CI/CD چیست؟ راهنمای کامل ادغام و تحویل مداوم + معرفی ابزارها

در دنیای توسعه نرم‌افزار، سرعت و کیفیت دو عنصر حیاتی هستند؛ اما رسیدن به هر دوی آن‌ها همیشه ساده نیست. اینجاست که مفاهیم CI/CD یا همان «ادغام مداوم و تحویل / استقرار مداوم» وارد می‌شوند تا به تیم‌ها کمک کنند با سرعتی بالا، نرم‌افزاری بدون باگ و همیشه آماده انتشار تولید کنند.

در این مطلب می‌خواهیم خیلی ساده و مرحله‌به‌مرحله، شما را با مفهوم CI/CD آشنا کنیم؛ از تفاوت بین CI و CD (خود CD هم دوتاست) گرفته تا اینکه چطور این مفاهیم در قالب یک پایپ لاین اجرا می‌شوند. به مزایای تست مداوم اشاره خواهیم کرد، چند مثال ملموس می‌زنیم و در نهایت بهترین ابزارهای CI/CD را به شما معرفی می‌کنیم.

CI/CD چیست؟

CI/CD قرار است به ما کمک کند فرایندهای توسعه نرم‌افزار را به‌صورت خودکار انجام دهیم و کدهایی با کیفیت بالاتر و با سرعت و دفعات بیشتر منتشر کنیم. در واقع می‌خواهیم با استفاده از یک فرایند پیوسته و تکرارشونده برای ساخت، تست و انتشار نرم‌افزار، به کاهش باگ‌ها و خطاهای کدنویسی برسیم.

CI/CD در یک نگاه

CI/CD بخشی از رویکرد دواپس (ترکیب تیم‌های توسعه / Development و عملیات / Operation) است. CI/CD دو بخش اصلی دارد:

1. «یکپارچه‌سازی یا ادغام مداوم / Continuous Integration»

2. «تحویل مداوم / Continuous Delivery»

این رویکرد، تقریباً تمام مراحل دستی و سنتی را که برای انتقال کد از مرحله «اقدام / Commit» تا «تولید / Production» نیاز بود، خودکار می‌کند؛ مراحلی مثل ساخت / Build، تست / Test، انتشار / Release و حتی آماده‌سازی زیرساخت.

در نگرش CI/CD با استفاده از یک خط لوله / Pipeline یا جریان کار مشخص (در ادامه مطلب به آن پرداخته‌ایم)، تیم‌های توسعه می‌توانند تغییرات کدها را به‌صورت خودکار تست کرده و برای انتشار آماده کنند. اجرای درست CI/CD باعث می‌شود توقف سرویس‌ها به حداقل برسد و انتشار نسخه‌های جدید با سرعت بیشتری انجام شود.

تفاوت CI و CD (و یک CD دیگر!)

یکپارچه‌سازی مداوم / CI (که آن را به ادغام مداوم هم ترجمه می‌کنند) و تحویل مداوم / CD از اجزای مهم توسعه نرم افزار اجایل هستند. اما یک CD دیگر هم داریم که به معنی «استقرار مداوم / Continuous Deployment» است. در ادامه، این مفاهیم اصلی را به هم بررسی می‌کنیم تا درک کامل‌تری از آنها به دست بیاوریم.

1. یکپارچه‌سازی یا ادغام مداوم / Continuous Integration

CI یعنی اینکه توسعه‌دهنده‌ها تغییرات کدهای خود را به‌صورت مکرر و خودکار وارد مخزن مرکزی پروژه می‌کنند. هدف CI این است که ایرادات، خیلی زود و در مراحل اولیه توسعه شناسایی شوند.

ویژگی‌های کلیدی ادغام مداوم

ساخت و تست خودکار / Automatic Builds and Tests

وقتی کد جدیدی وارد مخزن می‌شود، ابزار CI به‌صورت خودکار پروژه را می‌سازند و تست‌ها را اجرا می‌کنند تا ایرادات احتمالی پیدا شوند. مثلاً اگر دو نفر هم‌زمان روی یک بخش از نرم‌افزار کار کرده باشند و تغییراتشان با هم تداخل داشته باشد، سیستم CI این تضاد را سریع شناسایی کرده و به برنامه‌نویس‌ها هشدار می‌دهد.

