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在当今快速迭代的科技市场中，仅仅能快速生产软件已不足以保持竞争力。为了充分释放软件开发工作流程的潜能，开发者们必须熟悉最佳的工作流、实践与工具。部署必须比竞争对手更快、更可靠、更精准。
一个稳固的 CI/CD 管道，正是应对这一挑战的解决方案。
CI/CD 的当前趋势
在深入探讨持续集成和持续交付（CI/CD）管道的"是什么"和"为什么"之前，让我们先看看它是如何在软件交付领域成为趋势的。
过去五年中，"CI/CD"一词在软件产品行业呈现出稳定的上升趋势。例如，该关键词在2021年的谷歌趋势中获得了全球用户飙升的关注度，并预计在未来几年持续增长。
另一个解释在于，CI/CD 是 DevOps 不可或缺的一部分------DevOps 是软件开发中一种强大的实践方法。CI/CD 管道能够支持更频繁的代码变更，同时优化和精简产品开发周期。自动化的软件测试实践和持续的工作流程，是 DevOps 成功的关键。
什么是 CI/CD 管道？
CI/CD 管道是一个集成了自动化工具和改进后工作流程的部署管道。如果执行得当，它可以最大限度地减少人为错误，并增强整个软件开发生命周期（SDLC）中的反馈循环，使团队能够在更短的时间内交付更小批次的发布。
构建管道所需的组件和工具取决于团队的具体需求和现有工作流程。下图展示了一个 CI/CD 管道的示例：
CI/CD 的优势：持续集成与交付的好处
实现"速度与质量并重"
对许多团队而言，产品质量和部署速度是引入新工作流程时首先考虑的因素。传统的更新部署方式拉长了识别和报告潜在问题的时间。反馈循环中手动操作越多，工程团队发现和修复缺陷所需的时间就越长。
一个运行良好的 CI/CD 流程是加快部署节奏、让每次发布对最终用户更具价值的有效解决方案。它通过促进团队间的持续沟通和利用自动化流程，简化了部署周期。
自动化繁琐任务
首先，业务资源可以被用于其他更关键的领域，而不是投入在重复、冗余的测试任务上。当流程在管道中实现自动化和流线化后，它能有效降低重复性测试的复杂性和生产成本。
助力开发者保持专注
CI/CD 管道让开发者能够专注于他们最擅长的事情：编写代码。没有它，开发者不得不处理各种任务------从环境设置、构建制作到问题排查，甚至产品交付，这些工作既耗时又分散他们的主要精力。
减少回归测试工作量
质量保证（QA）团队的工作对变更非常敏感。一个小小的改动可能导致大量的回归测试工作。因此，能够访问系统的所有版本对 QA 及其他相关方至关重要。此外，保持最新版本的更新将有助于提高所提交缺陷的 QA 反馈质量和可靠性。
更便捷的测试日志归档
管道会保留所有代码变更、测试和部署的日志，以便团队成员随时查阅。它还允许通过简单的例行按钮操作回滚到以前的版本。
轻松的产品更新
当发布流程在 CI/CD 过程中得到简化，产品更新对开发团队而言压力会小得多。
更有效的反馈循环
一个快速、准确且持续的反馈循环，将有效地塑造一种学习和负责任的组织文化。
为组织增添商业价值
建立 CI/CD 管道不仅为产品团队带来诸多好处，也为组织的商业价值增色。
- 更快地生成构建：将 CI 和 CD 集成到生产线中，将建立一个持续且自动化的循环，在这个循环中，交付完成得更快且价值更高。所有团队成员都能实时跟踪项目进度并提供反馈，从而快速识别和解决任何缺陷或问题。久而久之，得益于团队的持续评审，产品将得到完善，用户体验也更加令人满意。
- 缩短上市时间：部署时机是决定产品发布成功与否的关键要素之一。及时部署有助于增加客户参与度、获取利润、支持定价并推动企业的市场目标。在正确的时机上市，产品的投资回报率将显著提高。
- 提升代码质量：CI/CD 管道提供了一个工作流，允许开发者更频繁地集成代码，并与团队成员分享，以避免未来构建中可能出现的冲突。这将有助于降低修复缺陷的成本，并最终提高所有更新的代码质量。
- 提高开发人员效率：一旦建立了持续、自动化的软件交付流程，缺陷就会被最小化。这意味着开发人员将更有信心每天以更小的批次集成他们的代码。一个有效的 CI/CD 流程能确保团队拥有日常提交、按计划推进并驱动更多产品价值所需的所有工具。
- 吸引更多人才：最后，一个集成的 CI/CD 管道会使你成为对开发人员更具吸引力的雇主。招聘优秀的开发人员很难；这就是为什么拥有一个完善的 CI/CD 流程将帮助你更容易地吸引人才。
CI/CD 管道的组成部分
一个典型的 CI/CD 管道必须包含以下几个阶段：
- 构建阶段
- 测试阶段
- 部署阶段（到测试环境）
- 自动化测试阶段
- 部署到生产阶段
在这样的管道中，一切始于开发团队编写最初的代码行。然后，开发者将这些代码提交到版本控制系统，这是管道的第一个阶段。
作为一个线性工作流，开发者将提交新代码，并使用更新的版本标签将其推送到版本控制系统。
构建阶段在新代码被推送到代码仓库时触发。由于初始代码存储在仓库的小分支中，编译器将收集代码的所有特性及其依赖项，然后将它们编译成一个新的构建。
测试阶段包含多种类型的测试，其中最关键的是单元测试。单元测试将从源代码层面测试产品的各个独立单元。
一旦构建通过了测试，它们就会被移至部署阶段，然后被推送到测试服务器。这个阶段允许开发者在等同于生产的环境中进行产品模拟，以检查产品特性。
自动化测试阶段将在功能部署到生产环境之前，执行最终测试以验证构建的特性。此阶段应用自动化和持续测试，以充分利用构建成果并确保没有遗留缺陷。
在整个管道中，无论何时出现错误，反馈都会立即发送给开发团队，以便问题得到及时处理。修复缺陷的代码更改将再次通过整个生产管道。
当代码或产品通过所有测试且没有缺陷后，它们将进入最后阶段------生产服务器。持续的反馈循环有助于使管道成为一个封闭的流程，在此流程中，构建被持续提交、测试并部署到生产环境。
CI/CD 管道中的测试自动化
保持快速、响应迅速的反馈循环至关重要，这样整个团队才能"更快地失败"，从而更快速、更高效地解决问题。如果团队进行手动测试，当测试阶段需要大量时间进行彻底测试时，几乎不可能建立一个持续的开发环境。
然而，由于手动测试对于探索性测试仍然很重要，软件生产团队应在工作流中采用自动化测试。
通过将测试自动化集成到管道中，团队可以基于测试结果持续生成反馈，从而实现更快的构建和部署。理想情况下，自动化测试应应用于尽可能多的测试阶段，并尽可能迭代进行。
选择合适的自动化工具，是将自动化测试实践变为现实的最重要一步。
从功能、安全、性能到回归测试，一个强大的自动化工具能确保这些测试充分覆盖所有需要测试的内容。此外，一些自动化工具能够进行并行测试------即同时运行多个测试或测试用例，跨浏览器、跨系统。并行测试和端到端测试是帮助提高测试覆盖率并缩短软件上市时间的关键能力。
测试的前置/后置条件、基础设施和测试环境，对于仍以手动方式操作的团队来说也是挑战因素。完全构建、升级和拆除测试环境可能需要数小时甚至数天。一个自动化的环境配置流程只需点击几下即可完成。
更重要的是，强大的自动化测试工具是那些能够提供浏览器、系统和分辨率配置最新版本的；这样 QA 团队就无需整体地启动、维护或拆除环境。
什么造就了优秀的 CI/CD 管道
归根结底，采用 CI/CD 的目的是让团队能够为其开发周期生成快速、准确、可靠且全面的反馈。因此，一个合适的管道应涵盖这些因素：速度、准确性、可靠性和全面性。
- 速度：持续集成意味着快速和即时反馈。如果开发人员等待其构建在 QA 环境中验证的时间超过 10 分钟，流程就会被认为是"中断的"。因为那时，开发人员不得不在不同上下文间切换，并等待一个构建通过才能进行下一个。在 CI/CD 管道中，每次提交所需的时间限制了开发人员一天内可以部署新代码的次数。当今企业要求快速的更新节奏和对变化的快速适应，这意味着工程团队需要一个能相应支持快速移动工作流的 CI/CD 流程。随着业务的持续增长，CI/CD 工具必须能够快速扩展以满足新需求。一个强大的工具应该是可编程的，并能适用于现有的开发工作流。此外，CI/CD 配置需要作为代码存储，允许审查、版本控制和将来恢复使用。
- 准确性：将自动化应用于部署过程是一个很好的起点。然而，自动化不足以构成一个功能完善且有益的 CI/CD 管道；它还必须准确运行并可视化整个软件交付过程。管道与其他工具相结合，必须精确处理简单和复杂的工作流，在执行重复性任务时不留下任何人为错误的空间。管道越准确，就越接近完全自动化------从持续集成到持续部署，无需任何人为干预。
- 可靠性：拥有可靠的 CI/CD 管道可以显著提高构建和部署新提交的速度。管道必须确保在相同输入下，输出始终稳定，运行时间没有波动。如上所述，CI/CD 基础设施需要根据产品团队的增长速度进行相应操作和扩展。当团队和项目数量增加或工作流程发生变化时，管道应保持可靠和资源充足，以支持增加的工作负载。
- 全面性：一个好的 CI/CD 管道需要尽可能覆盖无缝软件交付过程的所有方面。只要 CI/CD 工具中有一个阶段未被覆盖，就可能会严重影响整个管道链。
通过关注这些核心特质，团队可以构建和维护一个真正为其软件开发工作赋能的高效 CI/CD 管道。
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