ما هو CI/CD؟ التكامل المستمر والتسليم المستمر

⚡ ملخص ذكي

التكامل المستمر هو ممارسة لتطوير البرمجيات حيث يقوم أعضاء الفريق بدمج عملهم في مستودع مشترك يوميًا على الأقل، وكل عملية إيداع تؤدي إلى عملية بناء واختبار تلقائية لاكتشاف أخطاء التكامل مبكرًا.

  • 🔄 فريف: يقوم المطورون بدمج التعليمات البرمجية يوميًا، ويتم التحقق من كل عملية دمج بواسطة عملية بناء آلية.
  • 🚚 مقارنة بين CI و CD: تختبر عملية التكامل المستمر كل تغيير؛ ويضمن التسليم المستمر إمكانية إصدار البرامج في أي وقت.
  • 🧪 خط انابيب: يؤدي الالتزام إلى تشغيل مراحل البناء والاختبار والنشر في تدفق مستمر واحد.
  • 🧰 الأدوات: Jenkins, Bambooو TeamCity أتمتة عمليات البناء والاختبار.
  • 📉 الاستفادة: الاختبار المبكر والمتكرر يعني عددًا أقل من الأخطاء وإصدارات أسرع وأكثر أمانًا.
  • 🤖 مساعدة الذكاء الاصطناعي: تكتشف أدوات الذكاء الاصطناعي الاختبارات غير المستقرة وتصنف حالات فشل البناء تلقائيًا.

ما هو التكامل المستمر/التسليم المستمر (CI/CD)

ما هو التكامل المستمر (CI)؟

التكامل المستمر هي منهجية لتطوير البرمجيات حيث يقوم أعضاء الفريق بدمج أعمالهم مرة واحدة على الأقل يوميًا. ويتم التحقق من كل عملية دمج بواسطة نظام بناء آلي يكشف الأخطاء. وقد طُرح هذا المفهوم منذ أكثر من عقدين لتجنب "جحيم الدمج"، الذي يحدث عند تأجيل الدمج إلى نهاية المشروع.

بعد إتمام عملية دمج الكود، يتم بناء البرنامج واختباره فورًا. في المشاريع الكبيرة التي تضم العديد من المطورين، تتم عمليات الدمج عدة مرات في اليوم. مع كل عملية دمج، يتم بناء الكود واختباره؛ إذا اجتاز الاختبار بنجاح، يتم التحقق من جاهزية البناء للنشر؛ وإذا نجح النشر، يتم دفع الكود إلى بيئة الإنتاج. هذه الدورة من الدمج والبناء والاختبار والنشر مستمرة، ومن هنا جاء اسم هذه الممارسة.

ما هو التسليم المستمر (CD)؟

التسليم المستمر هي منهجية في هندسة البرمجيات، حيث يقوم فريق بتطوير البرمجيات في دورات قصيرة، ويضمن إمكانية إصدارها بشكل موثوق في أي وقت. والهدف هو بناء البرمجيات واختبارها وإصدارها بسرعة وكفاءة عاليتين، مما يقلل من تكلفة ووقت ومخاطر إدخال التغييرات من خلال تحديثات الإنتاج المتكررة.

الفرق بين CI وCD

التكامل المستمر هو نهج لاختبار كل تغيير في قاعدة التعليمات البرمجية تلقائيًا، بينما التسليم المستمر هو نهج للحصول على تغييرات مثل الميزات الجديدة والتكوين وإصلاحات الأخطاء في بيئة الإنتاج بأمان وسرعة.

التطوير بدون تكامل مستمر مقابل التطوير مع تكامل مستمر

التنمية دون CI التطوير مع CI
الكثير من الأخطاء عدد أقل من البق
ارتكابات نادرة ارتكابات منتظمة
الإصدارات النادرة والبطيئة إصدارات العمل العادية
التكامل الصعب تكامل سهل وفعال
الاختبار يحدث في وقت متأخر يتم إجراء الاختبارات مبكراً وبشكل متكرر
يصعب حل المشاكل يتم اكتشاف المشاكل وإصلاحها بشكل أسرع
ضعف رؤية المشروع رؤية أفضل للمشروع

الفرق بين التجميع والتكامل المستمر

بينما يقتصر التجميع على تحويل التعليمات البرمجية إلى لغة الآلة، فإن التكامل المستمر (CI) يقوم بالعديد من الأنشطة الأوسع نطاقًا:

