[完结13章]云时代必修课-云原生CI/CD(持续集成与交付)全流程实战

前言：

随着应用向云端迁移，持续集成与交付成为一项核心技能。然而，云原生 CI/CD 技术与工具繁多，跨项目迁移难度大，对于缺乏经验技术人员来说，学习曲线陡峭。本文从零带大家掌握CI/CD工具与平台，模拟企业项目流程，涵盖代码提交、自动化构建、测试至高效部署每个环节，确保学习既系统又流畅，在收获基础理论同时，更能通过实战将CI/CD核心技能转化为生产环境能力，提升云原生技术实力和个人职业竞争力！

一、什么是云原生？

‌云原生是一种基于‌云计算的软件开发和部署方法论，旨在充分利用云计算环境的优势，实现高可用性、可扩展性和灵活性。它强调将应用程序和服务设计为云环境下的原生应用，通过采用容器化、‌微服务架构、‌自动化管理、‌分布式架构和持续交付等技术手段，提高应用程序的可移植性、可维护性、可扩展性和可靠性。云原生不仅包括技术层面的应用，还包括一种开发理念，即借助云计算的优势重新构思和设计应用，使其适应动态、弹性和分布式的云环境。

二、持续集成(Continuous Integration, CI)

持续集成是一种软件开发实践，其中开发人员经常(通常每天)将他们的代码更改提交到共享的代码库中。每次代码被提交后，自动化的构建和测试过程将被触发，以确保代码的正确性和可行性。持续集成的目标是在代码被集成到主要分支中之前发现和修复错误，从而减少集成冲突和发布延迟。

三、持续交付(Continuous Delivery, CD)

持续交付是一种软件交付策略，其中软件开发人员将代码更改经过自动化的构建、测试和部署过程后，能够在任何时候快速、可靠地向生产环境中部署。持续交付的目标是减少部署风险，提高软件的可靠性和性能，并快速响应市场需求。

三、 持续集成与持续交付的关系和区别

虽然持续集成和持续交付都是软件开发实践，但它们在目标和实现上有所不同。持续集成的目标是在代码被集成到主要分支中之前发现和修复错误，从而减少集成冲突和发布延迟。而持续交付的目标是减少部署风险，提高软件的可靠性和性能，并快速响应市场需求。

在实践中，持续集成可以看作是持续交付的一部分，它是持续交付过程中的一个关键步骤。在持续交付中，代码通过持续集成过程进行构建和测试，然后通过自动化部署过程向生产环境中部署。因此，持续集成可以看作是持续交付的一部分，它为持续交付过程提供了基础设施和工具。

四、Jenkins介绍

Jenkins是一个开源的、用Java编写的持续集成和持续交付（CI/CD）工具。它提供了一种简单易用的方式来自动化构建、测试和部署软件。Jenkins的主要目标是帮助开发团队加快软件开发过程，提高软件质量，并通过自动化流程减少手动操作和重复性工作。

五、安装Jenkins

必须在linux系统上安装了jdk，而且jdk的版本是[11~20)之间。如果你的jdk版本是8的话，前面一切正常，但到了后面安装插件就会报错。

下载相关文件

解压Linux版本的JDK：tar -zxvf xxxx.tar.gz

配置JDK环境

1、vi /etc/profile

2、在文件的最后加上：export JAVA_HOME=/usr/app/jdk17

export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH

3、环境配置好后：source /etc/profile。

先运行yum install fontconfig：fontconfig 是一个灵活的字体配置和选择系统，用于定制字体查找规则并提高字体的可访问性和可读性。

运行jenkins.war

1、nohup java -jar /usr/app/jenkins.war --httpPort=8777 >/usr/app/jenkins.log 2>&1 &上面命令是在Linux系统中以后台方式启动Java应用程序（具体来说是Jenkins）而不占用终端会话。

2、nohup：这个命令意味着“不挂断”。它使得启动的进程不会因为终端会话结束而被终止。

3、java -jar /usr/app/jenkins.war：这部分启动了Java应用程序。java -jar是运行Java Web应用程序的标准方式，/usr/app/jenkins.war是Jenkins应用的WAR文件路径。

4、--httpPort=8777：这是传递给Jenkins应用的一个参数，指定了HTTP服务监听的端口为8777。

5、>/usr/app/jenkins.log：这将标准输出重定向到/usr/app/jenkins.log文件，记录Jenkins运行时的所有输出信息。

6、2>&1：这将标准错误输出（通常为文件描述符2）重定向到与标准输出相同的地方（这里是指向jenkins.log）。这样做的目的是将所有输出（包括错误信息）都合并到同一个日志文件中。

7、&：最后的符号&表示命令应该在后台运行，立即返回控制台，使用户可以继续执行其他命令，而Jenkins应用则在后台持续运行。

六、DevOps概述

介绍完了持续集成、持续交付和持续部署三大件，接下来在讲讲 DevOps。与三大件不同，DevOps 更偏向于一种对于文化氛围的构建。

DevOps 一词本身是对于 development 以及 operation 两个词的混合，其目的在于缩短系统开发的生命周期，在这过程中发布特性、修复bug以及更新均被紧密的结合。

听起来似乎有点玄乎，可以这样理解：DevOps 也即是促使开发人员与运维人员之间相互协作的文化。

DevOps 的概念似乎与持续交付的概念有些类似，两者均旨在促进开发与运维之间的协作，但是实际上两者差别很大：DevOps 更偏向于一种文化的构建，在 DevOps 文化指导下，团队中将包含了具有不同技能的人员（开发、测试等），并通过自动化测试与发布的手段，更快、更高质量的生产软件。

DevOps文化通常与持续交付相关联，因为它们都旨在增强开发人员和运营团队之间的协作，并且都使 用自动流程来更快，更频繁，更可靠地构建，测试和发布软件。这些都是像我们这样的人想要的东西。尽管开发团队经常没有看到流程改进的最直接好处，但CI，CD和DevOps对我们其他人来说却有很多好处。简而言之，我相信实践CD并拥护DevOps文化的组织将更频繁地向其客户提供更有价值，更可靠的软件。

七、DevOps 如何影响生产软件的基础设施？

传统意义上，管道中使用的各个硬件系统都有配套的软件（操作系统、应用程序、开发工具等）。在极端情况下，每个系统都是手工设置来定制的。这意味着当系统出现问题或需要更新时，这通常也是一项自定义任务。这种方法违背了持续交付的基本理念，即具有易于重现和可跟踪的环境。

多年来，很多应用被开发用于标准化交付（安装和配置）系统。同样，虚拟机virtual machine被开发为模拟在其它计算机之上运行的计算机程序。这些 VM 要有管理程序才能在底层主机系统上运行，并且它们需要自己的操作系统副本才能运行。

后来有了容器container。容器虽然在概念上与 VM 类似，但工作方式不同。它们只需使用一些现有的操作系统结构来划分隔离空间，而不需要运行单独的程序和操作系统的副本。因此，它们的行为类似于 VM 以提供隔离但不需要过多的开销。

VM 和容器是根据配置定义创建的，因此可以轻易地销毁和重建，而不会影响运行它们的主机系统。这允许运行管道的系统也可重建。此外，对于容器，我们可以跟踪其构建定义文件的更改 —— 就像对源代码一样。

因此，如果遇到 VM 或容器中的问题，我们可以更容易、更快速地销毁和重建它们，而不是在当前环境尝试调试和修复。

这也意味着对管道代码的任何更改都可以触发管道新一轮运行（通过 CI），就像对代码的更改一样。这是 DevOps 关于基础架构的核心理念之一。