Erstellen einer CI/CD-Pipeline mit GitHub

Übersicht über GitHub CI/CD

GitHub CI/CD automatisiert das Erstellen, Testen und Bereitstellen von Code, wobei Entwickler automatische Aktionen erstellen, die gestartet werden, wenn Ereignisse eintreten. Durch die Automatisierung von Aufgaben wie Erstellen und Testen können Entwickler effizienter arbeiten und sich auf andere wichtige Aufgaben konzentrieren, während gleichzeitig die Zuverlässigkeit der Anwendungen aufrechterhalten wird.

Einrichten von CI/CD mit GitHub Actions

Benutzer können ihre Workflows nach ihren Bedürfnissen erstellen. Sie können verschiedene Tools und Dienste integrieren. Sie können ihre Aktionen auch direkt in der GitHub-Oberfläche verfolgen.

Einführung in GitHub Actions

GitHub Actions automatisiert Aufgaben in Ihrem Repository durch die Verwendung von Workflows, die in YAML-Dateien geschrieben sind. Sie können Aufgaben wie Erstellen, Testen, Bereitstellen und Behandeln von Projektproblemen und Pull Requests automatisieren. Dies beschleunigt Workflows und trägt zur Verbesserung des Softwareentwicklungsprozesses bei.

Erstellen eines grundlegenden Workflows

Erstellen Sie eine Workflow-Datei in Ihrem Repository. Ändern Sie die Schritte zum Auschecken von Code, Installieren von Abhängigkeiten und Testen. Dies hilft dabei, Builds und Tests für die kontinuierliche Bereitstellung zu automatisieren. Wenn es Änderungen im Repository gibt, stellt dies sicher, dass Ihr Code zur Veröffentlichung bereit ist und Ihre Anwendung stabil bleibt.

Diese Datei mit dem Namen octo-organization-ci.yml demonstriert beispielsweise einen grundlegenden Arbeitsablauf.

Verwenden vordefinierter GitHub-Aktionsvorlagen

GitHub Actions bietet vorgefertigte Aktionen und Vorlagen im GitHub Marketplace, und diese Aktionen können mit anderen GitHub-Diensten verwendet werden. Zu den Vorteilen von GitHub Action-Vorlagen gehören:

1. Bauen und Deploy Statische Websites: Sie können Ihre Site einfach auf GitHub Pages oder Netlify hochladen.

2. Testen Sie in mehreren Umgebungen: Sie können Anwendungen auf verschiedenen Betriebssystemen testen. So stellen Sie sicher, dass sie in allen Fällen einwandfrei funktionieren.

Aktionen werden vom Marktplatz hinzugefügt durch:

1. Navigieren zu der Aktion, die Sie in Ihrem Workflow verwenden möchten.

2. Klicken Sie auf um die vollständige Marktplatzliste für die Aktion anzuzeigen.

3. Kopieren die Workflow-Syntax unter „Installation“.

4. Pasta die Syntax als neuen Schritt in Ihrem Arbeitsablauf.

5. Wenn die Aktion erfordert, dass Sie Eingaben machen, legen Sie diese in Ihrem Workflow fest.

Anpassen von Workflows mit YAML

GitHub Actions bietet Aktionen und Vorlagen, bei denen YAML Ihnen hilft, die Schritte für automatisierte Aufgaben zu organisieren und zu lesen in CI / CD-Pipelines noch einfacher.
In Ihrer Workflow-Datei müssen Sie Trigger einrichten. Trigger sind Ereignisse, die Workflows starten. Verwenden Sie als Nächstes Jobs, um Workflows in Aufgaben aufzuteilen. Fügen Sie abschließend Schritte hinzu, also die Aktionen oder Befehle, die zum Abschließen des Jobs erforderlich sind.

