发过程包括：需求、设计、编码、构建、测试、发布、运营。

上述是工业化生产软件的流程，每个环节就是软件生产过程中的一个环节，前一个环节的输出是下一个环节的输入。

每个环节之间都需要进行交接，有不同的团队来实现。

在软件需求快速变化的今天，为了加速软件的开发过程，把软件的自动化开发过程分为四个等级：
持续集成CI =》 持续交付 =》持续部署 =》持续运营与监控

第一个等级：持续集成CI

持续集成 的含义为：一键式软件开发、构建与测试。

这个过程包括：（需求、设计）、编码、构建、打包、测试
以图例说明持续集成的流程：

以图例说明持续集成的流程：

持续集成强调：

开发人员向代码库提交了新代码之后，
（1）自动完成代码库管理，
（2）自动进行构建Build
（3）自动化打包
（4）自动化测试：自动单元测试、回归测试、集成测试。根据测试结果，确定新代码和原有代码能否正确地集成在一起。如果失败，就会自动回退代码。

Jenkins就是管理自动化集成CI的工具 。

第二个等级：持续交付

交付：就是把软件产品交付给客户的过程

持续交付是在持续集成的基础之上，再增加一个自动的软件发布的环节。

第三个等级：持续部署

部署：就是把软件产品部署到客户现场。

持续部署：是在持续发布的基础之上，在增加一个自动把软件产品部署到客户的现场这个环节，并把部署的结果反馈给开发者则过程。

第四个等级：持续运营与监控

运营：就是利用软件产品给用户提供业务服务并进行盈利的过程。

持续运营与监控：是在持续部署的基础之上，在增加一个自动的软件的运营状况进行监控、数据分析，并把分析的结果直接反馈给开发者，进行实时反馈，实时完善的过程。

DevOps是两个词的缩写，Dev和Operation，即开发与运营。

传统的软件开发，是软件开发Dev和软件的运营Ops是分开的，

DevOps目标就是通过软件自动化，打破这两个环节之间手工或人为的操作，实现者两个环节的自动化连接。

持续的含义：

所谓持续，有几层含义：

（1）独立性：

从软件功能的角度看，持续意味着，每一次的代码提交，都是可以独立的不依赖于其他模块的完整实体。

• 持续集成，就意味着每次提交的代码是可以单独做集成测试的，不依赖其他模块；
• 持续发布，就意味着每次提交的代码是可以单独的发布给客户安装，不依赖其他模块；
• 持续部署，就意味着每次提交的代码是可以单独的部署给客户使用，不依赖其他模块；
• 持续运营，就意味着每次提交的代码是可以直接满足客户的某种业务的需求的，不依赖其他模块；

（2）自动化：

从人工参与的角度看，持续意味着，一键式代码提交后的自动化水平的程度。

要达到上述的“持续”的效果，除了每个环节需要大量的软件工具作为支撑，还需要把各个环节的软件功能集成起来，串接起来。

Jenkins就是这样一个，在软件开发过程中，辅助代码持续集成的管理工具。

六、Jenkin介绍

6.1 Jenkins概述

jenkins官网： https://www.jenkins.io/

官方文档：https://jenkins.io/doc/

Jenkins是一个 开源软件项目，是基于 Java开发的一种 持续集成工具，用于监控持续重复的工作，旨在提供一个开放易用的软件平台，使软件的持续集成CI变成可能。

6.2 Jenkins的特征

• 开源的Java语言开发持续集成工具，支持持续集成，持续部署。

• 易于安装部署配置：可以通过yum安装或下载war包以及通过Docker容器等快速实现安装部署，非常翻遍的web界面配置管理。

• 消息通知及测试报告：集成RSS/email，通过RSS发布构建结果或者当构建完成的时候通过email通知，生成Junit/TestNG测试报告。

• 分布式构建：能够让多台计算机一起构建和测试。

• 文件识别：Jenkins能够跟踪哪次构建生成那些jar，哪次构建使用那个版本的jar等。丰富的插件支持：支持扩展插件，我们甚至可以开发适合自己团队使用的工具，如git、svn、maven、docker等。

6.3 网络连接架构

• Jenkins web server处于整个自动化测试平台的中心，用于调度其他服务器
• 源代码仓库服务器：用来存放和管理源代码，支持软件版本控制。流行的源代码仓库服务有github、SVN
• 编译服务器：对源代码和相互依赖的库文件进行编译，通常需要把源代码库的文件下载到编译服务器上
• 自动化测试服务器：采用自动
• 数据存储服务器和文件服务器，用来存储数据或日志log

6.4 Jenkins功能架构

参考：
https://blog.csdn.net/weixin_41979002/article/details/121686356

https://blog.51cto.com/u_11299290/3196324