一、概述

CI/CD 是 持续集成（Continuous Integration） 和 持续交付/持续部署（Continuous Delivery/Continuous Deployment） 的缩写，是现代软件开发中的一套核心实践和工具链，旨在提高软件交付的效率、质量和可靠性。

二、CICD 在软件开发周期的应用

在软件开发周期中包含着几个关键节点如：编码、测试、部署及维护。CI/CD通过自动化工具和流程，将 软件开发周期 的各个阶段紧密集成，从而实现更快、更可靠的软件发布。

当开发人员提交代码至代码仓库的时候，就会触发自动构建和测试流程，运行端到端的测试用例去验证可执行代码。如果测试通过则将自动部署至对应的环境，如果发现bug则将对应代码回退并告知开发修复bug。CICD 帮助团队实现快速、可靠的软件交付。

2.1 软件开发生命周期（SDLC）

SDLC 是软件开发从开始到结束的完整过程，通常包括以下几个关键阶段：

• 开发（Development）：
  开发人员编写代码，实现功能需求。
  代码提交到版本控制系统（如 Git）。
• 测试（Testing）：
  对代码进行各种测试，包括单元测试、集成测试、端到端测试等。
  确保代码质量并发现潜在问题。
• 部署（Deployment）：
  将测试通过的代码部署到生产环境或预发布环境（如 staging）。
• 维护（Maintenance）：
  监控生产环境，修复问题，优化性能，并根据需求更新功能。

2.2 CI/CD 如何自动化 SDLC

CI/CD 通过自动化工具和流程，将 SDLC 的各个阶段紧密集成，从而实现更快、更可靠的软件发布。以下是 CI/CD 在 SDLC 中的具体作用：

• 持续集成（CI）
  • 触发条件：
    当代码被推送到 Git 仓库时，CI 工具（如 Jenkins、GitLab CI）会自动触发构建和测试流程。
  • 构建与测试：
    代码被拉取并编译（如果需要）。
    运行单元测试、集成测试等，验证代码的正确性。
  • 快速反馈：
    如果测试通过，代码被认为是可用的。
    如果测试失败，开发人员会立即收到通知，并需要修复问题。
• 持续交付/持续部署（CD）
  • 测试通过后：
    代码可以自动部署到预发布环境（staging）或生产环境（production）。
    在持续交付中，部署到生产环境需要人工审批。
    在持续部署中，部署到生产环境是自动化的，无需人工干预。
  • 端到端测试（E2E）：
    在部署前或部署后，运行端到端测试，验证整个系统的功能是否正常。
  • 问题处理：
    如果在测试或部署过程中发现问题，代码会被退回开发阶段进行修复。

三、CI与CD的区别

3.1 持续集成（CI，Continuous Integration）

CI 是一种开发实践，旨在通过频繁地将代码变更集成到共享的主干分支（如 main 或 master 分支），并自动运行构建和测试，来快速发现和修复集成问题。其主要的功能职责有：

• 自动化构建：每次代码提交后，自动拉取代码并编译（如果需要）。
• 自动化测试：运行单元测试、集成测试等，验证代码的正确性。
• 快速反馈：如果测试失败，开发人员会立即收到通知，并需要修复问题。

CI的工具主要有Jenkins、GitLab CI、CircleCI、Travis CI 等。主要用于开发阶段，用于确保代码变更不会破坏现有功能。适合需要频繁集成代码的团队。

3.2 持续交付（CD，Continuous Delivery）

CD 是 CI 的延伸，专注于自动化发布流程，确保软件可以随时可靠地部署到生产环境。它通过自动化工作流，将代码变更从开发环境推送到生产环境。其主要功能包括：

• 自动化部署：将测试通过的代码自动部署到预发布环境（如 staging）。
• 人工审批：在部署到生产环境之前，通常需要人工确认。
• 自动化测试：除了 CI 中的测试外，还可能包括用户验收测试（UAT）和性能测试。

与 CI 工具类似，通常结合部署工具（如 Kubernetes、Ansible）。它的作用是在发布阶段确保代码变更可以安全地部署到生产环境。适合需要频繁发布但需要人工控制的团队。

3.3. CI 和 CD 的区别

特性	持续集成（CI）	持续交付（CD）	持续部署（CD）
核心目标	尽早发现集成问题，确保代码质量。	确保软件可以随时可靠地发布。	完全自动化地将代码变更部署到生产环境。
自动化范围	构建和测试。	构建、测试和部署到预发布环境。	构建、测试和部署到生产环境。
人工干预	无需人工干预。	部署到生产环境前需要人工审批。	无需人工干预。
适用阶段	开发阶段。	发布阶段。	发布阶段。
工具示例	Jenkins、GitLab CI、CircleCI。	Jenkins、GitLab CI、Kubernetes。	Jenkins、GitLab CI、Kubernetes。

3.4. CI 和 CD 的关系

• CI 是 CD 的基础：持续集成确保代码变更的质量，持续交付和持续部署在此基础上实现自动化发布。
• CI + CD 的完整流程：

1. 开发人员提交代码 → 2. CI 工具自动构建和测试 → 3. 测试通过后，CD 工具将代码部署到预发布环境 → 4. 人工审批后（持续交付）或自动（持续部署）部署到生产环境。

四、Netflix 的工程实践 (CI/CD Pipeline)

下图涵盖了Netflix开发团队从计划到监控的完整开发流程

• 计划（Planning）
  开发团队通过 JIRA 创建任务、分配工作并跟踪进度。
  在 Confluence 中记录设计文档、技术规范和会议记录。
• 编码（Coding）
  Java是 后端服务的主要编程语言，其稳定性和生态系统适合 Netflix 的大规模分布式系统。当然根据具体需求，可能使用其他语言、来处理特定任务。
• 构建（Build）
  Gradle是主要的构建工具，用于编译代码、管理依赖和打包应用。Netflix 开发了自定义的 Gradle 插件，以支持特定的构建需求。
• 打包（Packaging）
  将应用程序和依赖打包成 Amazon Machine Image (AMI)，用于在 AWS 上部署。
• 测试（Testing）
  Netflix 强调通过混沌工具（如 Chaos Monkey）主动引入故障，测试系统的弹性和可靠性。
• 部署（Deployment）
  Netflix 自建的持续交付平台，支持金丝雀发布（Canary Release）等高级部署策略。
• 监控（Monitoring）
  Netflix 使用 Atlas监控系统，集中收集和展示各项指标（如 CPU 使用率、请求延迟）。Kayenta用于检测异常，支持金丝雀分析和自动回滚。
• 事件处理（Incident Report）
  PagerDuty用于事件调度和处理，根据优先级通知相关人员。