CI – 継続的インテグレーションとは?

By 2018-05-23 DevOps

 ソフトウェア開発において最も緊張するときは開発した個々のソフトウェアを統合し、動作させるときである。統合したシステムが新しい環境で動作すれば問題ないが、そのようなみんなの希望はほとんどうまくいかない。個々のプログラムは正しく動作しているのに1つのシステムとして統合したときに上手く動かないことが多々ある。一体何が問題なのか原因を見つけ出すことはとても大変である。

しかし、今はこの頭痛の種を少しでもなくしてくれる手法がある。それが継続的インテグレーションである。

継続的インテグレーションとは?

継続的インテグレーションとは、ソフトウェア開発のプロセスを自動化することで開発者がソースコードをコミットし、共有しているリポジトリにマージされることでビルドとテストが自動的に実行される手法である。
継続的インテグレーションにより、ソフトウェアのバグを早期に発見し対処することができ、チーム開発のスピードを上げ、コードの品質を保証することが可能である。

継続的インテグレーションのポイントは

  • 頻繁にコードを共有リポジトリにコミットする
  • コミットを起点に自動ビルドとテストが実行される
  • ビルドとテストが失敗したときのフィードバック、問題が即座に発見されるためプロジェクトの透明性が向上

継続的インテグレーションは自動ビルド、テスト、インスペクションなどを継続的に実施するためのプラットフォームであり、DevOps と呼ばれるソフトウェア開発手法の1つである。

継続的インテグレーションが必要な訳

継続的インテグレーションの導入前と導入後でのチームの反応は大きく異なる。

導入前の継続的インテグレーションに対する期待値はとても低いが、いったん導入すると継続的インテグレーションが持っている影響力に驚き、プロジェクトにとって必須のツールとなる。導入後、コミットする度に自動ビルドとテストが開始され、問題が即座に発見されることになる。

この問題が紛れ込んでから発覚するまでの時間が短ければ短いほど、原因を探す範囲が狭くなるため対応する時間が減少する。ソフトウェア開発チームにとってバグを作ったとしても対処するための仕組み(継続的インテグレーションの導入)があることで安心して開発に取り組むことが可能である。

継続的インテグレーションを導入しようとするとき、チームは新たに追加されるルールやプラクティスを嫌うかもしれない。目に見えて効果がすぐにあがるツールではなく、開発現場の問題を全て解決してくれる「銀の弾丸」ではない。しかし、継続的に繰り返す自動ビルトとテストを自動化するために少しの時間を割くことで自分たちの仕事をより面白く生産的にすることができる。

継続インテグレーションのメリット

継続的インテグレーションが実行することはとてもシンプルで地味な仕事である。開発者はソースコードを頻繁にコミットし、その都度、継続的インテグレーションが自動実行される。地味だけど小さな変化を繰り返し実行するために少し時間を使うことでとても大きなメリットに繋がる。

  • バグを短時間で発見し、対処することが可能
    コミットの度に自動ビルドとテストが実施されるため、問題の発見にかかる時間が最小になり、すぐに対処することが可能である。大きな問題になる前の小さな問題の内に対処が可能である。
  • チームの生産性と効率アップ
    開発者はバグ対応にかける時間を短縮し、機能の追加により多くの時間を費やすことができる。チームに開発に集中できるという安心感をつくる。
  • 品質の高い、安定した製品のリリース
    開発者がお客様に素早く安定した品質のソフトウェアをリリースすることができる。顧客満足につながり、開発者にとってもリリースに対する自信となる

継続的インテグレーションのベストプラクティス

継続的インテグレーションは開発チームにとって品質を担保するための最後の砦になっていく。開発者のどんな小さな修正に対しても自動ビルドとテストを継続的に実行することでソフトウェアが常に正しく動作することを保証する。品質を見える化することにより、チームが開発しているソフトウェアは継続的インテグレーションの最新履歴を見ればわかるようになる。

