作者：謝帶達? 研發效能（DevOps）工程師（中級）認證學員

一、DevOps概述

DevOps的發展可以追溯到2009年，當時由Patrick Debois和Andrew Clay Shafer發起了第一次DevOps?Days會議。隨后，DevOps開始受到越來越多組織和開發者的關注，并逐漸成為軟件開發領域的重要實踐方法。

在過去的幾年里，DevOps經歷了快速的發展和廣泛的應用。隨著DevOps的發展，一些最佳實踐也逐漸形成。比如，持續集成（CI）、持續交付（CD）和持續部署（CD）成為了軟件交付流水線的核心概念。敏捷開發和DevOps緊密結合，使得軟件的快速迭代和交付成為可能。

在中國，自2010年左右，國內的一些大型互聯網企業開始引入和實踐DevOps。隨著云計算和容器化技術的興起，越來越多的企業開始關注和采用DevOps方法。同時，國內也出現了一些本土的DevOps工具和解決方案，以滿足國內企業的需求。

總的來說，DevOps的發展經歷了不斷的演進和完善，已經成為了現代軟件開發領域的重要實踐方法。未來，隨著技術的不斷發展和新的挑戰的出現，DevOps將繼續適應變化并推動軟件行業的進步。

二、持續集成應用概述

持續集成（Continuous Integration，CI）是一種軟件開發實踐，旨在實現頻繁地將代碼集成到共享存儲庫中，以便團隊成員可以更容易地檢查和驗證代碼的變化。持續集成應用是指將持續集成原則應用到軟件開發過程中的具體實踐方法。

持續集成應用的主要目標是通過自動化構建、自動化測試和自動化部署等工作流程來實現以下幾個方面的優勢：

1. 快速反饋：持續集成應用能夠快速檢測代碼變更引入的問題，并及時向開發者反饋。這有助于盡早發現和解決潛在的錯誤和缺陷，從而減少修復成本和開發周期。

2. 自動化構建：持續集成應用使用自動化構建工具，如Jenkins、Travis CI等，能夠自動編譯、打包和構建軟件。這大大簡化了構建過程，減少了人為錯誤的發生，并提高了構建的可重復性和一致性。

3. 自動化測試：持續集成應用通過自動運行單元測試、集成測試和系統測試等各種類型的測試，可以及早發現代碼變更引入的問題。自動化測試還有助于減少手動測試的工作量，提高測試覆蓋率，并促進團隊在保證質量的同時快速交付可靠的軟件。

4. 快速部署：持續集成應用通過自動化部署工具，如Docker、Kubernetes等，能夠快速、可靠地將軟件部署到目標環境中。這有助于降低部署過程中的人為錯誤，加快軟件交付速度，并提供可靠的部署版本管理。

5. 團隊協作：持續集成應用通過確保代碼庫的一致性和穩定性，促進團隊成員之間的合作和溝通。開發者可以更容易地理解彼此的代碼變更，并及時解決沖突和問題，從而提高團隊的整體效率和協作能力。

總之，持續集成應用是一種通過自動化工作流程和實踐方法來優化軟件開發過程的方式，以實現快速、可靠和高質量的軟件交付。

三、持續集成的工具

持續集成（Continuous Integration，CI）是一種開發實踐，旨在通過頻繁地將代碼集成到主干分支，并進行自動化構建和測試，以盡早地發現和解決潛在的問題。以下是一些常見的工具和技術，用于實現持續集成：