Schlüsselkomponenten von GitHub Actions

GitHub Actions sind hilfreiche Tools für Ihre CI / CD-Pipelines, sodass Sie reibungslose Workflows erstellen und Aufgaben in der Softwareentwicklung automatisieren können. Mit der Möglichkeit, Workflows basierend auf bestimmten Ereignissen zu initiieren und Schritte in ausgewählten Umgebungen auszuführen, optimieren GitHub Actions den Entwicklungsprozess. Im Folgenden finden Sie die Hauptkomponenten, aus denen GitHub Actions besteht:

1. Arbeitsabläufe: Workflows umfassen Aufgaben zum Erstellen, Testen und Starten von Software. Sie beginnen, wenn bestimmte Ereignisse eintreten.
2. Arbeitsplätze: Durch die Aufteilung der Arbeitsabläufe in verschiedene Jobs können diese gleichzeitig ausgeführt werden.
3. Schritte: Schritte stellen unterschiedliche Aufgaben in verschiedenen Jobs dar.
4. Aktionen: Aktionen automatisieren Aufgaben, wie das Ausführen von Build-Skripten und das Bereitstellen von Dateien. Vorgefertigte Aktionen aus dem GitHub Marketplace funktionieren auch mit verschiedenen Testframeworks und Bereitstellungsdiensten.
5. Läufer: Runner werden zum Abschließen von Jobs verwendet und entweder über die virtuellen Maschinen von GitHub oder Ihre eigenen orchestriert.

Aufbau einer Continuous Integration (CI)-Pipeline

CI-Pipelines automatisieren Codeänderungen und unterstützen kontinuierliche Tests, um schnelles und wertvolles Feedback zu liefern.

1. Testfälle schreiben: Testfälle sollten normale Situationen und Randfälle abdecken. So lässt sich feststellen, wie gut die Funktionen einer Anwendung funktionieren. Umfassende Testfälle sollten Unit-Tests, Integrationstests und End-to-End-Tests umfassen, um sicherzustellen, dass die gesamte Anwendungsfunktionalität abgedeckt ist. Es ist außerdem wichtig, Testfälle während der Weiterentwicklung der Anwendung regelmäßig zu überprüfen und zu aktualisieren, um sicherzustellen, dass sie relevant und wirksam bleiben, um potenzielle Probleme zu erkennen.
2. Ausführen automatisierter Tests: Diese Automatisierung stellt sicher, dass jede Codeänderung gründlich getestet wird, bevor sie in die Hauptcodebasis integriert wird. Sie können GitHub Actions so konfigurieren, dass verschiedene Arten von Tests parallel ausgeführt werden, wodurch die Gesamttestzeit erheblich verkürzt wird.
3. Einrichten von Build-Benachrichtigungen: GitHub Actions funktioniert mit Benachrichtigungsdiensten wie Slack und Microsoft Teams. Es bietet Echtzeit-Updates zu Builds und Tests. Warnungen senden Details zu Ereignissen, Workflow-Status und zusätzlichen Protokollen. Jeder bleibt über den Build-Status informiert, was schnelle Reaktionen ermöglicht. Es hilft, Verzögerungen durch möglicherweise übersehene Probleme zu reduzieren.

Best Practices für CI-Pipelines

• Aktualisieren und bewerten Sie die Pipeline-Leistung regelmäßig: Bewerten Sie die CI-Pipeline kontinuierlich, um Engpässe zu identifizieren, und verwenden Sie Schlüsselmetriken wie Build-Zeit und Testerfolgsquoten, um Verbesserungen zu implementieren.
• Optimieren Sie die Build-Effizienz: Minimieren Sie Abhängigkeiten, implementieren Sie Caching-Strategien und parallelisieren Sie große Builds, um die Gesamtverarbeitungszeit zu reduzieren.
• Verbessern Sie die Testabdeckung und -qualität: Entwickeln Sie umfassende Test-Suiten, die Unit-, Integrations- und End-to-End-Szenarien abdecken, und überprüfen Sie regelmäßig die Abdeckungsberichte, um Lücken zu identifizieren.
• Codequalität und -standards aufrechterhalten: Setzen Sie Codierungsstandards im gesamten Entwicklungsteam durch und führen Sie gründliche Codeüberprüfungen durch, um eine hohe Qualität der Einreichungen sicherzustellen.
• Implementieren Sie robustes Feedback und Dokumentation: Richten Sie automatische Benachrichtigungen für Build- und Testfehler ein, erstellen Sie gleichzeitig eine klare Dokumentation für CI-Workflows und fördern Sie kontinuierliches Team-Feedback.

Implementierung von Continuous Deployment (CD) mit GitHub

Die Tools von GitHub verschieben Codeänderungen von den Hauptzweigen in die Produktion, sodass Teams schnell Feedback sammeln können. Aus diesem Grund können sie mit der CD-Pipeline von GitHub schneller neue Funktionen hinzufügen und die Softwarequalität verbessern.

1. Einrichten Deploymentumgebungen: Sie benötigen eine Staging-Umgebung, die Ihre Produktionsumgebung widerspiegelt, in der die abschließenden Tests durchgeführt werden, sowie eine Live-Umgebung, in der Benutzer mit Anwendungen interagieren. Darüber hinaus stellen dieselben Betriebssysteme, Netzwerkeinstellungen und anderen Anforderungen sicher, dass Anwendungen in der Produktionsumgebung gut laufen.
2. Automatisierung DeployAngaben: Kontinuierlich Deployment (CD) hilft dabei, Software automatisch zu aktualisieren. Es sendet Codeänderungen an Benutzer, sobald diese Änderungen alle Phasen der CD-Pipeline durchlaufen haben.
3. Zurück rollen DeployAngaben: Mit GitHub Actions können Sie problemlos zu einer älteren Version zurückkehren. So können Sie bei Bedarf schnell zu einer stabilen Bereitstellung zurückkehren. Tools von Drittanbietern wie Red Hat Ansible Tower und HashiCorp Terraform helfen ebenfalls beim Bereitstellen und Zurücksetzen von Änderungen und ermöglichen die Steuerung der Infrastruktur mit Code.

Best Practices für CD-Pipelines

• Implementieren Sie Blau-Grün DeployManagementstrategien: Minimieren Sie Ausfallzeiten während Updates, indem Sie zwei identische Produktionsumgebungen verwalten und so nahtlose Übergänge und schnelle Rollbacks ermöglichen, falls Probleme auftreten.
• Nutzen Sie KI und ML zur proaktiven Problemerkennung: Nutzen Sie KI- und maschinelle Lerntechnologien, um potenzielle Code-Schwachstellen und Leistungsprobleme vor der Bereitstellung zu identifizieren und den Teams zu helfen, Probleme frühzeitig zu beheben.
• Umfassende Tests automatisieren: Entwickeln Sie automatisierte Test-Pipelines, die Unit-, Integrations- und End-to-End-Tests umfassen, um die Codequalität und -funktionalität vor der Bereitstellung sicherzustellen.
• Etablieren Sie robuste Rollback-Mechanismen: Erstellen Sie klare Prozesse zum schnellen Zurücksetzen von Bereitstellungen, verwenden Sie die Versionskontrolle zum Verwalten von Bereitstellungskonfigurationen und pflegen Sie detaillierte Protokolle zur Fehlerbehebung.
• Implementieren Sie schrittweise Rollouts: Verwenden Sie Feature-Flags oder Canary-Releases, um schrittweise neue Funktionen einzuführen. Dies ermöglicht kontrolliertes Testen und schnelles Reagieren auf eventuell auftretende Probleme.

Integration von Diensten Dritter

GitHub Actions lässt sich mit großen Cloud-Anbietern wie AWS, Azure und Google Cloud integrieren, um Bereitstellungen zu automatisieren, Tests durchzuführen und Workflows mit Ihren bevorzugten Tools auszuführen. Hier sind einige wichtige Möglichkeiten, um Nutzen Sie diese Integrationen:

1. Verwenden benutzerdefinierter Aktionen aus dem GitHub Marketplace: GitHub Marketplace ist wie ein App Store für GitHub Actions. Es gibt sowohl von der Community erstellte als auch offizielle Partneraktionen. Diese Aktionen erleichtern das Verbinden und Automatisieren von Aufgaben. Sie können viele Aktionen für verschiedene Aufgaben finden. Dazu gehören Cloud-Bereitstellungen, Tests mit Tools wie Jest und Cypress und die Überprüfung der Codesicherheit.
2. Integration mit AWS: Verwenden Sie Aktionen wie „aws-actions/configure-aws-credentials“ für den sicheren Zugriff auf AWS. Darüber hinaus können Sie die Verwaltung von EC2-Instanzen mit „aws/aws-ec2-instance-management-actions“ vereinfachen. Integrieren Sie AWS Lambda, Amazon S3 und Amazon DynamoDB, um Testprozesse zu unterstützen.
3. Integration mit Azure: Verwenden Sie „Azure/Login“, um den Zugriff auf Ihre Ressourcen zu sichern, Apps in Azure App Services bereitzustellen und Setups mit ARM-Vorlagen zu verwalten.
4. Integration mit Google Cloud Platform: Die Aktion „google-github-actions/auth“ hilft Ihnen beim Anmelden safely zu GCP-Diensten in Ihren Workflows. Danach können Sie Apps in GKE-Clustern bereitstellen und Daten in Google Cloud Storage verwalten.

Erweiterte GitHub CI/CD-Funktionen

GitHub CI/CD hilft Ihnen bei der Automatisierung von Tests und Bereitstellungen. Es ergänzt Ihre Arbeitsabläufe um Überwachung. Dies erleichtert die Entwicklung. Sie können zuverlässige Software pünktlich liefern.

1. Matrix-Builds für mehrere Umgebungen: Mit GitHub Actions können Sie eine Matrix erstellen, um Jobs gleichzeitig auf verschiedenen Setups auszuführen. Auf diese Weise können Sie verschiedene Versionen von Programmiersprachen, Betriebssystemen und Webbrowsern testen. OS-Matrizen ermöglichen es GitHub Actions, mehrere Jobs gleichzeitig zum Testen zu verarbeiten. Dies vereinfacht den CI/CD-Prozess und erleichtert das Testen verschiedener Setups ohne die Verwendung komplexer Skripte.
2. Geheimnisverwaltung: GitHub Actions speichert Geheimnisse separat. Es verwendet verschlüsselte Umgebungsvariablen in Workflow-Dateien, um Informationen im gesamten SDLC zu schützen und zu verhindern, dass vertrauliche Daten in Repositories gelangen.
3. Caching in Workflows verwenden: Durch das Caching in GitHub Actions können Sie häufig verwendete Dateien und Abhängigkeiten speichern und so Ihre Arbeitsabläufe erheblich beschleunigen. Durch die Wiederverwendung zwischengespeicherter Daten können Teams redundante Arbeit vermeiden und die Build-Zeiten verkürzen. Die integrierte „Cache“-Aktion hilft bei der effizienten Verwaltung zwischengespeicherter Elemente, verbessert die allgemeine Arbeitsablaufleistung und minimiert gleichzeitig die Netzwerknutzung und -kosten.
4. Umgang mit Abhängigkeiten: Die Verwaltung von Softwareabhängigkeiten ist für eine reibungslose Entwicklung von entscheidender Bedeutung. GitHub Actions vereinfacht dies, indem es die Bibliotheken, Pakete und Tools bereitstellt, die Sie benötigen. Bei jeder Ausführung wird eine neue virtuelle Umgebung erstellt. Dies reduziert Konflikte und macht Arbeitsabläufe zuverlässiger. Außerdem trägt es dazu bei, dass Codebasen einfach zu verwalten bleiben.

Überwachung und Protokollierung

GitHub Actions bietet Tools zum Verfolgen und Aufzeichnen. Diese Tools helfen Ihnen, den Status Ihrer Workflows zu verstehen. Sie können Probleme erkennen und schnell lösen. Durch Überprüfen der Protokolle können Sie mehr darüber erfahren, wie Ihre Workflows funktionieren und warum sie möglicherweise fehlschlagen. Dieses Wissen hilft Ihnen dabei, gute Entscheidungen zu treffen, um Verbessern Sie Ihre CI/CD-Prozesse.

