الاختبار المستمر في DevOps
توماس هاميلتون
⚡ ملخص ذكي
الاختبار المستمر في DevOps هو ممارسة التحقق من جودة البرمجيات في كل مرحلة من مراحل خط أنابيب التسليم، وتنفيذ عمليات فحص آلية على كل عملية إيداع حتى تتمكن الفرق من اكتشاف العيوب مبكرًا، وتسريع الإصدارات، والحفاظ على عمليات نشر إنتاجية موثوقة.
ما هو الاختبار المستمر؟
اختبار مستمر في مجال DevOps، يُعدّ الاختبار المستمر منهجية لاختبار البرمجيات تُعنى بالتحقق من جودة التطبيق في كل مرحلة من مراحل دورة حياة تطوير البرمجيات. يهدف الاختبار المستمر إلى تقييم الجودة في كل خطوة من خطوات عملية التسليم المستمر من خلال الاختبار المبكر والمتكرر، وأتمتة كل فحص يمكن تكراره.
تجمع عملية الاختبار المستمر بين المطورين ومهندسي DevOps ومتخصصي ضمان الجودة ومحللي الأمن وفرق العمليات. يؤدي كل تغيير في الكود إلى تشغيل اختبارات آلية للوحدات والتكامل وواجهات برمجة التطبيقات والأداء والأمان، مما يمنح أصحاب المصلحة ملاحظات فورية حول ما إذا كان الإصدار آمنًا للنشر في بيئة الإنتاج.
كيف يختلف الاختبار المستمر عن الاختبار التقليدي؟
كان النموذج التقليدي للاختبار يتمحور حول عملية التسليم. حيث كان البرنامج ينتقل بالتتابع من فريق إلى آخر، مع مراحل تطوير وضمان جودة منفصلة. لطالما رغبت فرق ضمان الجودة في مزيد من الوقت لضمان الجودة، وكان يُفترض أن تكون الجودة لها الأولوية على الجدول الزمني للمشروع.
لكن الشركات الحديثة تحتاج إلى سرعة أكبر في التسليم للحفاظ على قدرتها التنافسية. فكلما وصل الإصدار إلى المستخدمين النهائيين أسرع، زادت إمكانية تحقيق الإيرادات وتحسين التغذية الراجعة. ولدعم هذه السرعة، ظهر نموذج اختبار جديد قائم على الأتمتة والتغذية الراجعة المستمرة.
يعني مصطلح "مستمر" إجراء اختبارات متواصلة دون انقطاع. في عملية DevOps المستمرة، ينتقل كل تغيير برمجي (إصدار مرشح) تلقائيًا من مرحلة التطوير إلى مرحلة الاختبار ثم إلى مرحلة النشر دون أي تدخل يدوي.
يتم تطوير الكود وتسليمه واختباره ونشره بشكل مستمر.
على سبيل المثال، عندما يقوم مطور بتسجيل الكود في نظام إدارة المصادر مثل Git، يقوم خادم بناء آلي مثل Jenkinsتُنفّذ GitLab CI أو GitHub Actions مجموعة من اختبارات الوحدة في مسار التكامل المستمر. في حال فشل الاختبارات، يُرفض الإصدار ويُخطر المطور فورًا. أما في حال نجاح الإصدار، فيُنشر في بيئات تجريبية وبيئات اختبار الأداء لإجراء اختبارات شاملة للوظائف وواجهات برمجة التطبيقات وتحميل النظام، غالبًا بالتوازي. وعند اجتياز جميع الاختبارات بنجاح، يُنشر البرنامج في بيئة الإنتاج.
يُعد الاختبار المستمر أحد العناصر الأساسية في دورة التطوير والتكامل والنشر المستمر.
