GitHub で CI/CD パイプラインを構築する

GitHub CI/CDの概要

GitHub CI/CDは、コードのビルド、テスト、デプロイを自動化します。開発者は、イベント発生時に実行される自動アクションを作成できます。ビルドやテストなどのタスクを自動化することで、開発者はアプリケーションの信頼性を維持しながら、より効率的に作業し、他の重要なタスクに集中できるようになります。

GitHub Actions を使用した CI/CD の設定

ユーザーはニーズに合わせてワークフローを作成できます。さまざまなツールやサービスを統合でき、GitHubインターフェースで直接アクションを追跡することもできます。

GitHub Actionsの紹介

GitHub Actionsはリポジトリ内のタスクを自動化します YAMLファイルで記述されたワークフローを使用することで、ビルド、テスト、デプロイ、プロジェクトの問題やプルリクエストへの対応といったタスクを自動化できます。これによりワークフローが高速化され、ソフトウェア開発プロセスの改善に役立ちます。

基本的なワークフローの作成

リポジトリにワークフローファイルを作成してください。コードのチェックアウト、依存関係のインストール、テストの手順を変更します。これにより、継続的デリバリーのためのビルドとテストが自動化されます。リポジトリに変更があった場合、コードがリリース準備完了となり、アプリケーションの安定性が維持されます。

たとえば、octo-organization-ci.yml という名前のこのファイルは、基本的なワークフローを示しています。

定義済みのGitHub Actionテンプレートの使用

GitHub Actionsには、GitHub Marketplaceで利用可能な既製のアクションとテンプレートが用意されており、これらのアクションは他のGitHubサービスと連携できます。GitHub Actionテンプレートの利点は次のとおりです。

1. 構築して Deploy 静的ウェブサイト: サイトを GitHub Pages または Netlify に簡単にアップロードできます。

2. 複数の環境でテストする: 異なるオペレーティングシステム間でアプリケーションをテストできます。これにより、あらゆる状況でアプリケーションが正常に動作することを確認できます。

アクションは、次の方法でマーケットプレイスから追加されます。

1. ナビゲート ワークフローで使用するアクションに移動します。

2. 詳しくはこちら アクションの完全なマーケットプレイスリストを表示します。

3. コピー 「インストール」のワークフロー構文。

4. 貼り付ける 構文をワークフローの新しいステップとして追加します。

5. もしその行動が 入力を提供する必要があるので、ワークフローで設定します。

YAML を使用したワークフローのカスタマイズ

GitHub Actionsは、YAMLを使用して自動化されたタスクの手順を整理して読み取るためのアクションとテンプレートを提供します。 CI / CDパイプライン もっと簡単に。
ワークフローファイルでは、トリガーを設定する必要があります。トリガーとは、ワークフローを開始するイベントです。次に、ジョブを使用してワークフローをタスクに分割します。最後に、ジョブを完了するために必要なアクションまたはコマンドであるステップを追加します。

GitHub Actionsの主要コンポーネント

GitHub Actionsは、 CI / CDパイプラインGitHub Actionsは、ソフトウェア開発におけるスムーズなワークフローを構築し、タスクを自動化することを可能にします。特定のイベントに基づいてワークフローを開始し、選択した環境でステップを実行する機能により、開発プロセスを効率化します。以下は、GitHub Actionsを構成する主要コンポーネントです。

1. ワークフロー： ワークフローには、ソフトウェアの作成、テスト、起動といったタスクが含まれます。ワークフローは特定のイベントが発生したときに開始されます。
2. 仕事： ワークフローを異なるジョブに分割すると、それらを同時に実行できるようになります。
3. ステップ： ステップはジョブ間のさまざまなタスクを表します。
4. アクション： アクションは、ビルドスクリプトの実行やファイルのデプロイといったタスクを自動化します。GitHub Marketplaceで提供されている既製のアクションは、様々なテストフレームワークやデプロイサービスとも連携します。
5. ランナー： ランナーはジョブを完了するために使用され、GitHub の仮想マシンまたは独自の仮想マシン間でオーケストレーションされます。

継続的インテグレーション（CI）パイプラインの構築

CI パイプラインはコードの変更を自動化し、継続的なテストをサポートして、迅速かつ貴重なフィードバックを提供します。

1. テストケースの作成: テストケースは、通常の状況とエッジケースの両方をカバーする必要があります。これにより、アプリケーションの機能がどの程度適切に動作するかを確認できます。包括的なテストケースには、ユニットテスト、統合テスト、エンドツーエンドテストを含め、アプリケーションの機能を完全にカバーする必要があります。また、アプリケーションの進化に合わせてテストケースを定期的にレビュー・更新し、潜在的な問題を確実に捕捉できるよう、常に適切な状態を維持することが重要です。
2. 自動テストの実行: この自動化により、すべてのコード変更がメインのコードベースにマージされる前に徹底的にテストされます。GitHub Actions を設定して、異なる種類のテストを並行して実行することで、全体的なテスト時間を大幅に短縮できます。
3. ビルド通知の設定: GitHub Actionsは、SlackやMicrosoft Teamsなどの通知サービスと連携します。ビルドとテストに関するリアルタイムの更新情報を提供します。アラートは、イベント、ワークフローのステータス、その他のログに関する詳細情報を送信します。全員がビルドのステータスを把握できるため、迅速な対応が可能になります。また、見落としがちな問題による遅延を削減できます。

CI パイプラインのベストプラクティス

• パイプラインのパフォーマンスを定期的に更新して評価する: CI パイプラインを継続的に評価してボトルネックを特定し、ビルド時間やテスト合格率などの主要な指標を使用して改善を実施します。
• ビルド効率を最適化: 依存関係を最小限に抑え、キャッシュ戦略を実装し、大規模なビルドを並列化して、全体的な処理時間を短縮します。
• テスト範囲と品質の向上: ユニット、統合、エンドツーエンドのシナリオをカバーする包括的なテスト スイートを開発し、定期的にカバレッジ レポートを確認してギャップを特定します。
• コードの品質と標準を維持する: 開発チーム全体にコーディング標準を適用し、徹底したコードレビューを実施して、提出物の品質を高めます。
• 堅牢なフィードバックとドキュメントを実装する: CI ワークフローの明確なドキュメントを作成し、継続的なチーム フィードバックを奨励しながら、ビルドとテストの失敗に関する自動通知を設定します。

継続的な実装 DeployGitHubでメンテ（CD）

GitHubのツールは、コード変更をメインブランチから本番環境に移行し、チームが迅速にフィードバックを収集できるようにします。これにより、GitHubのCDパイプラインを利用して、新機能をより迅速に追加し、ソフトウェアの品質を向上させることができます。

1. 設定 Deployメント環境: 最終テストを実施する本番環境を反映するステージング環境と、ユーザーがアプリケーションを操作する本番環境が必要です。さらに、オペレーティングシステム、ネットワーク設定、その他の要件を本番環境で統一することで、アプリケーションが本番環境で問題なく動作することが保証されます。
2. 自動化 Deployメンツ: 連続的な Deployメンション（CD）は、ソフトウェアの自動更新を支援します。コードの変更がCDパイプラインのすべてのステージを通過するとすぐに、ユーザーに送信されます。
3. ロールバック Deployメンツ: GitHub Actionsを使えば、簡単に以前のバージョンに戻すことができます。これにより、必要に応じて安定したデプロイメントに迅速に戻すことができます。Red Hat Ansible TowerやHashiCorp Terraformなどのサードパーティ製ツールも、変更のデプロイとロールバックを支援し、コードによるインフラストラクチャの制御を可能にします。

CDパイプラインのベストプラクティス

• ブルーグリーンを実装する Deployメント戦略: 2 つの同一の運用環境を維持することで更新中のダウンタイムを最小限に抑え、問題が発生した場合でもシームレスな移行と迅速なロールバックを可能にします。
• AIとMLを活用して問題をプロアクティブに検出: AI と機械学習テクノロジーを活用して、展開前に潜在的なコードの脆弱性やパフォーマンスの問題を特定し、チームが早期に問題に対処できるようにします。
• 包括的なテストを自動化: ユニット テスト、統合テスト、エンドツーエンド テストを含む自動テスト パイプラインを開発して、展開前にコードの品質と機能を確認します。
• 堅牢なロールバックメカニズムを確立する: バージョン管理を使用してデプロイメント構成を管理し、トラブルシューティングのための詳細なログを維持しながら、デプロイメントを迅速に元に戻すための明確なプロセスを作成します。
• 段階的なロールアウトを実装する: 機能フラグまたはカナリア リリースを使用して新しい機能を段階的に導入し、制御されたテストと、発生する可能性のある問題への迅速な対応を可能にします。

サードパーティサービスの統合

GitHub ActionsはAWS、Azure、Google Cloudなどの主要なクラウドプロバイダーと連携し、お好みのツールでデプロイ、テスト、ワークフローの実行を自動化します。主な方法は次のとおりです。 これらの統合を活用する:

1. GitHub Marketplace のカスタムアクションを使用する: GitHub Marketplaceは、GitHub Actionsのアプリストアのようなものです。コミュニティが作成したアクションと公式パートナーのアクションの両方が揃っています。これらのアクションを利用することで、タスクの接続と自動化が容易になります。クラウドデプロイ、JestやCypressなどのツールを使ったテスト、コードセキュリティチェックなど、様々なジョブに対応するアクションが多数見つかります。
2. AWS との統合: AWSへの安全なアクセスには、「aws-actions/configure-aws-credentials」などのアクションをご利用ください。さらに、「aws/aws-ec2-instance-management-actions」を使用することで、EC2インスタンスの管理を簡素化できます。AWS Lambda、Amazon S3、Amazon DynamoDBと統合することで、テストプロセスをサポートできます。
3. Azure との統合: 'azure/login' を使用して、リソースへのアクセスを保護し、Azure App Services にアプリをデプロイし、ARM テンプレートを使用してセットアップを管理します。
4. Google Cloud Platform との統合: 「google-github-actions/auth」アクションはログインに役立ちます safeワークフロー内でGCPサービスに簡単にアクセスできます。その後、GKEクラスタにアプリをデプロイし、Google Cloud Storageでデータを管理できるようになります。

