التكامل المستمر

menu icon

التكامل المستمر

في هذا الدليل، سيتم التعرف على المزيد حول التكامل المستمر وتطوير البرامج وممارسات DevOps حيث يقوم كل مطور بدمج الكود الجديد الخاص به في التفرع الرئيسي للكود مرة واحدة على الأقل يوميا.

ما هو التكامل المستمر؟

التكامل المستمر هو عملية تطوير البرامج حيث يقوم المطورون بدمج الكود الجديد الذي قاموا بكتابته بشكل متكرر خلال دورة التطوير، وإضافته إلى كود الأساس مرة واحدة على الأقل يوميا. يتم إجراء الاختبار الآلي على كل تكرار لعملية البناء لتحديد المشاكل في التكامل في وقت مبكر، عندما يكون من الأسهل إصلاحها، مما يساعد أيضا في تجنب المشاكل عند الدمج النهائي للإصدار. بشكل عام، يساعد التكامل المستمر على تبسيط عملية البناء، مما ينتج عنه برامج عالية الجودة وجداول زمنية للتسليم أكثر قابلية للتنبؤ بها.

التكامل المستمر (CI) مقابل التسليم المستمر (CD) مقابل النشر المستمر

من خلال التكامل المستمر، يقوم كل مطور بدمج أعماله مع التفرع الرئيسي لكود المصدر مرة واحدة على الأقل يوميا (أو، يفضل عدة مرات في اليوم). يركز التسليم المستمر، وهو ممارسة أخرى من ممارسات DevOps، بدلا من ذلك على تسليم أي تغييرات تم التحقق من صحتها إلى الكود الأساسي — التحديثات وتصحيحات الأخطاء وحتى الخصائص الجديدة — للمستخدمين بأسرع ما يمكن وبأمان. ويعمل النشر المستمر على تبسيط العملية بشكل أكبر، باستخدام الاختبار الآلي للتحقق من صحة تغييرات الكود الأساسي، مما يؤدي إلى مزيد من التحديثات الفورية.

يبدأ التسليم المستمر حيث ينتهي التكامل المستمر، مما يؤدي إلى التشغيل الآلي لتسليم التطبيقات إلى بيئات البنية الأساسية المحددة. وهو يضمن التشغيل الآلي لدفع التغييرات في الكود إلى بيئات التشغيل المختلفة، مثل التطوير والاختبار والإنتاج.

المزايا

فيما يلي بعض من أبرز المزايا التي يوفرها التكامل المستمر:

  • التقدم المستمر والمثبت في تحسين التغذية المرتدة
  • الكشف المبكر والمحسن عن الأخطاء والمقاييس التي تتيح لك معالجة الأخطاء مبكرا — في بعض الأحيان خلال دقائق من عملية الفحص
  • تحسين تعاون الفريق؛ يمكن لأي شخص في الفريق تغيير الكود ودمج النظام وتحديد التعارضات بسرعة مع أجزاء أخرى من البرنامج
  • تحسين تكامل النظام، مما يقلل من حدوث مفاجآت في نهاية دورة حياة تطوير البرامج
  • تغييرات متوازية أقل للدمج والاختبار
  • انخفاض عدد الأخطاء أثناء اختبار النظام
  • أنظمة يتم تحديثها باستمرار للاختبار

التكامل المستمر ومنهجية Agile وممارسات DevOps

Agile

Agile هي أحد ممارسات تطوير البرامج التي تعمل على تحسين كيفية تنظيم فرق تطوير البرامج لأنفسهم، والتكيف مع التغييرات في المتطلبات وإصدار البرامج. نظرا لأن التكامل المستمر (الرابط يوجد خارج IBM) والتطوير السريع (PDF‏، 153 كيلوبايت) يشتركان في العديد من الخصائص نفسها (على سبيل المثال، اختبار التشغيل الآلي)، فقد يكون من المفيد التحدث عن التكامل المستمر ومنهجية Agile في نفس الوقت. تقوم Agile بتنظيم التطوير إلى مجموعات أصغر من العمل أو فترات زمنية قصيرة. عند تطبيقها في DevOps، فإن هذه الممارسات المدمجة تساعد على ضمان جودة البرامج ومرونة المشروع.