1. Workflow-Protokolle anzeigen: Mit GitHub Actions können Sie klare Protokolle für jeden Workflow-Lauf anzeigen. Diese Protokolle zeigen die Zeit an, die jeder Schritt in Anspruch genommen hat, die verwendeten Befehle, die generierte Ausgabe und alle aufgetretenen Fehler. Sie können diese Protokolle verwenden, um den Fortschritt Ihres Workflows zu verfolgen. Sie helfen Ihnen, Fehler zu finden und mit Ihrem Team zusammenzuarbeiten, um Probleme schnell zu lösen.
2. Verwenden von Überwachungstools von Drittanbietern: GitHub Actions hilft Ihnen, den Überblick zu behalten und Aktivitäten zu protokollieren. Sie können eine Verbindung zu Tools wie Datadog, New Relic und Splunk herstellen. Auf diese Weise können Sie Metriken und Protokolle aus Ihren Workflows sammeln. Sie können Prozesse, Anwendungen und Details zu Ihrer Infrastruktur sowie Key Performance Indicators (KPIs) überwachen.
3. Behebung häufiger Probleme: Build-Fehler, fehlerhafte Tests und erfolglose Bereitstellungen wirken sich negativ auf die Softwarebereitstellung aus. Sie sollten Protokolle von fehlgeschlagenen Workflow-Ausführungen überprüfen, um Fehler zu erkennen, und Fehlermeldungen, Ausnahmen oder unerwartete Ergebnisse in den Protokollen auf hilfreiche Informationen prüfen.

Sicherheitsüberlegungen

GitHub hilft Organisationen, Code, Daten und Zuverlässigkeit über Pipelines hinweg zu schützen.

1. Umgang mit Anmeldeinformationen und vertraulichen Daten: Sie können vertrauliche Informationen als verschlüsselte Geheimnisse in Ihren Repository- oder Organisationseinstellungen speichern. Auf diese Weise vermeiden Sie, dass vertrauliche Details direkt zu Ihren Workflow-Dateien hinzugefügt werden. Kontrollieren Sie den Zugriff, indem Sie nur bestimmten Repositorys, Workflows, Umgebungen oder Zweigen die Verwendung bestimmter Geheimnisse erlauben, um vertrauliche Informationen vor unbefugten Personen zu schützen.
2. Zugriffsberechtigungen sicher verwalten: Überprüfen und ändern Sie die Zugriffsberechtigungen regelmäßig, wenn Teams und Projekte wachsen oder sich ändern. Achten Sie auf Änderungen, die nicht zulässig sind, oder auf Berechtigungen, die im Laufe der Zeit nicht mehr benötigt werden.
3. Sicherstellung der Codequalität und -konformität: Fügen Sie Ihren CI/CD-Pipelines Prüfungen der Codequalität und Sicherheitsscans hinzu. So können Sie Branchenstandards einhalten. Verwenden Sie Tools, die Code automatisch analysieren. Diese Tools können Probleme, Stilfehler und Compliance-Probleme finden. Sie funktionieren, ohne dass der Code ausgeführt werden muss. So können Probleme bereits in der frühen Entwicklungsphase erkannt werden.

CD-Automatisierung

Digital.ai Release , Deploy bietet eine automatisierte DevOps Pipeline-Lösung für kontinuierliche Integration, kontinuierliches Testen und kontinuierliche Bereitstellung. Release , Deploy bricht Silos auf, steigert die Effizienz und erzwingt Compliance durch die Integration mit Frameworks, Umgebungen und Tools, die Automatisierung von Aufgaben wie der Freigabe und Bereitstellung von Anwendungen und das Sammeln eines Prüfprotokolls der Benutzeraktivitäten. Auf diese Weise können Organisationen effizient und effektiv Qualitätscode freigeben und sichere Praktiken aufrechterhalten.