بازخورد سریع  / Rapid Feedback

CI بعد از هر تغییر، وضعیت سلامت نرم‌افزار را به تیم گزارش می‌دهد. این باعث می‌شود تیم‌ها تصمیم‌گیری سریع‌تری داشته باشند، زودتر نسخه بعدی را آماده کنند و نرم‌افزار پایدارتر و قابل‌اعتمادتری بسازند.

فرهنگ اجایل / Agile Culture

CI به ترویج فرهنگ چابکی و متدولوژی اجایل در سازمان‌ها کمک می‌کند؛ یعنی توسعه سریع‌تر، کاهش اتلاف منابع و آمادگی بهتر برای واکنش به تغییرات بازار.

مثال CI

فرض کن دو برنامه‌نویس، یکی روی «صفحه پرداخت» و یکی روی «سیستم تخفیف» کار می‌کنن. CI کمک می‌کنه وقتی کدهاشون ترکیب شد، اگر مشکلی پیش اومد (مثل تداخل در مقدار نهایی قیمت)، فوراً متوجه بشن.

مزیت اصلی؟

ادغام مداوم باعث می‌شود مشکلات خیلی زود و قبل از اینکه تبدیل به بحران شوند شناسایی شوند. این یعنی تیم توسعه همیشه روی کدی کار می‌کند که سالم، تست‌شده و قابل اعتماد است.

با CI هماهنگی بین اعضای تیم بیشتر می‌شود، سرعت توسعه بالا می‌رود و احتمال اینکه در مراحل پایانی پروژه با باگ‌های Surprise مواجه شوند به‌شدت کاهش پیدا می‌کند.

2. تحویل مداوم / Continuous Delivery

تحویل مداوم یعنی ادامه مسیر CI، با این تفاوت که کدها همیشه در وضعیت آماده برای انتشار نگه داشته می‌شوند. یعنی هر لحظه که تیم بخواهد، می‌تواند نسخه جدید نرم‌افزار را منتشر کرده و مطمئن باشد که چیزی خراب نمی‌شود.

بعضی‌ها CD را با Continuous Deployment اشتباه می‌گیرند، ولی این دو یک فرق مهم دارند:

ویژگی‌های اصلی تحویل مداوم

انتشار دستی / Manual Deployments

بعد از اینکه همه تست‌ها با موفقیت انجام شد، نسخه جدید نرم‌افزار بسته‌بندی شده و آماده انتشار قرار می‌گیرد. اما هنوز منتشر نمی‌شود تا وقتی که یک نفر از تیم آن را تأیید کند. فرایند انتشار ممکن است خودکار باشد، ولی تا وقتی که یک نفر اجازه ندهد، اجرا نمی‌شود.

کد همیشه آماده انتشار / Deploy-Ready Code

در این روش، کد در هر لحظه باید در وضعیتی باشد که بشود بدون مشکل، آن را روی نسخه اصلی اجرا کرد. بااین‌حال، برعکس فرایند Deployment یا استقرار، این کار خودکار نیست و باید دستی انجام شود. در نتیجه قبل از انتشار نهایی، یک مرحله کنترل انسانی نیز وجود دارد.

مثال CD

فرض کن تیمی داره روی یه اپلیکیشن فروشگاهی کار می‌کنه. هر روز چند تا تغییر کوچیک توی ظاهر یا منطق سفارش انجام می‌شه. توی فرایند CD، هرکدوم از این تغییرات بعد از تست، خودشون به مرحله آماده‌سازی برای انتشار می‌رن. حالا تیم می‌تونه مثلاً آخر هفته، همه رو با هم و با تأیید مدیر فنی منتشر کنه.

مزیت اصلی؟

تحویل مداوم باعث می‌شود تیم توسعه و تیم عملیات بیشتر با هم هماهنگ باشند، شفافیت بالا رود و اعتماد به نسخه‌هایی که قراره است منتشر شوند بیشتر شود. چون همه می‌دانند که تغییرات قبلاً تست شده‌اند و آماده هستند؛ فقط تصمیم‌گیری نهایی مانده است.