継続的インテグレーションを効果的にするためのベストプラクティスがある。

  1. 頻繁にコードをコミットする
  2. ビルドが失敗したコードはコミットしない
  3. 失敗ビルドは早急に修復する
  4. 開発者による単体テストを自動化する(テストを書く)
  5. すべてのビルドとテスト合格(オールグリーン)にする
  6. プライベートビルド(開発環境)を実行する
  7. ビルドが失敗したコードを取得しない

(※継続的インテグレーション入門より)

継続的インテグレーションの環境とツール

ソフトウェア開発チームに継続的インテグレーションを導入するために必要な環境は、大きく3つの機能が必要である。

  1. コードの保管場所(リポジトリ)
    ソフトウェア開発チームにとって必須のツールです。開発者がコードを作成し、コミットするためのバージョン管理システムである。GitやSubversionなど。
  2. コードのオーケストレーションツール
    継続的インテグレーションの核となるツールである。開発者がコミットするとそれをトリガーとして継続的インテグレーション(オーケストレーションツール)がビルド、インスペクション、テスト、デプロイを自動化する。
  3. フィードバック通知と監視
    結果を素早く知ることが早期に問題を解決に繋げる。継続的インテグレーションの結果を開発者に通知する。Chatサービスやメールサービスなどを利用。

コードのオーケストレーションの中心的な役割を担うのが継続的インテグレーションである。
オーケストレーションでは、自動テスト、オールグリーンになったソースコードのデプロイ、ステージング環境や本番環境の設定、本番サーバーのセットアップなど継続的な展開が可能である。これは継続的インテグレーションを拡張した「継続的デリバリー」として説明する。

継続的インテグレーションの5つの指標

継続的インテグレーションの導入により、開発チームにとって開発のパフォーマンスが向上したのか、製品の品質に繋がる改善ができているのかを知ることが重要である。
ソフトウェア開発のライフサイクルを改善するためにライフサイクルを構成するプロセスを測定する。プロセスの変更がどのような結果になったかを把握するためである。

  1. パイプライン時間
    コードのコミットからデプロイにかかる時間
  2. ビルド時間
    テスト実施、必要なテストの準備時間も含む時間
  3. エンジニア待ち時間
    ビルド実行までのエンジニアの待ち時間
  4. masterブランチ の障害時間(Subversionなら/trunk)
    “master branch”が壊れて利用できない時間
  5. ツールのメンテナンスに使った時間
    クラウド(AWS)、インフラ、監視、ツールの導入・設定に費やされた時間

継続的インテグレーションをはじめるために必要なコト

継続的インテグレーションをスタートするための一番良いタイミングは、プロジェクトの開始時である。継続的インテグレーションの導入は開発者の日々の開発方法をルールとプラクティスによって少しだけ変えるためである。開発者によっては手法の変更や変化に対して抵抗する場合がある。チームに大きな変化は受け入れられ難いが、小さな変化であれば可能である。可能な範囲で継続的インテグレーションを導入し、小さく初めることがとても重要である。

小規模な導入に必要な基本事項として

  1. チームが共有するソースコードのリポジトリを整備し
  2. 毎日の必ずコミットする
  3. できることから自動化(ソースコードのインスペクション、コンパイルやバイナリのパッケージ化を自動化など)

小さなスタートでは、自動テストやデプロイ自動化は実行しない方が良いと考える。テスト自動化や回帰テストは開発者がテストコードを作成する必要があるなど、要求するレベルが上がってしまい、経験不足な開発者やチームでは導入失敗することがあるためである。この段階では開発者が継続的インテグレーションの仕組みと使い方を身につけることが重要であり、変更の度にビルド結果、インスペクション結果を受け取ることで継続的インテグレーションのメリットを実感してもらえることから開始する。

参考
継続的インテグレーション入門 – 開発プロセスを自動化する47の作法



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