CICD_01_持续集成与Jenkins入门

【CI/CD】持续集成入门与 Jenkins 基础：从概念到第一个 Pipeline

🔑 关键词：CI/CD、Jenkins、Pipeline、Jenkinsfile、持续集成、自动化构建

一、什么是 CI/CD？

1.1 三个核心概念

概念	英文	含义
持续集成（CI）	Continuous Integration	频繁地将代码合并到主干，每次合并自动触发构建和测试
持续交付（CD）	Continuous Delivery	在 CI 基础上，代码随时可以手动触发部署到生产环境
持续部署（CD）	Continuous Deployment	在持续交付基础上，通过测试后自动部署到生产环境，无需人工干预

复制代码

代码提交 → 自动构建 → 自动测试 → 自动部署
  ↑           ↑          ↑          ↑
 CI        CI        CD(交付)    CD(部署)

1.2 为什么需要 CI/CD？

没有 CI/CD 的痛点：

手动打包、手动部署，容易出错
集成问题到了上线前才发现，修复成本极高
环境不一致导致"在我电脑上能跑"
部署依赖某个人，请假就没人能发布

有了 CI/CD 之后：

每次提交自动触发构建和测试，问题早发现
构建、测试、部署全流程自动化，减少人为失误
保证每次发布的产物都是一致的
任何人都能触发部署，不依赖特定人员

二、主流 CI/CD 工具对比

工具	特点	适用场景
Jenkins	开源免费、插件生态丰富、高度可定制	企业级项目，需要高度定制
GitLab CI	与 GitLab 深度集成、YAML 配置	使用 GitLab 托管的项目
GitHub Actions	与 GitHub 深度集成、Marketplace 丰富	开源项目、GitHub 托管项目
Drone	轻量级、容器原生	小型团队、容器化项目

💡 选择建议：企业私有化部署选 Jenkins；代码在 GitLab 选 GitLab CI；代码在 GitHub 选 GitHub Actions。本系列以 Jenkins 为主。

三、Jenkins 简介

Jenkins 是一款开源的自动化服务器，用于执行 CI/CD 流水线。

3.1 核心能力

构建：编译代码、打包应用
测试：运行单元测试、集成测试
部署：部署到测试/生产环境
调度：定时任务、Webhook 触发
通知：邮件、钉钉、Slack 通知

3.2 安装方式

Docker 安装（推荐）：

bash 复制代码

# 拉取 Jenkins 镜像
docker pull jenkins/jenkins:lts

# 启动容器
docker run -d \
  --name jenkins \
  -p 8080:8080 \
  -p 50000:50000 \
  -v jenkins_home:/var/jenkins_home \
  jenkins/jenkins:lts

# 查看初始密码
docker exec jenkins cat /var/jenkins_home/secrets/initialAdminPassword

直接安装：

bash 复制代码

# Ubuntu/Debian
sudo apt-get install jenkins

# CentOS/RHEL
sudo yum install jenkins

# macOS
brew install jenkins-lts

3.3 初始化配置

首次访问 http://localhost:8080，按以下步骤完成初始化：

解锁 Jenkins：输入初始管理员密码
安装插件：选择「安装推荐的插件」
创建管理员账户
配置 Jenkins URL

四、Pipeline 核心概念

Pipeline 是 Jenkins 的核心功能，用代码定义整个 CI/CD 流程。

4.1 两种 Pipeline 语法

类型	说明	推荐度
Declarative（声明式）	结构化语法，更易读易维护	✅ 推荐
Scripted（脚本式）	基于 Groovy 脚本，更灵活	复杂场景使用

4.2 关键术语

术语	说明
Pipeline	整个流水线，定义完整的 CI/CD 流程
Stage	阶段，如 Build、Test、Deploy
Step	步骤，每个阶段内的具体操作
Node/Agent	执行任务的节点
Jenkinsfile	定义 Pipeline 的文件，放在项目根目录

五、第一个 Jenkinsfile

5.1 最简 Pipeline

groovy 复制代码

// Jenkinsfile
pipeline {
    agent any

    stages {
        stage('构建') {
            steps {
                echo '正在构建...'
                sh 'echo "Build complete"'
            }
        }
        stage('测试') {
            steps {
                echo '正在运行测试...'
                sh 'echo "Tests passed"'
            }
        }
        stage('部署') {
            steps {
                echo '正在部署...'
                sh 'echo "Deployed successfully"'
            }
        }
    }
}