3. استقرار مداوم / Continuous Deployment

استقرار مداوم (همان CD دیگر) یعنی کل فرایند انتشار نرم‌افزار به‌طور کامل خودکار شود؛ از لحظه ادغام و تست کدها گرفته تا زمانی که روی محیط اصلی / Production قرار می‌گیرند. بر خلاف تحویل مداوم، در اینجا دیگر نیازی به تأیید دستی نیست و همه چیز به‌صورت خودکار انجام می‌شود.

ویژگی‌های اصلی استقرار مداوم

انتشار خودکار / Automatic Deployments

هر وقت کدی همه تست‌ها را با موفقیت پشت سر گذاشت، فوراً و بدون هیچ تأیید انسانی، روی سرور اصلی منتشر می‌شود.

انتشار بی‌وقفه / Frictionless Releases

استقرار مداوم به شرکت‌ها این امکان را می‌دهد که به‌محض آماده‌شدن و تست‌شدن یک فیچر محصول یا اصلاح، آن را فوراً در اختیار کاربران بگذارند. این کار باعث می‌شود فاصله بین توسعه و رسیدن فیچر به دست مشتری به حداقل برسد.

مثال CD

فرض کن یه اپلیکیشن سفارش غذا داری. وقتی برنامه‌نویسی یه مشکل کوچیک توی ثبت سفارش رو اصلاح می‌کنه و کدش تست می‌شه، سیستم CI/CD به‌صورت خودکار اون تغییر رو بدون هیچ دخالت دستی روی نسخه اصلی منتشر می‌کنه. یعنی کاربرهایی که الان توی اپ هستن، همون لحظه نسخه به‌روزشده رو می‌گیرن.

مزیت اصلی؟

استقرار مداوم همه کارهای دستی را از چرخه تحویل حذف می‌کند، سرعت انتشار را بالا می‌برد و به کاربران نهایی کمک می‌کند خیلی سریع‌تر از قبل ارزش دریافت کنند.

حالا ببینیم پایپ لاین CI/CD چیست و چگونه کار می‌کند.

پایپ لاین CI/CD چیست؟

پایپ لاین CI/CD یک فرایند خودکار است که تیم‌های توسعه نرم‌افزار از آن استفاده می‌کنند تا ساخت، تست و انتشار اپلیکیشن‌های خود را سریع‌تر و قابل‌اعتمادتر انجام دهند.

در CI (یکپارچگی مداوم)، توسعه‌دهنده‌ها مرتباً تغییرات کدها را در یک مخزن مرکزی / Central Repository مثلاً GitHub یا GitLab قرار می‌دهند. این کار باعث می‌شود مشکلات خیلی زودتر شناسایی شوند.

در CD نیز که می‌تواند «تحویل مداوم» یا «استقرار مداوم» باشد، کدهایی که تست شده‌اند به‌صورت خودکار یا نیمه‌خودکار به محیط واقعی کاربر منتقل می‌شوند.

هدف از این خط لوله این است که تیم‌ها بتوانند با سرعت بیشتر، آپدیت‌هایی که هم باکیفیت باشند و هم بدون خطا را ارائه دهند.

مثال پایپ لاین CI/CD

فرض کن یه اپلیکیشن بانکی قراره هر هفته فیچر جدید اضافه کنه یا باگ‌هاشو درست کنه. با  پایپ لاین CI/CD، به‌محض اینکه یه توسعه‌دهنده یه قابلیت جدید اضافه کرد:

1. کدش به‌صورت خودکار Build می‌شه.

2. تست‌ها اجرا می‌شن.

3. اگه مشکلی نباشه، آماده انتشار می‌شه.

4. یا با تأیید مدیر پروژه یا اسکرام مستر منتشر می‌شه (حالت Delivery)، یا به‌صورت خودکار می‌ره روی نسخه لایو (حالت Deployment).

مزیت اصلی؟

با این رویه و منطق، خطر رخداد خطاها در فرایند انتشار کم می‌شود. زیرا همه چیز مرتب تست می‌شوند و اگر باگی وجود داشته باشد، همان ابتدای مسیر شناسایی و اصلاح می‌شوند. این اتفاق یعنی یک نرم‌افزار تمیز، قابل‌اعتماد و سریع‌تر برای کاربر نهایی ما.