يتطلب منك التكامل المستمر دمج العمل بشكل متكرر، في كثير من الأحيان عدة مرات في اليوم. يمكنك التحقق من التكامل من خلال عملية بناء آلية تقوم باكتشاف أخطاء التكامل في أقرب وقت ممكن. ويجب أن تتضمن عملية البناء إجراء الاختبارات كجزء من التحقق. ومن الطبيعي أن يؤدي توسيع نطاق الاختبار السريع ليشمل إجراء اختبارات زمنية في بيئة اختبار آلية إلى التسليم المستمر.

تعد Agile (الرابط يوجد خارج IBM) أيضا ممارسة تكرارية وتتكيف مع التغيير حتى تتمكن من توسيع نطاق الحلول وتطويرها بمرور الوقت. في سياق التكامل المستمر، تتعلق منهجية تطوير البرامج بتقديم تكرارات البرامج بناء على كيف تحدد أولوية قيمة الخصائص أثناء التكامل المستمر.

DevOps

في إطار عمل DevOps، يكون التكامل المستمر في بداية عملية تطوير البرامج، حيث يتم التحقق من الكود الخاص بك مرة واحدة على الأقل يوميا للحفاظ على نسخك المحلية بعيدا جدا عن التفرع الرئيسي لبناء الكود. يساعدك هذا على تجنب حدوث تعارضات عملية الدمج الكارثية التي يمكن أن "توقف" البناء وتستغرق ساعات أو أياما لحلها.

يعمل التكامل المستمر كشرط أساسي لمراحل الاختبار والنشر والإصدار للتسليم المستمر. سيقوم فريق التطوير بأكمله في غضون دقائق من الفحص بمعرفة ما إذا كنت قد قمت بتكوين كود غير صحيح، حيث تقوم خدمة التكامل المستمر ببناء واختبار تغييرات الكود الخاصة بك آليا بحثا عن أي أخطاء.

أدوات التكامل المستمر مفتوحة المصدر

فيما يلي بعض من أكثر أدوات التكامل المستمر شيوعا:

  • Jenkins: تسمح Jenkins، وهي أداة تكامل مستمر مفتوحة المصدر يتم استخدامها على نطاق واسع، للمطورين ببناء ودمج واختبار الكود آليا بمجرد إلزامه بمستودع المصدر، مما يجعل من السهل على المطورين اكتشاف الأخطاء مبكرا ونشر البرامج بشكل أسرع. البرنامج المساعد docker يكون متاحا في Jenkins.
  • Buildbot: يمكن لأداة Buildbot التشغيل الآلي لجميع جوانب دورة تطوير البرامج. وباعتبارها نظام لجدولة الوظائف، فإنها تقوم بوضع الوظائف في صف وتنفيذها، وتقديم تقارير عن النتائج.
  • Go: ما يميز Go عن الآخرين هو مفهوم مسارات الاتصال، مما يجعل عملية تكوين نماذج مسارات عمل البناء المعقدة أمرا سهلا.
  • IBM UrbanCode Build
  • Travis CI: يعد أحد الحلول المستضافة الأقدم والأكثر موثوقية، وهو متوفر أيضا في النسخة المحلية للمؤسسة.
  • GitLab CI: تعد GitLab CI جزءا لا يتجزأ من مشروع Rails مفتوح المصدر، وهي خدمة مستضافة مجانية توفر إدارة مفصلة لمستودعات git مع خصائص مثل التحكم في التوصل وتتبع المشاكل ومراجعات الكود والمزيد.

يتيح إجراء التكامل المستمر باستخدام أدوات مفتوحة المصدر العديد من المزايا، بما في ذلك ما يلي:

  • مئات من البرامج المساعدة التي يمكن أن تدعم مشروعك
  • دعم واسع للغات مفتوحة المصدر، مثل Python وJava وJavaScript
  • منح الطلاب والشركات الناشئة والمطورين الذين يعملون جنبا إلى جنب أداة قوية، بدون تكلفة، ذات ميزانية منخفضة
  • قابلية التخصيص، مما يسمح للمطورين باتخاذ الأساس لأداة التكامل المستمر والبناء عليه بحيث يتلائم مع الاحتياجات
  • القدرة على تعديل وإعادة توزيع الأدوات

تتضمن أدوات التكامل المستمر مفتوحة المصدر التي يجب أخذها في الاعتبار لمسار عمل تطوير البرامج الخاص بك Jenkins وGo وBuildbot وTravis CI، والتي يمكنك القراءة عنها في القسم التالي.

حالة استخدام

توضح حالة الاستخدام الافتراضية التالية كيف يمكن لاثنين من مطوري البرامج استخدام التكامل المستمر لتحسين عملية DevOps الخاصة بهم.

يجب أن يقوم المطورين بالتواصل مع بعضهما البعض فيما يتعلق بالخصائص التي تعمل وكيف. يحتاج هذا الفريق الصغير إلى تحديثات منتظمة ويجب أن يكون قادرا على دمج واختبار الكود الخاص به ككل. حيث تستغرق جدولة فحص واختبار الكود الكثير من وقت التطوير. وهناك حاجة إلى نظام آلي للتكامل المستمر.

إن التفاوض بشأن موعد حدوث هذه المجموعات والاختبارات سيستهلك الكثير من وقت المطور.

للقيام بذلك، يجب أن يتفقوا على ما يلي:

  1. متى يبدأ اختبار تكامل الكود
  2. كيفية اختبار نجاح التكامل
  3. كيفية إبلاغ الفريق بالنتائج

يكون لمنصات التكامل المستمر إجابات افتراضية على هذه الأسئلة وأكثرها يسمح بالتوصيف والإعداد.

عادة، تبدأ منصات التكامل المستمر مثل Jenkins في اختبارات التكامل عند الفحص. عندما يتم فحص كود جديد، سيقوم نظام التكامل المستمر بإجراء مجموعة من الاختبارات، والتي يمكن أن تشمل اختبارات الوحدة واختبارات الانحدار، ثم تحديد ما إذا كان قد تم دمج الكود بنجاح.

أو، إذا كنت تستخدم لغة تم تحويلها برمجيا، فسيكون الاختبار المفترض هو ما إذا كان قد تم تحويل الكود برمجيا بنجاح. إذا لم يكن الأمر كذلك، سيقوم الكود الجديد بإيقاف عملية البناء. بالنسبة للغات مثل Python أو JavaScript، يجب أن تقوم بتكوين اختبار التكامل الخاص بك.

وفي كلتا الحالتين، تسجل معظم أنظمة التكامل المستمر محاولات التكامل ومعدل النجاح والمقاييس الأخرى.

وحدات الخدمة

وحدة خدمة التكامل المستمر هي أداة برمجية تعمل على مركزية جميع عمليات التكامل المستمر الخاصة بك وتوفر لك منصة ثابتة وموثوق بها لبناء مشروعاتك. يمكنك توصيف وتعديل وحدات خدمة التكامل المستمر لبناء مشروعات متنوعة لمنصات مختلفة. تقوم وحدة خدمة التكامل المستمر بتكوين نماذج وتصور مسارات العمل المعقدة بسهولة (مما يتيح التسليم المستمر) ويوفر واجهة تعامل سهلة الاستخدام لبناء مسارات اتصال للتسليم المستمر. وتوفر وحدة خدمة التكامل المستمر إمكانية القيام بما يلي:

  • تشغيل عمليات البناء والاختبار والإصدار الآلية في مكان واحد
  • نشر أي نسخة في أي وقت
  • الحفاظ على منهجية عملية التوصيف
  • دعم البرامج المساعدة لتعزيز الإمكانيات الوظيفية
  • مراقبة مستودع تخزين المشروعات الخاص بك
  • سحب التغييرات وتنفيذ المهام التي حددتها للالتزام الناجح
  • إرسال ملاحظاتك إلى أعضاء المشروع ذوي الصلة بتفاصيل عن البناء

أهمية الاختبار

يبدأ الاختبار المستمر عندما تقوم بتقديم عملية بناء تكامل مستمر وحزمة (تعرف أيضا باسم كيان قابل للتركيب أو كيان جاهز للتشغيل). يتوقف عندما يدخل هذا الكيان الجاهز للتشغيل حيز الإنتاج. وتتضمن كل خطوة من البداية إلى النهاية مجموعة اختبار.

كحد أدنى، عندما يكون لديك مرحلة اختبار واحدة فقط، فإن 30 بالمائة من التكامل المستمر ينطوي على الاختبار. وفي الواقع، تتكون أنشطة التكامل المستمر من اختبار بنسبة 50 إلى 70 في المائة. وكان من المعتاد قيامك بإكمال الاختبار يدويا. الآن يمكنك استخدام الاختبارات الآلية — مفتاح التكامل المستمر الناجح.