  • تكامل قاعدة البيانات: يحافظ على تزامن قاعدة البيانات والبرنامج، ويعمل على أتمتة إنشاء قاعدة البيانات وبيانات الاختبار.
  • Code تفتيش: يضمن قاعدة بيانات سليمة، ويحدد المشاكل مبكراً، ويطبق أفضل الممارسات.
  • النشر الآلي: يتيح لك هذا النظام إصدار المنتج في أي وقت ويحافظ عليه في حالة قابلة للعرض التجريبي باستمرار.
  • إنشاء المستندات: يحافظ على تحديث الوثائق وينتج تقارير البناء والمقاييس.
  • تجميع: يقوم بتحويل التعليمات البرمجية عالية المستوى إلى لغة الآلة ويضمن إمكانية تجميعها على كل منصة مستهدفة.

من الناحية المثالية، يتم تشغيل عملية البناء من سطر الأوامر بدلاً من الاعتماد على بيئة التطوير المتكاملة، وتحدث بشكل مستمر على خادم CI مخصص (وليس مهمة cron)، ويتم تشغيلها عند كل عملية تسجيل، وتوفر ملاحظات فورية دون أي جهد من المطور.

ما الذي تحتاجه لإجراء عملية التحسين المستمر؟

  • نظام التحكم في الإصدار (VCS): طريقة موثوقة لمركزة وحفظ التغييرات التي تُجرى على مشروعك بمرور الوقت.
  • آلة افتراضية: خادم احتياطي أو واحد على الأقل الجهاز الظاهري لبناء النظام الخاص بك.
  • حلول أدوات التكامل المستمر المستضافة: ولتجنب إدارة الخوادم، تتولى الحلول المستضافة إدارة العملية بأكملها وتوفر قابلية توسع أسهل.
  • الأدوات: إذا اخترتَ نسخةً مُستضافةً ذاتيًا، فقم بتثبيت أداة تكامل مستمر مثل Jenkins, TeamCity, Bambooأو GitLab.

كيف يعمل التكامل المستمر؟

من الأمثلة القديمة على ذلك شركة نوكيا، التي كانت تستخدم في السابق إجراءً يُسمى "البناء الليلي". فبعد عدة تعديلات من العديد من المطورين خلال اليوم، كان يتم بناء البرنامج كل ليلة. ولأنه كان يُبنى مرة واحدة فقط في اليوم، كان عزل الأخطاء وتحديدها وإصلاحها في قاعدة بيانات ضخمة أمرًا شاقًا.

Later اعتمد الفريق التكامل المستمر. تم بناء البرنامج واختباره بمجرد أن يقوم المطور بإضافة الكود، لذلك تم اكتشاف أي خطأ على الفور وتمكن المطور المسؤول من إصلاح الخلل بسرعة.

مميزات سي.آي

  • يُتيح لك الاحتفاظ بمستودع مصدر واحد.
  • يتيح لك اختبار نسخة طبق الأصل من بيئة الإنتاج، مع الاحتفاظ بها قريبة من بيئة الإنتاج.
  • يوفر إمكانية الوصول المستمر إلى الإصدار الحالي.
  • يجعل عملية البناء والاختبار والنشر بأكملها مرئية لجميع أصحاب المصلحة.

لماذا نستخدم التكامل المستمر؟

  • يساعدك على بناء برامج ذات جودة أفضل وإجراء اختبارات قابلة للتكرار.
  • يعمل على زيادة إنتاجية فرق الهندسة ويتيح للمطورين العمل على الميزات بالتوازي.
  • يزيد من الشفافية والتواصل بين أعضاء الفريق.
  • يوفر ردود فعل فورية عند ظهور مشكلة ويقلل المخاطر من خلال جعل عملية النشر أسرع وأكثر قابلية للتنبؤ.
  • يتجنب حدوث ارتباك في اللحظات الأخيرة عند وقت الإصدار.

أفضل ممارسات استخدام أنظمة CI

  • قم بالتحديث مبكراً وبشكل متكرر، ولا تقم أبداً بتحديث التعليمات البرمجية المعيبة.
  • قم بإصلاح حالات فشل البناء على الفور وتصرف بناءً على المقاييس.
  • قم بالبناء في كل بيئة مستهدفة وقم بإنشاء عناصر من كل عملية بناء.
  • قم بأتمتة عملية البناء بحيث لا تعتمد على بيئة تطوير متكاملة (IDE).
  • قم ببناء واختبار كل شيء عند تغييره، بما في ذلك مخطط قاعدة البيانات.
  • حافظ على سرعة عملية البناء واستخدم النشر الآلي.