高度な GitHub CI/CD 機能

GitHub CI/CDは、テストとデプロイメントの自動化を支援します。ワークフローに監視機能を追加することで、開発が容易になり、信頼性の高いソフトウェアを期限通りに提供できるようになります。

1. 複数の環境向けのマトリックスビルド: GitHub Actionsでは、異なる設定でジョブを同時に実行するためのマトリックスを作成できます。これにより、プログラミング言語、オペレーティングシステム、Webブラウザの様々なバージョンをテストできます。OSマトリックスを使用すると、GitHub Actionsは複数のテストジョブを同時に処理できます。これによりCI/CDプロセスが簡素化され、複雑なスクリプトを使用せずに異なる設定でのテストが容易になります。
2. 秘密管理: GitHub Actionsはシークレットを個別に保存します。ワークフローファイル内の暗号化された環境変数を使用することで、SDLC全体の情報を保護し、機密データがリポジトリに漏洩するのを防ぎます。
3. ワークフローでのキャッシュの使用: GitHub Actionsのキャッシュ機能を使用すると、頻繁に使用するファイルや依存関係を保存できるため、ワークフローを大幅に高速化できます。キャッシュされたデータを再利用することで、チームは冗長な作業を回避し、ビルド時間を短縮できます。組み込みの「キャッシュ」アクションは、キャッシュされたアイテムを効率的に管理し、ネットワーク使用量とコストを最小限に抑えながら、ワークフロー全体のパフォーマンスを向上させます。
4. 依存関係の処理: ソフトウェアの依存関係の管理は、スムーズな開発に不可欠です。GitHub Actionsは、必要なライブラリ、パッケージ、ツールを提供することで、この管理を簡素化します。実行するたびに新しい仮想環境が作成されるため、競合が削減され、ワー​​クフローの信頼性が向上します。また、コードベースの管理もシンプルになります。

監視とロギング

GitHub Actionsは、追跡と記録のためのツールを提供しています。これらのツールは、ワークフローの状況を把握するのに役立ちます。問題を迅速に特定し、解決することができます。ログを確認することで、ワークフローの動作や失敗の原因についてより深く理解することができます。この知識は、適切な意思決定に役立ちます。 CI/CDプロセスを強化する.

1. ワークフロー ログの表示: GitHub Actionsを使用すると、ワークフローの実行ごとに明確なログを表示できます。これらのログには、各ステップの所要時間、使用されたコマンド、生成された出力、発生したエラーが表示されます。これらのログを使用して、ワークフローの進行状況を追跡できます。これらのログは、エラーの発見やチームとの連携による迅速な問題解決に役立ちます。
2. サードパーティの監視ツールの使用: GitHub Actionsは、物事を追跡し、アクティビティをログに記録するのに役立ちます。Datadog、New Relic、Splunkなどのツールと接続できるため、ワークフローからメトリクスとログを収集できます。プロセス、アプリケーション、インフラストラクチャの詳細、そして主要業績評価指標（KPI）を監視できます。
3. 一般的な問題のトラブルシューティング: ビルドの失敗、テストの不具合、デプロイの失敗は、ソフトウェアのデリバリーに悪影響を及ぼします。失敗したワークフロー実行のログを確認し、エラーを特定し、エラーメッセージ、例外、予期しない結果など、ログから役立つ情報を入手してください。

セキュリティに関する考慮事項

GitHub は、組織がパイプライン全体でコード、データ、信頼性を保護するのに役立ちます。

1. 資格情報と機密データの取り扱い: 機密情報は、リポジトリまたは組織設定に暗号化されたシークレットとして保存できます。これにより、ワークフローファイルに直接機密情報を追加することを回避できます。特定のリポジトリ、ワークフロー、環境、またはブランチのみが特定のシークレットを使用できるようにすることでアクセスを制御し、権限のないユーザーから機密情報を保護します。
2. アクセス権限の安全な管理: チームやプロジェクトの拡大や変化に合わせて、定期的にアクセス権限を確認し、変更してください。許可されていない変更や、時間の経過とともに不要になった権限がないか確認してください。
3. コードの品質とコンプライアンスの確保: CI/CDパイプラインにコード品質チェックとセキュリティスキャンを追加しましょう。これにより、業界標準への準拠が容易になります。コードを自動解析するツールを活用しましょう。これらのツールは、問題、スタイルエラー、コンプライアンス問題などを検出できます。コードを実行する必要もなく、開発の早い段階で問題を発見できます。

CD オートメーション

Digital.ai Release (NAIST) と Deploy 自動化された DevOps 継続的インテグレーション、継続的テスト、継続的デリバリー向けに作成されたパイプライン ソリューション。 Release (NAIST) と Deploy フレームワーク、環境、ツールとの統合、アプリケーションのリリースやデプロイなどのタスクの自動化、ユーザーアクティビティの監査ログの収集により、サイロ化を解消し、効率性を向上させ、コンプライアンスを強化します。これにより、組織は高品質なコードを効率的かつ効果的にリリースし、安全なプラクティスを維持できます。