لم يعد تطوير البرمجيات كما كان في السابق. فقد تقلصت دورات الإصدار من شهور إلى أسابيع، وفي بعض المؤسسات إلى ساعات. لا تزال بنية الاختبار الحالية (انظر الشكل أعلاه) تميل نحو اختبار واجهة المستخدم، لكن الفرق الحديثة تسعى إلى هرم متوازن، مع وجود المزيد من اختبارات الوحدات وواجهات برمجة التطبيقات الآلية في القاعدة، وعدد أقل من اختبارات واجهة المستخدم الهشة في القمة.
الاختبار المستمر مقابل أتمتة الاختبار
على الرغم من أن الاختبار المستمر يعتمد على الأتمتة، إلا أنهما ليسا متطابقين. فأتمتة الاختبار هي تقنية، بينما الاختبار المستمر هو استراتيجية تستخدم الأتمتة والبنية التحتية وتكامل العمليات لتحقيق تغذية راجعة مستمرة للجودة.
أتمتة الاختبارات مقابل الاختبار المستمر
| معامل | اختبار الأتمتة | اختبار مستمر |
|---|---|---|
| تعريف | أتمتة الاختبار هي عملية يتم فيها استخدام أداة أو برنامج لأتمتة مهام الاختبار المتكررة. | الاختبار المستمر هو منهجية لاختبار البرمجيات تركز على الجودة والتحسين المستمر عبر مسار التسليم. |
| الهدف | مجموعة من المهام المتشابهة أو المتكررة التي يمكن للآلة تنفيذها بشكل أسرع وبأخطاء أقل. | تساعد عملية الاختبار المستمر في اكتشاف المخاطر ومعالجتها وتحسين جودة المنتج في كل إصدار. |
| بشرط اساسي | يمكن تحقيق الأتمتة في الاختبار دون دمج الاختبار المستمر. | لا يمكن تطبيق الاختبار المستمر بدون أتمتة الاختبار، والتحكم في الإصدار، وخط أنابيب CI/CD. |
| الوقت: | قد تستغرق دورات إصدار البرامج شهورًا أو سنوات. | يمكن إصدار البرامج أسبوعيًا أو يوميًا أو كل ساعة من خلال التكامل المستمر/التسليم المستمر (CI/CD). |
| مشاركة الرأي | يتم تقديم ملاحظات دورية بعد اختبار كل إصدار. | يجب أن تكون التغذية الراجعة في كل مرحلة فورية وقابلة للتنفيذ. |
| تاريخنا | يُستخدم الاختبار الآلي منذ عقود لجعل عملية الاختبار أسرع. | يُعد الاختبار المستمر مفهومًا أحدث نسبيًا مرتبطًا بظهور DevOps و DevSecOps. |
كيفية القيام بالاختبار المستمر
يتطلب تطبيق الاختبار المستمر مزيجًا من تغيير العمليات والأدوات والثقافة. توضح الخطوات التالية كيفية تطبيق فرق DevOps الحديثة له عمليًا.
- استخدم الأدوات لإنشاء مجموعات أتمتة الاختبار من قصص المستخدم والمتطلبات، بما في ذلك إنشاء الاختبار بمساعدة الذكاء الاصطناعي.
- قم بإنشاء بيئات اختبار قابلة للتكرار باستخدام الحاويات، وKubernetes، وأدوات البنية التحتية كبرمجيات مثل Terraform.
- انسخ بيانات الإنتاج وقم بإخفاء هوية البيانات لإنشاء مجموعات بيانات اختبار واقعية ومتوافقة.
- استخدم تقنية المحاكاة الافتراضية للخدمات و...tracاختبار t للتحقق من صحة واجهات برمجة التطبيقات عندما لا تكون التبعيات متاحة.
- قم بتشغيل اختبارات وظيفية وأدائية وأمنية متوازية في مسار التكامل المستمر/التسليم المستمر (CI/CD).
- دمج بوابات الجودة في Jenkins، GitLab CI، أو GitHub Actions، أو Azure DevOps لمنع عمليات البناء المعيبة.