1. Jenkins：Jenkins是一個非常流行的開源工具，廣泛用于實現持續集成。它可以設置定期或基于事件觸發的構建任務，并與版本控制系統（如Git、SVN）集成，獲取源代碼進行構建和測試。Jenkins提供了豐富的插件生態系統，可用于各種不同的構建、測試和部署需求。
2. GitLab CI/CD：GitLab是一個通過集成存儲庫管理、CI/CD和持續交付功能的綜合性平臺。GitLab CI/CD利用.gitlab-ci.yml文件來定義流水線，并與GitLab版本控制系統緊密集成。它提供了強大的自動化構建和測試功能，還支持容器化的構建環境。
3. Travis CI：Travis CI是一個基于云的持續集成服務，特別適用于GitHub上的開源項目。它使用簡單的配置文件進行流程定義，并自動觸發構建和測試。Travis CI提供了多種編程語言和框架的支持，并可與各種云平臺和部署工具集成。
4. Azure DevOps：Azure DevOps是微軟提供的一套云原生開發工具，其中包括持續集成和持續交付的功能。它與Azure云服務緊密集成，提供了可視化的流程設計器和豐富的報告和分析功能。Azure DevOps支持多種語言和平臺，并提供與多種版本控制系統的集成。
5. CircleCI：CircleCI是一個基于云的持續集成平臺，支持多種編程語言和框架。它使用配置文件進行流程定義，并提供了可視化的構建和測試報告。CircleCI可以與各種版本控制系統和云平臺集成，并支持分布式構建和緩存機制，以提高構建效率。

這些工具都提供了自動化構建、測試和部署的能力，可以根據項目的需求和團隊的技術棧選擇最合適的工具。同時，為了實現成功的持續集成，還需要配合好的代碼管理實踐、良好的測試覆蓋率和準確的構建過程定義。

Jenkins和Azure DevOps都是軟件開發領域中廣泛應用的工具，用于實現持續集成和持續交付（CI/CD）。下面是它們之間的對比：

1. 功能和擴展性：
   • Jenkins：Jenkins是一個開源工具，它提供了豐富的插件生態系統，可以用于各種不同的開發環境和技術堆棧。Jenkins具有高度可擴展性，可以自定義和靈活地配置工作流程。
   • Azure DevOps：Azure DevOps是微軟的一套云原生全面的開發工具，它提供了一整套功能齊全的工具，包括源代碼管理、持續集成、持續交付、測試等。Azure DevOps在與Azure云服務集成方面具有優勢，并提供了更多與云原生開發相關的功能。
2. 用戶界面和易用性：
   • Jenkins：Jenkins的用戶界面相對較為簡單，但需要一些時間來配置和調整。對于有經驗的用戶來說，可以使用Groovy腳本來定義復雜的工作流程。
   • Azure DevOps：Azure DevOps提供了直觀友好的用戶界面，能夠快速上手使用。它提供了可視化的工作流程設計器，使得創建和管理流水線變得更加容易。此外，Azure DevOps還提供了豐富的報告和分析功能，方便用戶監控和優化工作流程。
3. 安全性和權限控制：
   • Jenkins：Jenkins對于安全性和權限控制的支持相對較弱。它使用基本的用戶名和密碼進行身份驗證，并且沒有內置的用戶管理功能。需要依賴插件來實現細粒度的權限控制。
   • Azure DevOps：Azure DevOps提供了全面的安全性和權限控制機制。它支持各種身份驗證方式，包括Azure AD、OAuth等，并提供了靈活的角色和權限管理，可以根據團隊的需求進行細粒度的權限配置。
4. 托管和集成：
   • Jenkins：Jenkins是一個本地部署的工具，需要用戶自行管理和維護服務器。它可以與各種版本控制系統（如Git、SVN）以及云服務（如AWS、GCP）等集成，但需要手動配置和管理。
   • Azure DevOps：Azure DevOps是云原生的解決方案，無需用戶自行管理和維護服務器。它與Azure云服務緊密集成，并且與多種版本控制系統、構建工具和測試工具等無縫集成。

總體而言，Jenkins更加自由和可定制，適用于需要高度定制化的環境。而Azure DevOps提供了一套全面的工具集，特別適合于使用Azure云服務和云原生開發的團隊。選擇哪個工具取決于項目的需求、團隊的技術棧以及開發環境的特定要求。

四、使用Jenkins實現流水線

Jenkins Pipeline是一種用于定義和管理持續交付流程的工具。它是Jenkins的一個插件，提供了一種以代碼方式編寫、可重用和可擴展的方式來構建、測試和部署軟件。

Jenkins Pipeline基于一種稱為"Pipeline as Code"的概念，它允許將整個軟件交付過程定義為一個腳本，該腳本可以存儲在代碼版本控制系統中，并與應用程序代碼一起進行版本控制和管理。

使用Jenkins Pipeline，人們可以通過一個或多個階段（stage）來描述軟件交付過程的不同步驟。每個階段都可以包含多個步驟（step），例如構建代碼、運行測試、部署到預發布環境等。

Pipeline腳本支持多種語言，包括Groovy和DSL（Domain Specific Language）。您可以使用Groovy編寫Pipeline腳本來實現復雜的邏輯和自定義操作。同時，Jenkins也提供了一些內置的步驟和函數，方便您在Pipeline中執行常見的任務，如下載依賴、編譯代碼、運行測試、部署應用等。

Jenkins Pipeline的主要優勢包括：

1. 可視化：Pipeline通過Jenkins的用戶界面提供了直觀的可視化展示，可以清晰地查看整個交付過程的執行情況和結果。

2. 可重用性：Pipeline腳本可以在多個項目中重復使用，減少了重復勞動和維護成本。

3. 可擴展性：Pipeline腳本支持自定義步驟和函數，允許您根據項目需求進行擴展和定制。

4. 完備性：Pipeline提供了豐富的插件和集成選項，可以與其他工具和平臺（如Docker、Kubernetes、Git等）無縫集成。

總之，Jenkins Pipeline提供了一種強大而靈活的方式來定義和管理軟件交付流程，幫助團隊實現持續集成和持續交付，并提高軟件開發的效率和質量。

Jenkins支持兩種腳本方式：聲明式和腳本式。這兩種腳本方式有著各自的特點和用法。

1. 聲明式流水線（Declarative Pipeline）：

聲明式腳本是Jenkins Pipeline的一種簡化語法，旨在提供一種更加結構化和易于理解的方式來定義交付流程。它基于Groovy語法，并引入了一些特定的關鍵字和指令，以聲明式的方式描述交付流程。

聲明式流水線的特點包括：

1. 結構化: 使用段落、塊和步驟等結構使腳本易于組織和閱讀。
2. 插件集成: 可以直接使用Jenkins的大量插件，無需編寫額外的代碼。
3. 約定優于配置: 引入了一些默認約定和推薦實踐，減少了編寫腳本的復雜性。
4. 可擴展: 支持通過自定義函數和DSL來擴展腳本功能。

聲明式流水線示例：

pipeline {agent anystages {stage(‘Checkout’) {steps {// 按需檢出代碼等}stage('Build') {steps {// 構建步驟}}stage('Test') {steps {// 測試步驟}}stage('Deploy') {steps {// 部署步驟}}}
}

腳本式流水線是Jenkins Pipeline的原始語法，基于完整的Groovy語法，可以直接編寫Groovy代碼來實現更靈活和自定義的交付流程。

腳本式流水線的特點包括：

1. 自由靈活: 可以通過編寫任意Groovy代碼來實現復雜的邏輯和定制化操作。
2. 編程能力: 充分利用Groovy語言提供的編程功能，如條件判斷、循環、函數等。
3. 維護成本: 相對于聲明式腳本，腳本式腳本需要更多的編寫和維護工作。

腳本式流水線示例：

node {stage(‘Checkout’) {//檢出代碼等}stage('Build') {// 構建步驟}stage('Test') {// 測試步驟}stage('Deploy') {// 部署步驟}
}

無論選擇聲明式流水線還是腳本式流水線，團隊都可以根據項目需求和個人偏好來選擇適合的方式。聲明式流水線提供了簡化和結構化的語法，適合大部分常規交付流程；而腳本式流水線則適用于更加復雜和特定需求的場景，提供了更高的靈活性和編程能力。

參考：

1、《敏捷無敵》，作者：王立杰、許舟平，電子工業出版社

2、《運維困境與DevOps破解之道》，作者：Jeffery D. Smith，清華大學出版社