5.2 Java 项目 Pipeline

groovy 复制代码

pipeline {
    agent any

    tools {
        maven 'Maven-3.9'
        jdk 'JDK-21'
    }

    stages {
        stage('编译') {
            steps {
                sh 'mvn clean compile'
            }
        }
        stage('单元测试') {
            steps {
                sh 'mvn test'
            }
            post {
                always {
                    junit 'target/surefire-reports/*.xml'
                }
            }
        }
        stage('打包') {
            steps {
                sh 'mvn package -DskipTests'
            }
        }
        stage('部署') {
            steps {
                sh 'scp target/*.jar deploy@server:/app/'
                sh 'ssh deploy@server "systemctl restart myapp"'
            }
        }
    }

    post {
        success {
            echo '✅ 构建成功！'
        }
        failure {
            echo '❌ 构建失败！'
        }
    }
}

六、Freestyle vs Pipeline

对比	Freestyle 项目	Pipeline 项目
配置方式	Web 界面点击配置	Jenkinsfile 代码定义
可追溯	配置不可追溯	随代码一起版本管理
可复用	难以复用	Pipeline 可复用、可共享
复杂逻辑	难以实现	支持条件、并行、循环
推荐度	❌ 不推荐	✅ 推荐

💡 建议：新项目直接用 Pipeline，老 Freestyle 项目逐步迁移。

七、凭据管理

7.1 为什么需要凭据管理？

Pipeline 中需要访问 Git 仓库、部署服务器、数据库等，这些都需要密码、Token 或密钥。不能明文写在 Jenkinsfile 中。

7.2 添加凭据

复制代码

Jenkins → Manage Jenkins → Credentials → System → Global credentials

添加类型：
- Username with password：用户名密码
- SSH Username with private key：SSH 密钥
- Secret text：Token/Secret
- Secret file：证书文件

7.3 在 Pipeline 中使用

groovy 复制代码

pipeline {
    agent any

    environment {
        // 引用凭据
        GIT_CREDENTIALS = credentials('git-credentials-id')
        DB_PASSWORD = credentials('db-password-id')
    }

    stages {
        stage('拉取代码') {
            steps {
                // 使用凭据访问 Git
                git credentialsId: 'git-credentials-id',
                    url: 'https://gitlab.com/xxx/project.git'
            }
        }
        stage('连接数据库') {
            steps {
                sh """
                    mysql -h db-host -u root -p${DB_PASSWORD} -e "SELECT 1"
                """
            }
        }
    }
}

八、构建触发器

8.1 触发方式

方式	说明	场景
手动触发	点击「Build Now」	调试、紧急发布
定时触发	Cron 表达式	定时构建、日报
Webhook	代码推送时自动触发	CI/CD 核心场景
轮询 SCM	定时检查代码变化	GitLab/GitHub Webhook 不可用时的备选

8.2 定时触发配置

groovy 复制代码

pipeline {
    agent any

    triggers {
        // 每天晚上 10 点构建
        cron('0 22 * * *')
        // 每 4 小时构建一次
        // cron('H H/4 * * *')
    }

    stages {
        stage('构建') {
            steps {
                sh 'mvn clean package'
            }
        }
    }
}

8.3 Webhook 触发（GitLab）

复制代码

1. Jenkins 安装 GitLab 插件
2. 在 Jenkins Pipeline 配置中勾选「Build when a change is pushed to GitLab」
3. 复制 Webhook URL
4. 在 GitLab 项目 → Settings → Webhooks 中粘贴 URL
5. 测试 Webhook 是否正常

九、面试高频问题

Q1：CI 和 CD 的区别？

答：CI（持续集成）关注代码合并后的自动构建和测试；CD 有两个含义------持续交付（Continuous Delivery）是代码随时可部署到生产环境，但需要手动触发；持续部署（Continuous Deployment）是测试通过后自动部署，无需人工干预。

Q2：Jenkins Pipeline 和 Freestyle 的区别？

答：Freestyle 通过 Web 界面配置，配置不可追溯、难以复用；Pipeline 通过 Jenkinsfile 代码定义，随代码一起版本管理，支持条件判断、并行执行、循环等复杂逻辑，推荐优先使用 Pipeline。

Q3：如何在 Jenkins 中安全地管理密码和密钥？

答：使用 Jenkins 凭据管理功能（Credentials），将密码、Token、密钥等存储在全局或项目级凭据中，Pipeline 中通过 credentials() 函数引用，避免明文写入代码。

十、总结

知识点	核心要点
CI/CD	持续集成→持续交付→持续部署
Jenkins	开源自动化服务器，支持构建/测试/部署
Pipeline	用 Jenkinsfile 定义 CI/CD 流程
关键术语	Stage、Step、Agent、Node
凭据管理	密码/Token 不要明文写在 Jenkinsfile
触发器	手动/定时/Webhook/轮询

📝 下一篇预告：《Jenkins 实战与进阶》，详解多分支 Pipeline、参数化构建、Docker 集成与通知配置。