- مراقبة الإنتاج باستخدام إمكانية المراقبة والاختبارات التركيبية لتوسيع نطاق الاختبار ليشمل بيئة التشغيل.
أدوات الاختبار المستمر
يُعد اختيار مجموعة الأدوات المناسبة أمرًا بالغ الأهمية. إليك قائمة مختارة من أفضلها. أدوات الاختبار المستمر تُستخدم في مسارات DevOps و DevSecOps الحديثة.
1) استعلام
استعلام هو حل ذكي لاختبار البيانات، وأول منصة DevOps متكاملة لاختبار البيانات المستمر. تشمل الميزات الرئيسية واجهة برمجة تطبيقات قوية تضم أكثر من 60 استدعاءً، وذكاءً وتحليلات بيانات مفصلة، وتكاملاً سلساً في مسار DevOps، والقدرة على التحقق من كميات كبيرة من البيانات بسرعة.
2) Jenkins
Jenkins هو خادم تكامل مستمر واسع الانتشار مكتوب بلغة Javaيمكن تهيئته عبر واجهة المستخدم الرسومية أو باستخدام تقنية "خط الأنابيب كشفرة برمجية" Jenkinsملف، ويتكامل مع آلاف الإضافات للاختبار والأمان والنشر.
تحميل الرابط: https://www.jenkins.io/
3) GitLab CI
GitLab CI هو محرك CI/CD مدمج داخل GitLab يدعم خطوط الأنابيب المحددة بواسطة YAML، والوظائف المتوازية، والمشغلات القائمة على الحاويات، وفحص الأمان المتكامل، مما يجعله خيارًا قويًا للاختبار المستمر في DevSecOps.
تحميل الرابط: https://about.gitlab.com/
4) إجراءات GitHub
توفر GitHub Actions سير عمل قائم على الأحداث مباشرةً داخل مستودعات GitHub. وهي تُمكّن من الاختبار المستمر من خلال عمليات البناء المصفوفية، وسير العمل القابل لإعادة الاستخدام، وسوق من إجراءات المجتمع لـ Selenium, Cypressكاتب مسرحي، وغير ذلك.
تحميل الرابط: https://github.com/features/actions
5) Selenium
Selenium هو إطار عمل مفتوح المصدر لأتمتة المتصفحات. وهو يدعم جميع المتصفحات الرئيسية بما في ذلك Chrome. Firefoxو إيدج و سفاري. Selenium يُستخدم WebDriver لأتمتة الاختبارات الوظيفية واختبارات الانحدار لتطبيقات الويب.
تحميل الرابط: https://www.selenium.dev/
6) Cypress
Cypress هو حديث Javaإطار عمل لاختبار البرامج النصية من البداية إلى النهاية، مع ميزة تصحيح الأخطاء عبر الزمن، والانتظار التلقائي، والتكامل المحكم مع أنظمة التكامل المستمر. وهو شائع الاستخدام لاختبار تطبيقات الصفحة الواحدة المبنية باستخدام React وAngular وVue.
تحميل الرابط: https://www.cypress.io/
7) كاتب مسرحي
بلاي رايت هي مكتبة أتمتة مفتوحة المصدر من Microsoft يدعم Chromium و WebKit و Firefox باستخدام واجهة برمجة تطبيقات واحدة. يوفر هذا النظام ميزة الانتظار التلقائي، والتنفيذ المتوازي، ودعمًا مدمجًا لاختبار واجهة برمجة التطبيقات ومحاكاة الأجهزة المحمولة.
تحميل الرابط: https://playwright.dev/
فوائد الاختبار المستمر
عند تطبيقها بشكل صحيح، تحوّل الاختبارات المستمرة الجودة من مرحلة إلى قدرة مستمرة. وتوضح الفوائد التالية سبب كونها الآن ممارسة أساسية في منهجية DevOps.