كجزء من التشغيل الآلي للاختبار للتكامل المستمر، يقوم التطوير المدفوع بالاختبار بشكل متكرر ببناء الكود واختبار حالة استخدام واحدة في كل مرة لضمان تغطية الاختبار وتحسين جودة الكود ووضع الأساس للتسليم المستمر. يخبرك الاختبار الآلي بما إذا كان الكود الجديد قد فشل في واحد أو أكثر من الاختبارات التي تم تطويرها في جميع المجالات الوظيفية للتطبيق. وتتطلب أفضل الممارسات من المطورين تشغيل جميع الاختبارات أو مجموعة فرعية منها في بيئاتهم المحلية، مما يضمن أن يلتزم المطورون فقط بكود المصدر للتحكم في النسخة بعد اجتياز تغييرات الكود الجديد لاختباراتهم. تظهر التجربة أن اختبار الانحدار الفعال يمكن أن يساعد في تجنب المفاجآت غير المرغوب فيها فيما بعد.

مسار اتصال التكامل المستمر

يعمل مسار اتصال التكامل المستمر على التشغيل الآلي لمراحل مسار اتصال المشروع — مثل عمليات البناء والاختبار والنشر — بطريقة قابلة للتكرار، مع الحد الأدنى من التدخل البشري. ويعد مسار اتصال التكامل المستمر الآلي ضروري من أجل تبسيط تطوير واختبار ونشر التطبيقات الخاصة بك من خلال تمكين عناصر التحكم ونقاط الفحص والسرعة.

أفضل الممارسات

تعد عملية التكامل المستمر مكونا هاما من مكونات DevOps، التي تساعدك على توحيد فرق التطوير والعمليات في مستودع مشترك للتكويد والاختبار والنشر ودعم البرامج. فيما يلي بعض أفضل ممارسات التكامل المستمر التي يمكن أن تساعدك على النجاح:

  • الاحتفاظ بمستودع تخزين كود مصدر واحد: استخدام إدارة التحكم في المصدر لتتبع والتحكم في جميع الملفات لبناء منتج. يجعل كود الأساس الموحد هذا عملية التوزيع والرؤية أسهل.
  • التشغيل الآلي للبناء: يتضمن ذلك التحويل البرمجي والربط والعمليات الأخرى التي تنتج عناصر البناء. يجب أيضا أن يكون الاختبار الذاتي آليا.
  • استخدام التزامات الخط الرئيسي اليومية: فرض قيام المطورين بالالتزام بتغييراتهم في مسار التطوير الرئيسي مرة واحدة على الأقل يوميا. يجب أن يقوم كل مطور بالتحقق من أن نسخة العمل الخاصة به متوافقة مع مسار التطوير الرئيسي.
  • الاختبار في نسخة من بيئة الإنتاج: جعل بيئة الاختبار مشابهة قدر الإمكان لبيئة الإنتاج النهائية.
  • النشر الآلي: تجهيز بيئات تشغيل متعددة (التطوير، والتكامل، والإنتاج) لتشغيل عمليات البناء والاختبار.

التكامل المستمر وIBM Cloud®‎

يتمثل نهج IBM في تعريف المشروعات والتشغيل الآلي لها وتوصيف الأمان باستخدام القوالب. عند إجراء تغيير على مكتبة، يتم إعادة بناء التطبيقات التابعة وتوصيلها أو ربطها أو إعاد ربطها. سيساعدك فهم ارتباطات التطبيق على تحديث تطبيقاتك.

مع تسريع المؤسسات لمثل هذا التحول الرقمي، تتسع الحاجة إلى التشغيل الآلي عبر عمليات الأعمال وتكنولوجيا المعلومات. للتحرك نحو مزيد من التشغيل الآلي، يجب أن يبدأ الأمر بمشروعات صغيرة يمكن قياس نجاحها، والتي يمكنك بعد ذلك توسيع نطاقها وتطويرها لتشمل العمليات الأخرى والأجزاء الأخرى من مؤسستك.

من خلال العمل مع شركة IBM، سيتوافر لديك إمكانية التوصل إلى إمكانات التشغيل الآلي المدعومة بالذكاء الاصطناعي، بما في ذلك مسارات العمل التي تم بنائها مسبقا، للمساعدة في تسريع الابتكار من خلال جعل كل عملية أكثر ذكاء.

اتخذ الخطوة التالية:

— البدء في إدارة عمليات بناء البرامج الخاصة بك، بما في ذلك توسيع النطاق والتوصيف، بمساعدة IBM® UrbanCode® Build.

— القراءة عن خمسة "يجب أن تتوافر لديك" من أجل نجاح التشغيل الآلي (الرابط يوجد خارج IBM) في تقرير HFS Research.

البدء باستخدام حساب IBM Cloud اليوم.