تست مداوم چیست؟

امیدوارم گیج نشوید. اما وقتی می‌گوییم این فرایندها «مداوم» هستند، یعنی همه چیزشان مداوم است. حتی انجام تست‌ها. پس توضیح این بخش نیز خالی از لطف نیست.

«تست مداوم / Continuous Testing» یعنی اجرای خودکار تست‌های نرم‌افزار به‌طور پیوسته و مداوم، برای شناسایی سریع باگ‌ها؛ دقیقاً همان موقعی که وارد کدها می‌شوند.

در یک CI/CD Pipeline، هر بار که کدی تغییر می‌کند، یک سری تست خودکار اجرا می‌شوند تا مطمئن شویم اپلیکیشن هنوز درست کار می‌کند.

مزایای تست مداوم

• جلوگیری از ورود مشکلات به نسخه نهایی

• بازخورد سریع به توسعه‌دهندگان درباره کیفیت کدهایی که نوشته‌اند

• حفظ و کنترل کیفیت و پایداری نرم‌افزار در طول توسعه

انواع تست‌های مداوم

در زیر، 3 نمونه از معروف‌ترین تست‌هایی که در انجام فرایند تست مداوم انجام می‌شوند را در جدول آورده‌ایم.

مثال

فرض کن برای یه اپ فروشگاهی آنلاین کار می‌کنی. یه توسعه‌دهنده کد مربوط به اعمال تخفیف رو تغییر می‌ده. بلافاصله بعد از این تغییر، تست‌های Unit (روی تابع تخفیف)، تست Integration (بررسی اتصال تخفیف با سبد خرید) و تست Regression (برای باگی که قبلاً وجود داشته) اجرا می‌شن. اگه مشکلی نباشه، کد ادامه مسیرش رو توی پایپ لاین CI/CD طی می‌کنه.

با چه ابزارهایی CI/CD انجام دهیم؟

ابزارهای رایج انجام CI/CD به تیم‌ها کمک می‌کنند فرایند توسعه، تست و استقرار نرم‌افزار را خودکار کنند. بعضی از ابزارها مخصوص مرحله ادغام / یکپارچگی مداوم / CI هستند، بعضی روی تحویل یا استقرار مداوم / CD تمرکز دارند و بعضی هم به‌صورت تخصصی برای تست مداوم / CT یا وظایف مرتبط با آن طراحی شده‌اند.

ابزارهای پرکاربرد CI/CD برای یکپارچه‌سازی، تحویل و استقرار مداوم

چه در یک استارتاپ کوچک باشید و چه در یک پروژه بزرگ سازمانی، ابزارهای زیر جزو محبوب‌ترین و پرکاربردترین ابزارها در دنیای توسعه نرم‌افزار هستند.

ابزارهای پرکاربرد تست مداوم / Continuous Testing

ابزارهای زیر برای انواع تست‌ها مثل تست واحد، رابط کاربری / UI، تست API و تست یکپارچه‌سازی بسیار پرکاربرد هستند و به‌خوبی در روند CI/CD قابل‌استفاده هستند.

برخی ابزارهای ساده‌تر موجود در متد کانبان، اسکرام و متدولوژی XP نیز می‌توانند به بخشی از روند کار شما کمک کنند که به این موضوعات در مطالب دیگر اجیلیتی پرداخته شده است.

جمع‌بندی

CI/CD یا همان «ادغام مداوم و تحویل / استقرار مداوم» فقط یک تکنولوژی نیست، بلکه یک طرز فکر جدید در توسعه نرم‌افزار است؛ طرز فکری که کیفیت، سرعت و هماهنگی تیمی را به‌طور هم‌زمان ارتقا می‌دهد.

با استفاده از ابزارهای مناسب و پیاده‌سازی اصولی این رویکرد، می‌توانیم نرم‌افزارهایی بسازیم که همیشه آماده، قابل‌اعتماد و به‌روز باشند. وقت آن رسیده اولین قدم‌ها را برای پیاده‌سازی آن در تیم خود بردارید و از مزایای واقعی توسعه چابک لذت ببرید!