- يُسرّع من عملية تسليم البرامج عن طريق إزالة عمليات التسليم اليدوية وتأخيرات الموافقة.
- تحسين جودة الكود من خلال تقديم ملاحظات مستمرة للمطورين.
- يساعد في تقييم تغطية مخاطر الأعمال بدقة من خلال الخريطةping اختبارات لرحلات المستخدم.
- يتكامل بسلاسة مع مسارات DevOps و DevSecOps.
- يساعد على إنشاء عمليات مرنة وموثوقة في غضون ساعات بدلاً من شهور.
- يُسرّع من وقت طرح المنتج في السوق من خلال آلية التغذية الراجعة المستمرة.
- يدمج الفرق التي كانت تعمل بشكل تقليدي بمعزل عن بعضها البعض لتلبية احتياجات المؤسسات الحديثة ويزيل الانفصال بين فرق التطوير والاختبار والأمن والعمليات.
- تساهم أتمتة الاختبارات في تحقيق الاتساق من خلال الحفاظ على نفس التكوين عبر جميع الاختبارات ذات الصلة.
- يؤكد على توقعات الأعمال للتخفيف من مخاطر الأعمال.
- يوفر الوصول إلى بيئة الاختبار في كل مكان من خلال محاكاة الخدمات والبيئات المؤقتة.
تحديات الاختبار المستمر
يوفر الاختبار المستمر قيمة كبيرة، لكن الفرق غالباً ما تواجه التحديات التالية عند اعتماده على نطاق واسع.
- العمليات التقليدية التي تحد من التغيير الثقافي بين متخصصي التطوير وضمان الجودة.
- نقص مهارات DevOps والأدوات المناسبة للاختبار في بيئات Agile وDevOps.
- بيئات اختبار غير متجانسة لا تعكس الإنتاج بدقة.
- عمليات الاختبار التقليدية وإدارة بيانات الاختبار غير المحددة بشكل واضح.
- دورات تكامل الكود الأطول التي تخلق مشاكل في التكامل وتؤدي إلى تأخر إصلاح العيوب.
- موارد أو بيئات اختبار غير كافية وغير فعالة.
- بنية التطبيقات المعقدة ومنطق الأعمال الذي يقيد تبني منهجية DevOps.
- الاختبارات الآلية غير الموثوقة التي تقوض الثقة وتبطئ وتيرة الإصدار.
أفضل الممارسات للاختبار المستمر
تساعد أفضل الممارسات التالية الفرق على الانتقال من أتمتة الاختبار الأساسية إلى الاختبار المستمر الناضج في DevOps.
- Shift الاختبار من اليسار عن طريق كتابة اختبارات آلية جنبًا إلى جنب مع التعليمات البرمجية، والتحول إلى اليمين عن طريق مراقبة الإنتاج باستخدام عمليات التحقق الاصطناعية.
- حافظ على هرم اختبار متوازن يتضمن العديد من اختبارات الوحدة، وعدد أقل من اختبارات التكامل، ومجموعة صغيرة من اختبارات واجهة المستخدم المستقرة.
- قم بدمج عمليات فحص الأمان، وفحوصات التبعية، واختبارات الامتثال في خط أنابيب التكامل المستمر/التسليم المستمر لدعم DevSecOps.
- استخدم أتمتة الاختبارات ذاتية الإصلاح المدعومة بالذكاء الاصطناعي لتقليل الصيانة لاختبارات واجهة المستخدم وواجهة برمجة التطبيقات.
- قم بتشغيل الاختبارات بالتوازي باستخدام عوامل معزولة في حاويات للحفاظ على مدة خط الأنابيب قصيرة.
- تعامل مع كود الاختبار كما لو كان كود إنتاج، مع إجراء مراجعات للكود، والتحكم في الإصدارات، والقياسات.
- قم بقياس درجة التقشر والتغطية ومتوسط الوقت اللازم لاكتشاف العيوب، وقم بتحسينها بمرور الوقت.
