Was ist CI/CD? Kontinuierliche Integration und kontinuierliche Lieferung

By: Thomas Hamilton Thomas Hamilton
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⚡ Intelligente Zusammenfassung

Continuous Integration ist eine Softwareentwicklungsmethode, bei der Teammitglieder ihre Arbeit mindestens täglich in ein gemeinsames Repository zusammenführen und jeder Commit einen automatisierten Build und Test auslöst, um Integrationsfehler frühzeitig zu erkennen.

  • 🔄 Definition: Die Entwickler integrieren täglich Code, und jeder Commit wird durch einen automatisierten Build verifiziert.
  • 🚚 CI vs CD: CI testet jede Änderung; Continuous Delivery sorgt dafür, dass Software jederzeit veröffentlicht werden kann.
  • 🧪 Pipeline: Commit löst die Build-, Test- und Deployment-Phasen in einem kontinuierlichen Ablauf aus.
  • 🧰 Tools: Jenkins, Bamboo und TeamCity Automatisierung von Build- und Testprozessen.
  • 📉 Nutzen: Frühes und häufiges Testen bedeutet weniger Fehler und schnellere, sicherere Veröffentlichungen.
  • 🤖 KI-Unterstützung: KI-Tools erkennen fehlerhafte Tests und priorisieren Build-Fehler automatisch.
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Was ist CI/CD?

Was ist kontinuierliche Integration (CI)?

Kontinuierliche Integration Integriert ist eine Softwareentwicklungsmethode, bei der Teammitglieder ihre Arbeit mindestens einmal täglich zusammenführen. Jede Integration wird durch einen automatisierten Build verifiziert, der Fehler erkennt. Das Konzept wurde vor über zwei Jahrzehnten eingeführt, um die sogenannte „Integrationshölle“ zu vermeiden, die entsteht, wenn die Integration bis zum Projektende aufgeschoben wird.

Nach jedem Code-Commit wird die Software sofort kompiliert und getestet. In großen Projekten mit vielen Entwicklern erfolgen Commits mehrmals täglich. Mit jedem Commit wird der Code kompiliert und getestet; ist der Test erfolgreich, wird der Build auf Deployment-Potenzial geprüft; und ist das Deployment erfolgreich, wird der Code in die Produktionsumgebung übertragen. Dieser kontinuierliche Zyklus aus Commit, Build, Test und Deployment gibt dieser Vorgehensweise ihren Namen.

Was ist Continuous Delivery (CD)?

Kontinuierliche Lieferung ist eine Softwareentwicklungsmethode, bei der ein Team Software in kurzen Zyklen entwickelt und sicherstellt, dass sie jederzeit zuverlässig veröffentlicht werden kann. Ziel ist es, Software schnell und häufig zu entwickeln, zu testen und zu veröffentlichen, um Kosten, Zeitaufwand und Risiken bei der Bereitstellung von Änderungen durch häufige Produktionsaktualisierungen zu reduzieren.

Unterschied zwischen CI und CD

Kontinuierliche Integration Bei der automatischen Prüfung jeder Änderung am Quellcode handelt es sich um einen Ansatz, bei dem Continuous Delivery Änderungen wie neue Funktionen, Konfigurationen und Fehlerbehebungen sicher und schnell in die Produktion überführt.

Entwicklung ohne CI vs. Entwicklung mit CI

Entwicklung ohne CI Entwicklung mit CI
Viele Fehler Weniger Fehler
Seltene Commits Regelmäßige Commits
Seltene und langsame Veröffentlichungen Regelmäßige Arbeitsveröffentlichungen
Schwierige Integration Einfache und effektive Integration
Die Prüfung erfolgt spät Tests finden früh und oft statt.
Probleme sind schwieriger zu beheben Probleme werden schneller gefunden und behoben.
Schlechte Sichtbarkeit des Projekts Bessere Projekttransparenz

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Unterschied zwischen Kompilierung und kontinuierlicher Integration

Während die Kompilierung lediglich den Code in Maschinensprache umwandelt, führt CI mehrere weitergehende Aktivitäten durch:

  • DB-Integration: Hält Datenbank und Code synchron und automatisiert die Erstellung der Datenbank und der Testdaten.
  • Code Inspektion: Gewährleistet eine gesunde Codebasis, erkennt Probleme frühzeitig und wendet bewährte Verfahren an.
  • Automatisierte Bereitstellung: Ermöglicht es Ihnen, das Produkt jederzeit zu veröffentlichen und es in einem permanent vorführfähigen Zustand zu halten.
  • Dokumenterstellung: Hält die Dokumentation auf dem neuesten Stand und erstellt Build-Berichte und Kennzahlen.
  • Zusammenstellung: Konvertiert Hochsprachencode in Maschinensprache und stellt sicher, dass er auf jeder Zielplattform kompiliert werden kann.

Idealerweise wird der Build-Prozess von der Kommandozeile aus gestartet, anstatt von einer IDE abhängig zu sein, er findet kontinuierlich auf einem dedizierten CI-Server statt (nicht per Cronjob), wird bei jedem Check-in ausgelöst und liefert sofortiges Feedback ohne Aufwand für den Entwickler.

Was benötigen Sie zur Durchführung des CI-Prozesses?

  • Versionskontrollsystem (VCS): Eine zuverlässige Methode, um Änderungen, die im Laufe der Zeit an Ihrem Projekt vorgenommen werden, zu zentralisieren und zu speichern.
  • Virtuelle Maschine: Ein Ersatzserver oder zumindest einer virtuellen Maschine um Ihr System aufzubauen.
  • Gehostete CI-Tool-Lösungen: Um die Serververwaltung zu vermeiden, übernehmen gehostete Lösungen den gesamten Prozess und bieten eine einfachere Skalierbarkeit.
  • Tools: Wenn Sie sich für eine selbstgehostete Variante entscheiden, installieren Sie ein CI-Tool wie beispielsweise Jenkins, TeamCity, Bamboooder GitLab.

Wie funktioniert Continuous Integration?

Ein altes Beispiel ist Nokia, das einst ein Verfahren namens „Nightly Build“ verwendete. Nach zahlreichen Commits vieler Entwickler im Laufe des Tages wurde die Software jede Nacht neu erstellt. Da dies nur einmal täglich geschah, war es mühsam, Fehler in einer großen Codebasis zu isolieren, zu identifizieren und zu beheben.

Later Das Team führte Continuous Integration ein. Die Software wurde erstellt und getestet, sobald ein Entwickler Code einspielte, sodass Fehler sofort erkannt und vom zuständigen Entwickler schnell behoben werden konnten.

Merkmale von CI

  • Ermöglicht die Pflege eines einzigen Quellcode-Repositorys.
  • Ermöglicht das Testen einer Kopie der Produktionsumgebung, die so nah wie möglich an der Produktionsumgebung gehalten wird.
  • Gewährleistet die ständige Verfügbarkeit einer aktuellen Version.
  • Macht den gesamten Build-, Test- und Deployment-Prozess für alle Beteiligten transparent.

Warum CI verwenden?

  • Hilft Ihnen dabei, qualitativ bessere Software zu entwickeln und wiederholbare Tests durchzuführen.
  • Skaliert die Lieferleistung von Entwicklungsteams und ermöglicht es Entwicklern, parallel an Funktionen zu arbeiten.
  • Erhöht die Transparenz und die Kommunikation innerhalb des Teams.
  • Liefert sofortiges Feedback bei auftretenden Problemen und reduziert das Risiko durch eine schnellere und besser vorhersagbare Bereitstellung.
  • Vermeidet Verwirrung in letzter Minute zum Veröffentlichungszeitpunkt.

Best Practices für die Nutzung von CI-Systemen

  • Committen Sie frühzeitig und häufig, und committen Sie niemals fehlerhaften Code.
  • Beheben Sie Build-Fehler umgehend und handeln Sie anhand der Messwerte.
  • In jeder Zielumgebung wird ein Build erstellt und aus jedem Build werden Artefakte generiert.
  • Automatisieren Sie den Build-Prozess, damit er nicht von einer IDE abhängt.
  • Bei jeder Änderung muss alles neu erstellt und getestet werden, einschließlich des Datenbankschemas.
  • Halten Sie den Build-Prozess schnell und nutzen Sie die automatisierte Bereitstellung.

Nachteile von CI

  • Eine anfängliche Einrichtungszeit und Schulung sind erforderlich, um sich an einen CI-Server zu gewöhnen.
  • Es müssen geeignete Testverfahren entwickelt werden, und eine gut aufgebaute Testsuite benötigt erhebliche Ressourcen.
  • Vertraute Prozesse müssen umgestellt werden, und zusätzliche Server und Umgebungen werden benötigt.
  • Wartezeiten können auftreten, wenn mehrere Entwickler gleichzeitig ihren Code integrieren möchten.

Werkzeuge für den CI-Prozess

Jenkins

Jenkins ist ein Open-Source-Tool für kontinuierliche Integration, das in geschrieben ist JavaEs ermöglicht Echtzeittests und die Berichterstellung über isolierte Änderungen in einer größeren Codebasis und hilft Entwicklern, Fehler schnell zu finden und zu beheben, während gleichzeitig Build-Tests automatisiert werden.

Bamboo

Bamboo ist ein Continuous-Integration-Build-Server, der automatisierte Builds, Tests und Releases an einem zentralen Ort durchführt. Er arbeitet nahtlos mit Jira zusammen und Bitbucket und unterstützt viele Technologien wie Docker, Git, SVN, Mercurial und AWS.

TeamCity

TeamCity ist ein Continuous-Integration-Server mit vielen leistungsstarken Funktionen. Er hält den CI-Server auch dann stabil und funktionsfähig, wenn keine Builds ausgeführt werden, und sorgt für eine bessere Codequalität in jedem Projekt.

Häufig gestellte Fragen

Continuous Delivery sorgt dafür, dass jede Änderung freigegeben werden kann und erst nach manueller Freigabe in der Produktionsumgebung bereitgestellt wird. Continuous Deployment beseitigt diese Hürde und gibt jede Änderung, die die Pipeline durchläuft, automatisch frei.

Eine typische Pipeline umfasst die Phasen Quellcode, Build, Test, Release und Deployment. Code Die in die Versionskontrolle aufgenommenen Dateien werden kompiliert, automatisch getestet, dann für die Produktion vorbereitet und freigegeben.

Die sogenannte Integrationshölle ist das mühsame Zusammenführen der Änderungen vieler Entwickler, die bis zum Projektende zurückgehalten werden. Continuous Integration (CI) vermeidet dies durch die kontinuierliche Integration und das Testen kleiner Änderungen.

Committen Sie Ihre Änderungen frühzeitig und regelmäßig, mindestens einmal täglich, in kleinen Arbeitsschritten. Häufige Commits erleichtern das Testen, Zusammenführen und gegebenenfalls das Zurücksetzen der Änderungen.

Ein Build-Artefakt ist das verpackte Ergebnis eines Build-Prozesses, beispielsweise eine JAR-Datei, ein Container-Image oder eine Binärdatei. Dasselbe Artefakt wird aus Gründen der Konsistenz sowohl in der Test- als auch in der Produktionsumgebung verwendet.

Selbstgehostete CI läuft auf Servern, die Sie selbst verwalten, was volle Kontrolle, aber auch einen höheren Wartungsaufwand bedeutet. Gehostete (Cloud-)CI wird von einem Anbieter gewartet und lässt sich ohne Infrastrukturverwaltung problemlos skalieren.

Die KI prognostiziert, welche Tests für eine Änderung ausgeführt werden müssen, priorisiert risikobehaftete Bereiche und automatisiert die Fehlerbehebung. Dies verkürzt die Feedbackzeiten und hält die Testpipelines auch bei wachsender Codebasis schnell.

Ja. Modelle des maschinellen Lernens erkennen Tests, die unregelmäßig erfolgreich sind oder fehlschlagen, häufen zusammengehörige Build-Fehler und decken die wahrscheinliche Ursache auf.ping Die Teams sorgen für eine zuverlässige Pipeline.

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