عيوب سي.آي

  • يتطلب الأمر وقتاً للإعداد الأولي والتدريب للتعود على خادم التكامل المستمر.
  • يجب تطوير إجراءات اختبار مناسبة، كما أن مجموعة الاختبارات المصممة جيدًا تحتاج إلى موارد كبيرة.
  • يجب تحويل العمليات المألوفة، ويلزم توفير خوادم وبيئات إضافية.
  • قد تحدث فترات انتظار عندما يرغب العديد من المطورين في دمج التعليمات البرمجية الخاصة بهم في نفس الوقت.

أدوات عملية التحسين المستمر

Jenkins

Jenkins هي أداة تكامل مستمر مفتوحة المصدر مكتوبة بلغة Java. فهو يسهل الاختبار في الوقت الفعلي والإبلاغ عن التغييرات المعزولة في قاعدة بيانات أكبر ويساعد المطورين على إيجاد العيوب وحلها بسرعة مع أتمتة اختبار البناء.

Bamboo

Bamboo هو خادم بناء للتكامل المستمر يقوم بعمليات البناء والاختبار والإصدار المؤتمتة في مكان واحد. وهو يعمل بسلاسة مع Jira و Bitbucket ويدعم العديد من التقنيات مثل Docker و Git و SVN و Mercurial و AWS.

TeamCity

TeamCity هو خادم تكامل مستمر يتمتع بالعديد من الميزات القوية. فهو يحافظ على سلامة واستقرار خادم التكامل المستمر حتى في حالة عدم تشغيل أي عمليات بناء، ويوفر جودة أفضل للكود لأي مشروع.

الأسئلة الشائعة

يضمن التسليم المستمر إمكانية إصدار كل تغيير ونشره في بيئة الإنتاج بموافقة يدوية. أما النشر المستمر فيزيل هذه العقبة، حيث يُصدر كل تغيير يجتاز مسار التطوير تلقائيًا.

تتضمن عملية خط الأنابيب النموذجية مراحل المصدر، والبناء، والاختبار، والإصدار، والنشر. Code يتم تجميع الملفات الملتزمة بنظام التحكم في الإصدارات، واختبارها تلقائيًا، ثم تجهيزها وإصدارها للإنتاج.

تُعرف عملية دمج التغييرات التي أجراها العديد من المطورين والتي تم حفظها حتى نهاية المشروع باسم "جحيم التكامل". يتجنب التكامل المستمر هذه المشكلة من خلال دمج واختبار التغييرات الصغيرة بشكل متواصل.

قم بإجراء التغييرات مبكراً وبشكل متكرر، مرة واحدة على الأقل يومياً، على دفعات صغيرة. تُسهّل عمليات الالتزام المتكررة اختبار التغييرات ودمجها والتراجع عنها عند الحاجة.

تُعدّ مُخرجات البناء هي الناتج المُغلّف لعملية البناء، مثل ملف JAR أو صورة حاوية أو ملف تنفيذي. ويتمّ استخدام نفس المُخرجات في بيئتي الاختبار والإنتاج لضمان التناسق.

يعمل نظام التكامل المستمر المُستضاف ذاتيًا على خوادم تُديرها بنفسك، مما يمنحك تحكمًا كاملًا ولكنه يتطلب صيانة أكثر. أما نظام التكامل المستمر المُستضاف (السحابي) فيتم صيانته بواسطة مزود خدمة، ويمكن توسيعه بسهولة دون الحاجة إلى إدارة البنية التحتية.

يتنبأ الذكاء الاصطناعي بالاختبارات التي يجب إجراؤها، ويحدد أولويات المناطق الخطرة، ويؤتمت عملية فرز حالات الفشل. هذا يقلل من وقت الحصول على النتائج ويحافظ على سرعة سير العمل مع نمو قاعدة التعليمات البرمجية.

نعم. نماذج التعلم الآلي ترصد الاختبارات التي تنجح وتفشل بشكل غير متسق، وتحدد حالات فشل البناء المتعلقة بالمجموعة، وتكشف عن السبب الجذري المحتمل، وتساعدping تحافظ الفرق على موثوقية خط الأنابيب.

تلخيص هذه التدوينة بـ: